CA3035553C - Abri temporaire de chantier muni d'un systeme de diffusion d'air - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un abri temporaire de chantier muni d'un système de diffusion d'air. L'abri est une construction modulaire et temporaire constituée de tubes ronds en acier, perforés de trous équidistants et couverts d'isolants. L'abri est équipé de blocs-coussinets pour amortir les vibrations, fixé rigidement au sol d'un dispositif d'ancrage antidérapant, ce dernier sert à soutenir les colonnes montantes, et est, protégé des chocs mécaniques par des bacs à sable. L'abri relève du domaine du bâtiment et des travaux publics, destiné aux chantiers de la construction qui fonctionnent sous des conditions extrêmes. L'abri apporte une solution durable pour créer de meilleures conditions de travail en périodes extrêmes, pour susciter un environnement adéquat à la préservation de la qualité des matériaux et pour permettre à l'industrie du bâtiment de continuer à fonctionner durant les saisons hivemales. L'invention apporte une solution pour une meilleure performance économique au secteur de la construction.

Description

ABRI TEMPORAIRE DE CHANTIER
MUNI D'UN SYSTEME DE DIFFUSION D'AIR
DOMAINE TECHNIQUE :
La présente invention relève du domaine du matériel de travaux publics et du bâtiment.
TECHNIQUE ANTÉRIEURE :
Les instruments de réflexion relèvent d'une mixtion structurelle entre l'ingénierie industrielle concernant la conception d'échafaudage et celle relative à la conception de chapiteau.
Les bases de calcul pour la conception de toutes les parties constituantes de la présente invention trouvent ses solutions dans la résistance des matériaux (ROM).
La réalisation de cet ouvrage répond aux normes de la stabilité interne, donc la détermination des contraintes de chacun des sous-ensembles et aussi à la stabilité
externe en déterminant les actions de liaisons (Assemblage et adhérence entre les différents solides et entre la structure et le sol).
La statique et la résistance des matériaux constituent l'outil fondamental de l'engineering pour concevoir et réaliser cet ouvrage.
La structure utilisée dans la conception d'abris temporaires existants consiste en une structure métallique ou en matériaux composites dans laquelle des tubes de formes quelconques sont insérés les uns dans les autres pour former les montants et les traverses de la structure.
Des raccords pour tubes peuvent également être utilisés dans l'assemblage d'une telle structure.
Il est aussi connu dans l'art antérieur de climatiser ou de chauffer l'espace intérieur d'un abri temporaire. L'air est diffusé par des tuyaux raccordés à des ouvertures d'air formées dans la toile recouvrant la structure.
Cependant les moyens de diffusion d'air connus ne sont pas efficaces à
diffuser l'air de sorte à obtenir une homogénéité de température à l'intérieur de l'abri.

SOMMAIRE DE L'INVENTION :
La performance économique de l'industrie de la construction dépend de sa productivité.
Les conditions atmosphériques extrêmes ont un impact rigoureux et considérable sur la prospérité de l'ensemble des projets de réalisation attachés à ce secteur.
Le froid extrême, la chaleur extrême, la violence du vent, les tempêtes de neige abondantes et les averses de pluie aggravent les problèmes de santé des travailleurs du secteur et ont un impact sur la qualité des ouvrages et sur le temps de réalisation des projets y afférents. Les arrêts de chantier et le taux d'absentéisme durant ces périodes de climat extrême sont importants.
La présente invention a pour objet un abri temporaire de chantier muni d'un système de diffusion d'air. Il se compose structurellement de modules qui peuvent être assemblés en horizontale ou en verticale, l'extension peut être produite en fonction de la nécessité
des surfaces nécessaires pour couvrir l'étendue du projet en cours de la construction.
L'implantation des modules est réalisée sur la base des besoins en espace brut du chantier, en tenant compte d'utilités suivantes :
= Superficie d'emprise au sol;
= Espace de dégagement et de sécurité;
= Espaces pour le montage d'échafaudage et d'escalier de chantier;
= Espaces d'évacuation de résidus, d'introduction de matériaux et de fournitures.
La structure de l'abri est composée de tubes ronds, ces derniers sont perforés et équidistants, assemblés à l'aide de raccords pour tube en acier et reliés à
une chambre centrale.
Cette chambre a pour fonction d'échangeur d'air chaud ou froid. L'air est soufflé dans l'abri à travers des trous équidistants, ces tubes sont couverts de manchon isolant à
base de mousse de polyéthylène ou d'élastomère La source de climatisation est indépendante et se trouve à l'extérieur de l'abri.
L'abri est couvert d'une toile composée de deux parties :
= Partie supérieure couvre le toit.
= Partie latérale couvre les façades latérales, la façade principale et la façade arrière de l'abri.
La toile est conçue selon la configuration et selon la dimension de la structure de l'abri, et ce, en vue d'assurer l'étanchéité et l'isolation thermique.
La présente invention est une structure de protection hivernage qui présente de nombreux avantages.

2 Principalement, elle répond à la création d'un environnement thermique acceptable et adéquat pour de bonnes conditions de fonctionnement et de protection des chantiers du bâtiment, à savoir, l'isolation thermique des températures extrêmes, la diffusion de la lumière naturelle, apport d'oxygène et mouvement d'air, La protection des intempéries concernant la neige, la pluie, le vent, les inondations et le gel.
La présente invention est la solution pour protéger les chantiers de la construction face aux conditions atmosphériques extrêmes. L'abri, présente un environnement fiable pour assurer une sécurité maximale aux travailleurs de chantier, pour mettre à
l'abri les ouvrages en cours de construction et pour mettre sous de bonnes conditions de préservation les matériaux de construction, le matériel et les outils de travail.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS :
Dans les dessins qui illustrent l'invention, La FIGURE 1 est une vue en perspective de la structure de l'abri, composée de tubes ronds (1-1), ces tubes sont assemblés par des blocs-coussinets (1-2). L'abri est fixé au sol à l'aide d'ancrages antidérapants (1-3) et au niveau des plates formes supérieures par des ancrages amovibles (1-4).
Elle est couverte d'un toit amovible (1-5).
La FIGURE 2 est une vue en perspective de l'abri avec toile, composée de la partie enveloppe intérieure (2-1), de la partie enveloppe extérieure (2-2), enveloppe façade arrière (2-3) et entre les deux parties couvrantes une zone tampon (2-4) qui fait fonction d'isolant thermique. Sur la façade arrière, figure des ouvertures pour l'aération de l'abri (2-5).
Sur les côtes latérales, des ancrages muraux (2-6) fixent la structure de l'abri à
l'ouvrage. Au centre du module, la structure est fixée au sol par un ancrage amovible (1-4).
La FIGURE 3 est une vue en perspective de l'ancrage antidérapant muni d'une vis hélicoïdale. Il se compose d'un socle d'ancrage antidérapant (3-1), d'une vis hélicoïdale (3-2), d'une conduite servant de guide pour la vis (3-3), de clous de chantier pour fixation au sol (3-4) et la position de la colonne montante sur ce mécanisme d'ancrage (3-5).
La FIGURE 4 est une vue en perspective de l'ancrage amovible, muni d'une assise métallique (4-1), de vis a béton ou à bois pour fixation au plancher (4-4) et d'un socle d'ancrage antidérapant (4.3) La partie supérieure présente la position de la colonne montante sur l'ancrage (4-2).
La FIGURE 5 est une vue en perspective qui Présente un assemblage entre blocs-coussinets (1-2) et tubes ronds (1-1).

3 La FIGURE 6 est une vue en perspective du bloc-coussinet qui fait ressortir les éléments constituants suivants : tube rond transversal (1-1), tube rond de la colonne montante (1-1), Bloc d'amortissement (1-2) et l'enveloppe du boitier (6-1).
La FIGURE 7 est une coupe transversale du bloc-coussinet. La configuration montre l'adhésion entre toutes les parties constituantes à l'intérieur du bloc-coussinet : La -chambre centrale (7-1) se trouvant à l'intersection des tubes ronds en position transversale (1-1), le bloc d'amortissement (7-2) et les écarts (7-3) entre le bloc d'amortissement et le corps du boitier (7-4).
La FIGURE 8 est une coupe longitudinale du bloc-coussinet qui montre l'adhésion et la transmission entre la colonne montante (4-2) et les tubes ronds (1-1) a travers la Chambre centrale (7-1).
La FIGURE 9 est une vue en perspective du bloc-coussinet qui montre la cohésion entre le bloc d'amortissement (7-2), la chambre de transfert d'air (7-1) et le tube rond de la structure (1-1).
La FIGURE 10 est une vue en perspective du tube rond est caractérisé par des trous (10-1) et isolé par un manchon en mousse de polyéthylène ou élastomère (10-2).
La FIGURE 11 est une coupe verticale de la ferme de toit composée de panne faitière au sommet (11-1), de panne sablière (11-2) et de panne intermédiaire (11-3) à
la base.
La FIGURE 12 est une vue en perspective du bac a sable qui illustre sa bande en polypropylène (12-1) et de trappe de déchargement à guillotine (12-2).
La FIGURE 13 est une coupe verticale de l'ancrage mural qui illustre sa barre extensible (13-1) et ses crochets (13-2).
La FIGURE 14 est une vue en perspective prise de la face arrière de l'abri qui illustre les ouvertures d'aération (2-5), de la toile de façade arrière (14-1), de crochets d'ancrage au sol (14-2).

4 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En se référant aux dessins, la FIGURE 1 présente la structure de l'abri qui se compose de tubes ronds (1-1) en acier galvanisé de 6 mètres de long et de 3,2 mm d'épaisseur.
Ces paramètres peuvent changer en fonction de la nature et de la grandeur du chantier.
La toiture de l'abri est amovible et est en mono pente (1-5) d'une dimension en trait de 12 mètres, constituée d'une structure extérieure en tubes ronds(1-1), ces tubes sont assemblés à l'aide de raccords pour tube en acier.
La surface du toit est meublée de fermes de toit (FIGURE 11).
Elles sont munies de crochets qui servent à fixer les fermes de toit sur la panne sablière au niveau de la base (11-2), sur la panne faîtière au niveau du sommet (11-1), sur le tube rond passant par l'angle droit de la ferme de toit et finalement elles s'emboitent sur la barre centrale du module au niveau de la panne intermédiaire (11-3).
La conception modulaire doit être réaliser en respectant les lois de la résistance des matériaux.
La fixation de la structure de l'abri au sol se fait par des ancrages antidérapants (fig. 3) qui se composent de:
= Une base, appelé socle d'ancrage en acier galvanisé
(3-1), muni de clous de chantier ou de piquets de jardins pour fixation au sol (3-4);
= Une vis d'ancrage centrale denture hélicoïdale ou conique galvanisé à
chaud (3-2), cette vis d'ancrage porte la colonne montante de la structure (3-5);
= Une conduite en forme de tube (3-3), soudée au centre du socle. Le tube sert de guidage, d'introduction, d'adhérence et de pénétration en perpendiculaire de la vis d'ancrage au sol.
L'ensemble du dispositif fonctionne avec adhérence pour assurer une fixation rigide de la colonne montante de la structure de l'abri au sol.
L'ancrage antidérapant et la colonne montante sont protégés des chocs par un bac à
sable en géotextile (FIGURE 12). Le bac à sable est muni d'une bande périmétrique en polypropylène cousu tout le tour du bac (12-1), ce qui permet de solidifier le bac et ses poignets, ce bac est équipé d'une trappe de déchargement à guillotine (12-2).
La FIGURE 3 est une vue en perspective de l'ancrage antidérapant muni d'une vis hélicoïdale. Il se compose d'un socle d'ancrage antidérapant (3-1), d'une vis hélicoïdale (3-2), d'une conduite servant de guide pour la vis (3-3), de piquets de chantier pour fixation au sol (3-4) et la position de la colonne montante sur ce mécanisme d'ancrage (3-5).

Les tubes ronds (FIGURE 10) sont perforés de trous de 4mm disposés à une dimension équidistante (10-1), couvert de manchon isolant à base de mousse de polyéthylène ou d'élastomère (10-2). L'air est soufflé dans l'abri à travers les trous et le manchon sert d'isolant thermique aux tubes latéraux de la structure. L'ensemble des tubes ronds de la structure sont assemblés par des blocs coussinets (FIGURE 5).
Le bloc-coussinet (FIGURE 6) est un boitier de forme cubique, l'enveloppe est un corps métallique en acier de 12 cm d'arrêté et de 1 cm d'épaisseur (6-1), muni d'un couvercle à fermeture à vis. Le bloc-coussinet sert à l'assemblage des tubes ronds de la structure en transversale et des tubes de la colonne montante en horizontale (1-1) et fait fonction d'échangeur d'air chaud et froid.
La FIGURE 9 montre le foyer du bloc coussinet à travers lequel l'air chaud ou froid transitent (7-1). La source de la climatisation est indépendante de la structure et se trouve à l'extérieur de l'abri de chantier. La partie autour du foyer (7-2) représente le bloc d'amortissement en élastomère, notant que l'élastomère supporte de très grande déformation et ce jusqu'à 100 % avant rupture. Le bloc d'amortissement forme la masse du bloc-coussinet qui sert à amortir les chocs et les Vibrations.
L'emboîtement et l'adhérence des axes transversaux à l'intérieur du bloc-coussinet est représenté dans la FIGURE 7, ces axes (1-1) sont coincés et épaulés dans le corps du bloc d'amortissement (7-2). Un vide (7-3) exprimé en écart de compensation de 5mm entre :
* Le corps du boitier (7-4) et les axes transversaux (1-1);
* Le corps du boitier et le bloc d'amortissement;
* Les axes transversaux et la chambre centrale du bloc (7-1), servant de limite butoir aux mouvements transversaux des axes.
Ces écarts servent à atténuer la compression du bloc d'amortissement et créer un champ d'amortissement des vibrations des axes.
La FIGURE 8 montre une vue longitudinale de la cohésion et de l'assemblage de toutes les parties constituantes à l'intérieur du bloc-coussinet, la colonne montante (4-2) et les tubes ronds de la structure (1-1).
Le bloc coussinet à pour fonction d'assembler et d'atténuer les vibrations d'une partie de la structure dus aux:
= Choc mécanique qui se résument par des mouvements vibratoires de la partie de la structure soumise aux effets des chocs.
= Effets du vent qui se résument par les vibrations de la partie de la toile soumise aux forces du vent.
Les blocs coussinets équilibrent et amortissent les ondes vibratoires et épargnent la rupture de la structure et son effondrement.
En plus des blocs-coussinets qui servent à amortir les vibrations dues aux chocs mécaniques et à l'effet du vent, la structure de l'abri est fixée par des ancrages muraux (2-6 sur les façades latérales. Ces ancrages muraux adhèrent à l'amortissement des vibrations de la structure et agissent comme éléments stabilisateurs.
La FIGURE 13 est une vue éclatée de l'ancrage mural dans le mode de réalisation préféré de la présente invention. Il se compose d'une barre extensible (13-1) et de crochet (13-2).
Au centre de chaque module, la colonne centrale est fixée au sol avec des ancrages amovibles (FIGURE 4), Il se déplace en verticale avec l'extension en verticale des modules. Ces ancrages sont fixés au sol avec des vis à béton ou avec des vis à
bois (4-4) et ce, selon la nature du plancher ou du sol.
La FIGURE 2 présente le revêtement extérieur de l'abri. Une toile conçue à la dimension et à la configuration de l'abri lui permettant d'assurer l'étanchéité et l'isolation thermique.
La toile est produite selon les spécifications de chacune des façades et se compose de trois parties :
= La toile qui couvre les deux parties latérales et le toit qui se résume par la partie extérieure (2-2);
= La toile qui couvre la partie de la façade principale (2-1);
= La partie qui couvre la partie de la façade arrière (2-3) chacune des parties est conçue avec module d'extension permettant à la structure de se surélever en vertical.
Une zone tampon de séparation entre l'espace intérieur du chantier et l'environnement extérieure est prévu, la zone tampon appelée SAS (2-4) est aussi chauffée par la même source de climatisation.
La toile est en bâche de serre diffusante 200 microns, elle est de nature à
répondre parfaitement aux fonctions demandées en matière de luminosité, d'étanchéité
thermique, de transmission et de diffusion de lumière et aussi, présente de haute protection des rayons UV, La bâche et incolore et en polyéthylène.
La bâche répond aux traitements suivants :
Traitement anti-UV sélectif : permet de se protéger des rayons UV tout en assurant un apport optimal de lumière, la bâche laisse passer une partie des UV à de longueur d'ondes bénéfiques à l'espace intérieur de l'abri de chantier.
Traitement infrarouge : permet de bloquer une partie des rayons infrarouges, ce qui réduit la température maximale lors des pics de chaleur.
Traitement diffusant : Les rayons de soleil sont éclatés par ce traitement dans toutes les directions à l'intérieur de l'abri, ceci permet à toutes les parties internes de l'abri de recevoir de la lumière, et non pas seulement par-dessus.

Traitement thermique : permet de laisser pénétrer de la chaleur puis retient une grande quantité à l'intérieur de l'abri afin de créer le fameux effet de serre.
La toile présente des ouvertures en forme de grille de ventilation sur les façades principales et arrières et sont disposées en paire (2-5). Ces ouvertures sont disposées géométriquement en adéquat pour créer un couloir de ventilation à l'intérieur de l'abri.
Une partie sert à amener de l'air naturel et une autre partie pour son extraction vers l'extérieur.
La toile doit être parfaitement tendue, avec une inclinaison de 3/12 pour permettre à
l'eau et à la neige de bien s'écouler.
La toile est conçue avec des ourlets ou bandes plastiques, fixée à la structure de l'abri par des élastiques enfilés dans des oeillets et aussi fixé au sol par des crochets d'ancrages (14-2).
La toile présente des ouvertures sur les façades principales et arrières, ces grilles d'aération servent à créer un couloir de ventilation d'air frais venant de l'extérieur du chantier vers l'espace intérieur de l'abri et inversement (FIGURE 14).
Elles sont réglables pour éviter l'introduction d'un débit d'air froid ou chaud excessif qui remet en cause l'équilibre climatique à l'intérieur de l'abri.
Cette partie de la structure (l'ancrage antidérapant et la colonne montante) sont protégés par un bac à sable en géotextile (FIGURE 12).
Le bac à sable est muni d'une bande périmétrique en polypropylène cousu tout le tour du bac (12-1), ce qui permet de solidifier le bac et ses poignets, ce bac est équipé d'une trappe de déchargement à guillotine (12-2).

Claims (11)

REVENDICATIONS
Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont comme il suit :

1. Un abri temporaire de chantier comprenant : une structure murale, extensible horizontalement et verticalement, et constituée d'un assemblage de tubes ronds et de blocs-coussinets; une structure de toiture supportée par la structure murale;
une toile recouvrant la structure murale et la structure de toiture; et un système de diffusion d'air comprenant un moyen pour souffler de l'air à l'intérieur de l'abri temporaire; caractérisé en ce que l'air est soufflé dans les tubes ronds et est diffusé à l'intérieur de l'abri temporaire par des trous équidistants perforés dans les tubes ronds, lesdits blocs-coussinets comprenant une chambre interne permettant un échange et transfert d'air entre les tubes ronds.

2. L'abri selon la revendication 1, comprenant des ancrages antidérapants supportant des colonnes montantes de la structure murale, lesdits ancrages antidérapants servant à ancrer la structure murale au sol, chacun des ancrages antidérapants comprenant : une base; une vis centrale hélicoïdale apte à
s'insérer dans le sol sur une face inférieure de la base; un tube central apte à
recevoir une des colonnes montantes de la structure murale sur une surface supérieure de la base; et des piquets placés en périphérie de la base.

3. L'abri selon la revendication 1, dont la toile est une toile de serre 200 microns tendue sur des éléments structuraux.

4. L'abri selon la revendication 1, dans lequel la structure de toiture est une structure en mono pente, composée de fermes de toit, lesdites fermes de toit étant aptes à
glisser simultanément le long d'une panne faitière, le long d'une panne sablière et le long d'un axe d'angle droit pour créer une ouverture au toit.

5. L'abri selon la revendication 1, comprenant une façade principale et une façade arrière munie d'ouvertures servant à l'amenée de l'air naturel de l'extérieur vers l'intérieur de l'abri et inversement.

6. L'abri selon la revendication 1, dont chacun des blocs-coussinets est formé
d'un bottier en acier ayant un couvert avec fermeture à vis, des blocs d'amortissement et de ladite chambre interne au centre pour faire transiter l'air à travers les tubes ronds vers l'espace intérieur de l'abri.

7. L'abri selon la revendication 1, dans lequel les tubes ronds sont isolés par des manchons isolant à base de mousse de polyéthylène ou d'élastomère.

8. L'abri selon la revendication 2, comprenant des bacs à sable en géotextile pour protéger les ancrages antidérapants et les colonnes montantes, chaque bac à
sable est muni d'une bande périmétrique en polypropène cousue tout le tour du bac et caractérisé par une trappe de déchargement à guillotine.

9. L'abri selon la revendication 1, comprenant au moins un ancrage amovible ayant une plaque en acier galvanisé et des clous à béton ou à bois pour fixation au plancher.

10. L'abri selon la revendication 1, comprenant au moins un ancrage mural constitué
d'une barre extensible muni d'attaches rapides reliant la structure murale de l'abri à un mur d'un ouvrage existant.

11. L'abri selon la revendication1, dans lequel la toile de trois parties ayant des ouvertures pour emplacement de conteneurs à déchet et autres.