Brevet FR3083556A1 — publié le 20200110

Description Titre de l'invention : CONSTRUCTION HABITABLE MODULAIRE Domaine technique [0001] La présente invention concerne le domaine technique général des constructions in- dustrialisées habitables de manière temporaire ou permanente. [0002] Plus précisément, la présente invention concerne le domaine des habitats modulaires transportables constitués de plusieurs unités préfabriquées assemblées en juxtaposition. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION [0003] Les constructions habitables industrialisées consistent en des habitats légers, pré- fabriqués au moins partiellement en usine, formées d'un plancher horizontal à partir duquel s'étend vers le haut un cloisonnement vertical (constituant une ou plusieurs pièces habitables) surmonté d'une toiture. [0004] Différents types de constructions habitables industrialisées ont été proposés à ce jour. [0005] On connaît notamment des cellules sans roues transportables sur le pont d'un camion. Ces habitations sont de forme parallélépipédique, leur largeur et leur hauteur étant définies en fonction des impératifs des transports routiers. [0006] Outre une esthétique contestable, l'un des principaux inconvénients de ces constructions habitables concerne leur poids et leur l'encombrement, qui interdit tout transport des cellules par voie aérienne, notamment par hélicoptère. [0007] En outre, l'installation de ces constructions habitables nécessite la préparation d'un sol plan, voire de fondations pour les recevoir. [0008] Ainsi, de telles constructions habitables ne peuvent être installées dans des envi- ronnements d'accessibilité restreinte, tels qu'un pâturage de montagne. 100091 Un but de la présente invention est. de proposer une construction composée de modules préfabriqués transportables par voie aérienne et pouvant être installés de manière rapide et aisée dans des environnements d'accessibilité restreinte. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION [0010] A cet effet, l'invention propose une construction habitable comprenant au moins des premier et deuxième modules élémentaires préfabriqués, chaque module incluant un plancher, un toit et des parois latérales entre le plancher et le toit, les premier et deuxième modules étant destinés à être assemblés ensemble pour former un abri pour un utilisateur, remarquable en ce que la construction habitable comprend en outre une armature formant. socle pour les premier et deuxième modules, l'armature incluant au moins un rail de guidage destiné à coopérer avec des moyens de coulissement disposés sous les planchers des premier et deuxième modules pour permettre le dé- I placement en translation des premier et deuxième modules le long dudit et au moins un rail de guidage. [0011] Des aspects préférés niais non limitatifs du système de sécurité selon l'invention sont les suivants : l'armature peut comprendre en outre des moyens de réglage en hauteur pour compenser des différences de niveau entre chaque rail de guidage et le sol sur lequel repose l'armature ; les moyens de réglage en hauteur peuvent comprendre des plots de nivellement, chaque plot comportant une tige de guidage et au moins une cale incluant une lumière traversante pour le passage de la tige de guidage ; les moyens de coulissement comprennent des patins et/ou des galets de roulements disposés sous le plancher de chaque module ; les moyens de coulissement peuvent comprendre au moins un galet de roulement, chaque galet de roulement comprenant une roue montée mobile en rotation, deux joues latérales portant l'axe de rotation de la roue, et un palier support reliant les joues latérales, au moins l'une des joues incluant une plaque de guidage destinée à recouvrir au moins partiellement une face latérale du rail ; chaque module peut comprendre des anneaux de fixation sur les faces extérieures des parois latérales permettant l'arrimage de sangles d'attaches ; l'armature peut comprendre au moins un cadre métallique, notamment rectangulaire, et incluant au moins une paire de longerons et au moins une paire de traverses, chaque longeron constituant un rail de guidage respectif de l'armature ; l'une des extrémités de chaque longeron peut comprendre une butée ; l'armature peut comprendre des premier et deuxième cadres métalliques, chaque cadre incluant au moins une paire de longerons et au moins une paire de traverses, la longueur des traverses du premier cadre étant supérieure à la longueur des traverses du deuxième cadre ; le premier cadre peut comporter en outre une structure support destinée à coopérer avec les longerons du deuxième cadre, ladite structure support incluant une paire de tubes longitudinaux s'étendant parallèlement aux longerons et étant agencés de sorte que la distance entre les faces latérales internes des tubes longitudinaux soit égale à la distance entre les faces latérales externes des longerons du deuxième cadre, les longerons du deuxième cadre et les tubes longitudinaux du premier cadre comprenant des trous traversant pour le passage de moyens de fixations ; les premier et deuxième modules peuvent comprendre chacun au moins une paroi frontale s'étendant entre le plancher et le toit perpendiculairement aux parois latérales, lesdites parois frontales étant destinées à venir en regard l'une de l'autre lorsque les premier et deuxième modules sont assemblés, les parois latérales et le toit du deuxième 3 module débordant de la paroi frontale du deuxième module de sorte à recouvrir l'interface entre les premier et deuxième modules. Brève description des dessins 100121 D'autres avantages et. caractéristiques de la construction habitable selon l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemples non limitatifs, à partir des dessins annexés sur lesquels : 100131 [fig.1] est une vue selon une première orientation d'une construction habitable, 100141 [fig.2] est une vue selon une deuxième orientation de la construction habitable, 100151 [fig.3] est une vue selon une troisième orientation de la construction habitable, 100161 [fig.4] est une vue éclatée en perspective de la construction habitable, [0017] [fig.5] est une vue de côté d'un module de la construction habitable, [0018] [fig.6] est une première représentation schématique d'une armature formant socle pour la construction habitable, [0019] [fig.7] est une deuxième représentation schématique de l'armature formant socle pour la construction habitable, [0020] [fig.8] est une représentation schématique de moyens de réglage en hauteur de l'armature, [0021] [fig.9] est une première représentation schématique de moyens de coulissement d'un module, [0022] [fig.10] est une deuxième représentation schématique des moyens de coulissement du module, [0023] [fig.11] est une vue de dessus en coupe de la construction habitable, [0024] [fig.12] est une vue de côté en coupe de la construction habitable. Description des modes de réalisation 10025] On va maintenant décrire différents exemples de la construction habitable modulaire selon l'invention en référence aux figures. Dans ces différentes figures, les éléments équivalents sont désignés par la même référence numérique. 10026] 1. Généralités sur le système d'abri modulaire 10027] En référence aux figures 1 à 4, on a illustré un mode de réalisation de la construction habitable selon l'invention. Cette construction habitable comprend une pluralité de modules 1, 2, 3, 4, 5 élémentaires héliportables aptes à être assemblés pour former ladite construction habitable. 10028] Les différents modules l-5 peuvent comprendre une ossature bois, des éléments d'isolation thermique et des panneaux extérieurs métalliques. Ils peuvent être préfabriqués en usine, et sont destinés à être assemblés ensemble sur le heu où l'utilisateur souhaite installer sa construction habitable. Un joint d'étanchéité à l'eau et à Fair est monté entre deux modules préalablement à leur assemblage pour garantir un confort 4 thermique de la construction habitable. [0029] Chaque module 1-5 comprend un plancher 11, 21, 31, 41, 51, un toit 12, 22, 32, 42, 52, et des parois latérales 13, 23, 33, 43, 53 et frontales 15, 25, 35, 45, 55 entre le plancher 11-51 et le toit 12-52. Les différents modules 1-5 sont juxtaposés les uns à la suite des autres. Plus précisément et comme illustré aux figures 11 et 12, les dimensions de chaque module sont choisies de sorte qu'il s'emhoite partiellement dans le (ou les) modules qui lui est (sont) adjacent(s). En particulier, le toit 12-52 et les parois latérales 13-53 de chaque module 1-5 débordent d'au moins l'une des parois frontales 15-55 (i.e. paroi destinée à venir en regard de l'une des parois frontales d'un module adjacent). Ainsi, le toit et les parois latérales 13-53 de l'un des modules adjacent recouvrent la zone d'interface entre les deux modules adjacents. Ceci permet de protéger (protection à l'eau et aux UV) le joint d'étanchéité disposé à l'interface entre deux modules adjacents. [0030] Certains modules peuvent comprendre des ouvertures de passage 14, 24, 44 (éventuellement munies de portes) pour permettre à l'utilisateur de se déplacer entre les différents modules 1-5. Certains des modules peuvent également comprendre une (ou plusieurs) fenêtre(s) 25, 35, 45. [0031] Pour permettre leur héliportage, chaque module 1-5 comprend des anneaux de fixation 26 sur les faces extérieures des parois latérales 23 permettant l'arrimage de sangles d'attaches. [0032] Chaque module 1-5 peut être associé à différentes fonctions d'habitation respectives (douche/sanitaire, cuisine, salle à manger, chambre, local technique, etc.). [0033] Par exemple, dans le mode de réalisation illustré à la figure 1 : un premier module 1 forme une entrée pour la construction habitable et comprend des étagères de rangement ; un deuxième module 2 adjacent au premier module 1 forme des sanitaires : le deuxième module 2 comprend notamment une douche et des toilettes ; un troisième module 3 adjacent au deuxième module 2 forme une cuisine et une salle à manger : le troisième module 3 comprend un évier, une table de cuisson, une plaque formant table et des caissons formant chaise ; un quatrième module 4 adjacent au troisième module 3 forme une chambre : il comprend un lit et des étagères de rangement ; un cinquième module 5 adjacent au quatrième module 4 forme un local technique : il comprend notamment une citerne de stockage d'eau potable, etc. [0034] On va maintenant décrire plus en détails différentes caractéristiques techniques de la construction habitable permettant de faciliter l'assemblage des modules. [0035] 2. Caractéristiques techniques facilitant le montage de la construction habitable [0036] En référence aux figures 6 et 7, la construction habitable comprend une armature 6 formant socle pour les différents modules, l'armature 6 incluant un (ou plusieurs) rail(s) de guidage. Chaque module 1-5 comprend par ailleurs des moyens de coulissement 9 permettant de déplacer en translation le module 1-5 le long du rail de guidage. [0037] L'armature 6 constitue une structure porteuse pour les différents modules 1-5 de la construction habitable. Le rail de guidage et les moyens de coulissement 9 permettent de faciliter le montage de la construction habitable en garantissant un alignement précis des différents modules 1-5 les uns par rapport aux autres. [0038] 2.1. Armature [0039] En référence aux figures 6 et 7, l'armature 6 peut comprendre des premier et deuxième cadres métalliques 61, 62 destinés à être fixés ensemble. L'armature 6 comprend également des moyens de réglage en hauteur 7 des premier et deuxième cadres 61, 62. [0040] 2. /. /. Cadre métallique [0041] Chaque cadre métallique 61, 62 peut être composé de tubes de section carrée ou rcc- tangulairc, etc. [0042] Plus précisément, chaque cadre métallique 61, 62 comprend une paire de poutres tu- bulaires - dit « longerons » - s'étendant parallèlement l'un à l'autre. Chaque longeron 611, 621 constitue un rail de guidage pour les moyens de coulissement 9 des modules 1-5. Avantageusement, l'une des extrémités de chaque longeron 611, 621 peut comprendre une butée pour bloquer le premier module 1 une fois celui-ci installé en position sur l'armature 6. [0043] Chaque cadre métallique 61, 62 comprend également des poutres tubulaires trans- versales - ou « traverses » - soudées aux longerons. Les traverses 612, 622 sont disposées le long des longerons 611, 621 à intervalle régulier et s'étendent perpendiculairement aux longerons 611, 621. [0044] Chaque cadre métallique 61, 62 peut de plus comprendre des barres creuses diagonales 613, 623 de stabilisation pour limiter les risques de déformation du cadre 61, 62. [0045] Le premier cadre 61 inclut une structure support destinée à coopérer avec les longerons 621 du deuxième cadre 62. La structure support est composée d'une paire de tubes longitudinaux 614 et d'une paire de tube transversaux 615. Chaque tube transversal 615 s'étend perpendiculairement aux longerons 611. Chaque tube transversal 615 est fixé - par exemple par soudage - sur une face latérale interne d'un longeron 611 respectif. Chaque tube longitudinal 614 s'étend parallèlement aux longerons 611. Chaque tube longitudinal 614 est fixé - par exemple par soudage - sur une traverse 612 du premier cadre 61 par l'une de ses extrémités et sur l'extrémité d'un tube transversal 615 respectif par son autre extrémité. Les tubes longitudinaux et 6 transversaux 614, 615 sont agencés de sorte que la distance entre les faces latérales internes des tubes longitudinaux 614 soit égale à la distance entre les faces latérales externes des longerons 621 du deuxième cadre 62. Les longerons 621 du deuxième cadre 62 et les tubes longitudinaux 614 du premier cadre 61 comprennent des trous traversant pour le passage de moyens de fixations (tels que des tiges filetées et des boulons) permettant de solidariser les premier et deuxième cadres 61, 62 ensemble pour former l'armature 6 illustrée à la figure 7. En variante, les premier et deuxième cadres peuvent être fixés par soudage ou toute autre technique connue de l'homme du métier. [0046] 2./1. Moyens de réglage en hauteur [0047] Les moyens de réglage en hauteur 7 permettent de réaliser un réglage vertical des premier et deuxième cadres 61, 62 afin de compenser des différences de niveau entre l'armature 6 et le sol 8 sur lequel repose l'armature. En d'autres ternies, les moyens de réglage en hauteur 7 permettent de compenser les irrégularités du sol 8 afin de garantir que les différents modules 1-5 soient installés sur premier et deuxième cadres 61, 62 sensiblement horizontaux. [0048] Dans le mode de réalisation illustré à la figure 8, les moyens de réglage en hauteur 7 consistent en des plots de nivellement destinés à être positionnés sur la face inférieure des longerons 611, 621 (i.c. face des longerons destinée à venir en regard du sol 8), en différentes position le long desdits longerons 611, 621. Chaque plot de nivellement comprend une pluralité de cales 71 destinées à être empilée les unes sur les autres, et une tige de guidage 72 destinée à être plantée dans le sol 8 Chaque cale 71 comprend une lumière traversante pour le passage de la tige de guidage 72. La tige de guidage 72 et les lumières traversantes permettent de garantir un alignement précis des différentes cales 71 lors de leur empilement. La tige de guidage permet en outre un ancrage du plot de nivellement dans le sol 8. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 8, chaque cale 71 consiste en un cylindre de diamètre de trente centimètres (afin de limiter les risques d'enfoncement du plot dans le sol sous l'action du poids des modules supportés par l'armature), et de hauteur sensiblement égale à dix centimètres, le réglage fin de la hauteur pouvant être mis en oeuvre en utilisant une paire de cales triangulaire (également connues sous le nom de « cale à pourrir ») posées l'une sur l'autre. En variante, l'homme du métier appréciera que des cales 71 cylindrique ou rectangulaires de plusieurs hauteurs différentes peuvent être prévues. Ainsi, la combinaison de cales 71 de différentes hauteurs pour former un plot permet un rattrapage de différentes distances entre le sol 8 et l'armature 6. [0049] En variante (ou en combinaison), les moyens de réglage 7 peuvent comprendre une pluralité des vérins, de hauteur réglable, destinés à être positionnés le long des longerons 611, 621. Chaque vérin comprend une extrémité supérieure fixée sur la face 7 inférieure des longerons 611, 621, et une extrémité inférieure fixée à une embase-telle qu'une plaque sensiblement plane - destinée à venir en contact avec le sol 8. Avantageusement, l'extrémité inférieure de chaque vérin peut être fixée à l'embase par l'intermédiaire d'une liaison rotule pour mieux s'adapter à d'éventuels défauts de planéité du sol 8. [0050] 2.2. Moyens de coulissement [0051] Lcs moyens de coulissement 9 de chaque module 1-5 sont positionnés sur la face in- férieure du plancher 11-51 du module 1-5 (i.c. face destinée à venir en regard du sol). Ils sont destinés à coopérer avec le (ou les) rail(s) de guidage dc l'armature 6 pour permettre le déplacement en translation des différents modules 1-5 relativement à l'armature 6. [0052] Lcs moyens dc coulissement 9 peuvent comprendre des patins disposés dans des gorges ménagées dans le plancher 11-51 de chaque module 1-5 et apte à coulisser le long du (ou des) rail(s). [0053] Dans d'autres variantes de réalisation tel que le mode de réalisation illustré à la figure 9, les moyens de coulissement 9 peuvent comprendre des galets de roulements disposés sur la face inférieure du plancher 11-51 de chaque module 1-5 et destinés à coopérer avec le (ou les) rail(s). [0054] Chaque galet de roulement peut comprendre une roue 91 montée mobile en rotation et dont l'axe dc rotation 92 est porté par deux joues latérales 93, 94 soudées à un palier support 95 fixé sur la face inférieure du plancher 11-51. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 9, l'une des joues latérales 94 comprend une plaque de guidage 96 destinée à recouvrir au moins partiellement une face latérale du rail. La plaque de guidage 96 permet de limiter les risques de déraillement du module 1-5 lors de son déplacement en translation le long du (ou des) rail(s). La plaque de guidage 96 permet également d'assurer un guidage vertical du module lors de son atterrissage. [0055] Bien entendu, le lecteur appréciera que l'invention ne se limite pas aux galets de roulement illustrés aux figures 9 et 10. Notamment les moyens de coulissement 9 peuvent comprendre (en variante ou en combinaison) une pluralité de galets diabolo, et/ou de galets à profil en V, et/ou de galets à contact oblique, et/ou de galets à gorge à demi-rond, et/ou de galets à collerette, etc. [0056] 3. Principe de montage de la construction habitable [0057] On va maintenant décrire plus en détails le procédé de montage de la construction habitable selon l'invention. [0058] Dans une première étape, l'armature 6 est assemblée après avoir été héliportée. Les deux cadres métalliques 61, 62 sont boulonnés ensemble et les moyens de réglage en hauteur 7 sont ajustés pour assurer la planéité de l'armature 6. [0059] Dans une deuxième étape le premier module 1 héliporté est positionné sur les rails 8 611 de l'armature 6. Les moyens de coulissement 9 sont mis en contact avec les rails 611 de l'armature 6. Une fois le premier module 1 posé sur les rails 611 de l'armature 6, le premier module 1 est déplacé en translation le long des rails 611. Une fois le premier module 1 plaqué contre les butés de l'armature 6, des moyens de blocage-tels qu'une sangle fixée aux anneaux de fixation 26 d'une part et à l'armature 6 d'autre part - sont mis en place pour empêcher tout déplacement en translation ultérieur du premier module 1. [0060] Dans une troisième étape, le deuxième module 2 héliporté est posé sur l'armature 6 de sorte que les moyens de coulissement 9 du module viennent en contact avec les rails 611 de l'armature 6. Le deuxième module 2 est ensuite déplacé en translation le long des rails 611. Un joint d'étanchéité est positionné entre le premier et le deuxième module, ce joint d'étanchéité étant compressé lors du placage du deuxième module contre le premier module. Une fois plaqué contre le premier module, le deuxième module 2 est fixé au premier module 1 (par exemple par boulonnage) et à l'armature 6 (par exemple en utilisant des sangles fixées aux anneaux de fixation 26 d'une part et à l'armature 6 d'autre part). [0061] Lcs troisième, quatrième, et cinquième modules 3-5 sont assemblés aux premier et deuxième modules 1, 2 conformément à la troisième étape. Chaque module est fixé à son module adjacent (joint compressé entre deux modules adjacents), et arrimé à l'armature formant socle. [0062] Le sanglage des différents modules 1-5 à l'armature 6 formant socle permet de so- lidariser l'ensemble des modules pour lui conférer plus de stabilité au vent (principe de lest). [0063] On obtient ainsi la construction habitable selon l'invention. [0064] 4. Conclusions [0065] La construction habitable décrite précédemment permet la création d'un hébergement autonome, démontable et remontable, héliportable dans des environnements d'accessibilité restreinte (par exemple en zone de montagne), sans nécessiter la création d'une dalle cimentée, d'un massif de fondation ou de tout autre type de socle susceptible de dégrader l'intégrité du site sur lequel la construction habitable est installée. [0066] Le lecteur aura compris que de nombreuses modifications peuvent être apportées au système d'abri modulaire décrit précédemment sans sortir matériellement des nouveaux enseignements et des avantages décrits ici. [0067] Par exemple, dans le mode de réalisation illustré à la figure 6, l'armature 6 est composée de deux cadres métalliques 61, 62. En variante, l'armature 6 peut être composée d'un unique ou de plus de deux cadres métalliques en fonction de l'application visée pour la construction habitable. 9 [0068] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits niais en embrasse toutes les variantes possibles. [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6]