FR3052468A1 - Structure repliable et depliable pour l'erection rapide d'abris. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une structure repliable et dépliable (1, 1') pour l'érection rapide de bâtiments, ladite structure comportant au moins deux portiques (2, 2', 3) constituant deux premières façades d'allure parallèle de l'abri, les deux autres façades comportant chacune des moyens d'articulation verticale par rapport d'une part aux montants (4, 4', 7, 7') des portiques qu'elles relient et d'autre part à un axe (A) placé centralement entre les portiques (2, 2', 3). Les portiques (2, 2', 3) sont indépendants et les montants (7, 7') d'un portique (3) comportent chacun un profilé intérieur (16, 16') coulissable permettant d'accroître sa hauteur en vue de donner une inclinaison au toit, lesdits profilés intérieurs (16, 16') étant reliés par un longeron supérieur (25) et formant un portique secondaire supérieur (15) coulissable dans le portique (3). Des moyens de commande du coulissement sont prévus dans au moins un des montants (7, 7').

Description

La présente invention trouve à s'appliquer dans le domaine des bâtiments modulaires à déploiement rapide comportant notamment une structure revêtue d'un matériau souple étanche et/ou d'éléments en matériaux rigides, dont les utilisations sont actuellement en constante augmentation notamment du fait du recours de plus en plus fréquent, à l'échelle de la planète, à des sites provisoires constitués de ce type de bâtiments.

Le phénomène actuel des migrants nécessite par exenqple le déploiement de camps en principe temporaires créés en bordure des territoires que ces derniers cherchent à rejoindre. Les zones de conflit du globe peuvent par ailleurs susciter l'établissement de sites d'hébergement à la suite de déplacements de population. La gestion de personnes qui se retrouvent sans abri peut également résulter de catastrophes naturelles (séismes, éruptions..), imposant des déplacements parfois massifs de populations.

Dans toutes ces circonstances, autant que sur des théâtres d'opérations humanitaires ou militaires, outre l'hébergement, un besoin d'équipements fonctionnels provisoires se fait jour. Les abris ou structures correspondantes (hôpitaux de campagne, installations militaires..), n'ont en principe pas vocation à durer, et répondent à des situations urgentes mais ponctuelles. Outre les exenqples ci-dessus, il peut s'agir de bâtiments liaisonnés ou non, accueillant des réfectoires, cuisines, espaces sanitaires etc.

Dans tous les cas, un montâge/démontâge rapide est requis, ce qui est précisément l'apanage de l'invention, qui est dévolue à l'érection en une durée la plus brève possible d'abris fonctionnels, c'est-à-dire notamment adaptables à toutes les contraintes éventuellement susceptibles de se retrouver dans les sites d'installation, par exemple des conditions climatiques particulières.

La structure repliable et dépliable pour l'érection rapide de bâtiments de l'invention comporte à cet effet et de manière classique au moins deux portiques constituant deux premières façades d'allure parallèle de l'abri, les deux autres façades comportant chacune des moyens d'articulation verticale par rapport d'une part aux montants des portiques qu'elles relient et d'autre part à un axe placé centralement entre les portiques. On aura compris que lesdites articulations servent à replier la structure sur elle-même notamment pour son transport ou son stockage, et à la déplier en quelques minutes sur le site. Elle est alors revêtue de matériaux rigides et/ou de matériaux souples fixés à au moins un cadre de la structure appartenant à chacune des différentes façades avant, arrière et latérales, au sol et à la toiture de l'abri déployé.

Une telle structure est par exemple montrée dans le document de brevet FR 2 850 408, dans une configuration notamment prévue pour loger des chevaux pendant la durée de concours hippiques.

Selon l'invention, les portiques sont indépendants et les montants d'un portique comportent chacun un profilé intérieur coulissable permettant d'accroître leur hauteur en vue de donner une inclinaison au toit, lesdits profilés intérieurs étant reliés par un longeron supérieur et formant un portique secondaire supérieur coulissable dans le portique, des moyens de commande du coulissement étant prévus dans au moins un des montants.

Outre l'agrandissement du volume utile de l'abri allant de pair avec une optimisation de l'espace intérieur, la configuration de l'invention s'avère particulièrement adaptée aux climats froids et pluvieux, puisque la possibilité de déployer un toit pentu permet d'assurer dans des bonnes conditions l'évacuation des eaux de précipitations. Cette caractéristique a une conséquence technique sur l'étanchéité de la structure, donc sur son efficacité fonctionnelle immédiate, bien mieux garantie qu'avec des structures à toit plat. Le toit, qui est sur toute la longueur de la structure, résiste en outre à la neige, et son caractère pentu permet de la faire glisser, ce qui permet, autre avantage technique substantiel de l'invention, de ne pas la prendre en compte dans les calculs.

Un toit pentu de pente prédéterminée immuable, c'est-à-dire non réglable contrairement à l'invention, est par exemple montré dans le document US 2014/0311053 qui divulgue un abri pliable qui ne comporte cependant pas les caractéristiques structurelles de l'invention : pas de portiques, et notamment pas de portique central télescopique. Dans l'invention, le toit peut être réglé plat, ou être surélevé. Cette souplesse est un avantage supplémentaire du système.

De préférence, l'abri de l'invention comporte trois portiques d'allure parallèle, un portique central doté d'un portique secondaire coulissant et deux portiques délimitant des façades parallèles de l'abri en position déployée. Cette structure symétrique offre une surface utile maximale pour une durée de déploiement très réduite.

De préférence encore, chaque portique peut comporter un longeron reliant les extrémités inférieures des montants, le transformant en quelque sorte en un cadre qui augmente la rigidité de l'ensemble et peut faciliter les manoeuvres de déploiement/repliage. Ces longerons supportent également le plancher en panneaux rigides isolant les occupants du sol. Ils permettent au surplus d'éviter tout recours à un calage additionnel par en-dessous des éléments de plancher.

Plus précisément, selon le nombre de portiques, au moins un plancher peut être articulé par rapport d'une part au longeron inférieur d'un de deux portiques que ledit plancher relie et d'autre part à un axe horizontal placé centralement entre les portiques lorsque le plancher est déployé.

Selon une configuration possible, le profilé intérieur du montant du portique muni de moyens de commande comporte une crémaillère apte à coopérer avec une roue dentée. Pour que la mise en œuvre de la commande par l'utilisateur puisse s'effectuer aisément, l'arbre de la roue dentée peut être accessible de l'extérieur dudit montant, directement ou via la sortie d'un dispositif de renvoi d'angle. Ce dernier constitue la solution choisie de préférence dans le cadre de l'invention. Par ailleurs, la commande de la roue dentée est accessible de l'extérieur ou de l'intérieur du bâtiment.

Plus précisément, une extrémité dudit arbre ou la sortie du dispositif de renvoi peut être configurée creuse, la forme de l'évidement étant alors prévue pour loger l'extrémité d'un outil rotatif manuel ou automatisé. Il peut par exemple s'agir d'une manivelle manuelle, ou d'un outil rotatif du type perceuse gros calibre, doté dans les deux cas d'un embout s'adaptant dans l'évidement.

Selon une possibilité, l'une des parois du profilé coulissant dans le montant peut être munie d'orifices alignés constituant les crans de la crémaillère. D'autres variantes classiques de crémaillères sont bien entendu possibles, l'option choisie n'étant pas limitative de l'invention. Alternativement, la commande peut bien entendu être motorisée.

On a mentionné l'utilisation possible de revêtements souples et rigides pour équiper la structure dépliable et repliable : selon une possibilité préférentielle, les façades et, donc, le sol sont équipés de panneaux solides, alors que le toit peut être constitué d'un matériau souple, par exenqple une bâche toilée. Le matériau en question peut être posé avant même que le portique secondaire ne soit déployé, sa texture souple lui permettant de s'adapter audit déploiement. Selon une possibilité, la bâche toilée est de manière avantageuse étanche à l'eau.

Les revêtements des façades, notamment extérieures mais également intérieures, par exenqple pour diviser l'abri en deux espaces, comprennent au moins une peau, idéalement jusqu'à trois peaux, ce qui leur confère des propriétés d'isolation bien supérieures à celles d'un matériau souple de type toile. Le fait d'avoir plusieurs couches ou peaux permet d'établir des lames d'air entre elles, qui augmentent et améliorent très sensiblement l'isolation thermique du bâtiment. En l'espèce, on entend par peau un matériau souple ou rigide qui vient se fixer sur la structure et qui offre d'une part une protection sous forme d'un revêtement, et d'autre part une étanchéité, de sorte que les biens et les personnes qui se trouvent à l'intérieur du bâtiment sont correctement protégés par exemple contre les intempéries.

De préférence encore, la structure de l'invention est réalisée en poutrelles en aluminium. Les façades du côté des portiques peuvent, dans la structure de l'invention, être totalement ouvertes, c'est-à-dire dépourvues de renfort sous forme de poteaux, lesdits portiques conférant une stabilité suffisante à la structure. La grande légèreté procurée par ce matériau procure de surcroît un avantage considérable au cours du déploiement/repliage de l'abri, de sinqples opérations manuelles par un unique individu devenant suffisantes à cet égard, alors que dans le document FR 2 850 408 dont il a été fait état précédemment, ce n'est pas le cas. Un palonnier relié par plusieurs câbles à la structure était en effet utilisé et quasiment nécessaire pour réaliser ces opérations. Selon une caractéristique additionnelle, les poutrelles comportent au moins une gorge longitudinale, souvent plusieurs, qui permettent une fixation simple et étanche de certains revêtements, par exemple les revêtements souples.

Pour rendre la structure de l'invention facilement transportable, il est en outre avantageusement prévu que la longueur des portiques assemblés en position repliée soit inférieure à la longueur standard des conteneurs notamment maritimes de 20 pieds. D'autres longueurs sont bien entendu possibles, selon le type de colisage. I est alors loisible de placer quelques structures à l'état replié dans un seul container, dont la largeur normalisée est largement supérieure à celle de ladite structure repliée. L'invention va à présent être décrite plus en détail, en référence aux figures annexées, pour lesquelles : la figure 1 représente en vue perspective d'une structure selon l'invention en position dépliée avec le portique secondaire faîtier déployé ; la figure 2 montre, en vue perspective, ladite structure en cours de dépliage (ou de repliage), le portique secondaire faîtier étant replié ; la figure 3 représente la structure complètement repliée ; la figure 4 visualise un abri partiellement revêtu de panneaux / toile de toiture ; la figure 5 montre en vue perspective une partie d'un montant équipé d'une crémaillère de déploiement du portique secondaire faîtier ; la figure 6 représente une portion de la crémaillère extraite du montant ; et les figures 7 et 8 représentent schématiquement le fonctionnement du plancher de l'invention, dépliable/repliable en même temps que le reste de la structure

En référence aux figures 1 et 2, la structure 1 du bâtiment de l'invention comporte deux portiques/cadres 2, 2' situés de part et d'autre d'un portique/cadre central 3. Lesdits portiques 2, 2' comportent chacun des montants 4, 4' et une poutre supérieure 5, ainsi qu'un longeron inférieur 6 qui les transforme en un cadre d'allure rectangulaire. Le portique central comporte de la même manière des montants 7, 7' et une poutre supérieure 8, un longeron inférieur 9 le rigidifiant en un cadre de sensiblement même forme et surface que les cadres des portiques 2, 2'.

Les demies façades latérales 10, 10', 11, 11', symétriques par rapport au portique central 3, sont repliables par rapport audit portique 3, à un des portiques 2, 2' et enfin à un axe d'articulation Ά qui leur est central. Ces demies façades 10, 10' sont en pratique constituées chacune de deux cadres 12, 13 (référencés d'un seul côté mais existant des deux côtés de manière tout à fait symétrique) pivotables l'un par rapport à l'autre selon l'axe vertical A, articulable par rapport au portique 2 selon un axe vertical B et par rapport au portique 2' selon un axe C.

Un portique secondaire 15, visible car déployé en figure 1, est coulissable par rapport au portique central 3. Il est replié, donc peu visible, en figure 2. Il comprend des montants latéraux 16, 16' dont au moins un est en réalité un profilé (voir en figures 5 et 6) configuré pour coulisser et être entraîné via un système classique à crémaillère, et un longeron supérieur 25.

La figure 3 montre la structure 1 des deux figures précédentes complètement repliée, pratiquement aplatie. C'est dans cette configuration qu'elle est transportée par exemple au moyen de containers standards. Son dépliage et repliage, dont une phase intermédiaire apparaît en figure 2, sont aisés car la structure est légère, du fait de l'emploi de l'aluminium, ou alternativement d'un matériau composite, et peut facilement être manipulée par un seul individu.

La figure 4 montre une structure telle que dans les figures 1 à 3 partiellement revêtue de panneaux rigides ou plus généralement d'un matériau rigide et/ ou de toile souple. En l'espèce, la façade 2 est recouverte de panneaux rigides qui laissent place à des ouvertures pour deux fenêtres et la porte. Le toit est bâché à l'aide d'une toile souple qui peut s'adapter à la forme particulière résultant de la surélévation du portique secondaire 15 dont le longeron supérieur 25 fait office de faîte pour le bâtiment. Alternativement, la toile peut s'adapter à une configuration à toit plat, lorsque le portique secondaire 15 n'est pas déployé. La façade 2' correspondant au portique est également revêtue de panneaux. Les façades latérales 10, 10' sont montrées non revêtues d'un quelconque panneau, notamment pour faciliter la description, pour mieux montrer l'implantation de ceux qui revêtent les autres parois.

Les figures 5 et 6 représentent une solution non limitative de crémaillère, selon laquelle le profilé 16 coulissant dans le montant 7 du portique central 3 comporte des crans sous formes d'ouvertures d'une crémaillère 17 régulièrement pratiquées dans une de ses parois. On notera que les dimensions transversales dudit profilé 16 lui permettent de se déplacer à l'intérieur du montant 7, la place restante étant exploitée pour le système de commande de son déplacement (voir en figure 7). Les glissières ou gorges longitudinales cylindriques 18 de coin du montant 7 servent à fixer les panneaux par exemple toilés. Un renvoi d'angle 19 est prévu pour coopérer avec le profilé 16 et commander son déplacement.

Ainsi, comme cela est apparent en figure 6, les ouvertures carrées constituant une crémaillère 17 du profilé 16 coopèrent avec une roue dentée 20 dont les dentures périphériques sont conformées pour s'adapter auxdites ouvertures de la crémaillère 17. Un ergot 21 est par ailleurs prévu pour aider au guidage en translation du profilé 16 par rapport au renvoi d'angle 19 fixé à l'intérieur du montant 7. Lorsque la roue 20 est animée d'un mouvement de rotation, 1'engrènement de la périphérie de la roue dans les ouvertures de la crémaillère 17 provoque le déplacement dudit profilé 16 dans une direction parallèle à l'axe du montant 7. L'évidement 22 de forme prismatique du renvoi d'angle 19 est par ailleurs accessible depuis l'extérieur du montant 7, et permet de commander la rotation de la roue 20, entraînant à son tour le profilé 16 et le portique secondaire 15 comme indiqué ci-dessus .

Les figures 7 et 8 montrent le plancher 30 dans une position partiellement dépliée/repliée (figure 7) et dans sa position complètement repliée (figure 8) . Les figures ont pour but de mieux illustrer le fonctionnement de ce plancher 30, et c'est la raison pour laquelle elles ne le montrent pas dans le reste de la structure 1 de l'invention, mais dans une structure 1' qui la schématise sans alourdissements superflus susceptibles de cacher certains éléments et d'altérer la compréhension du fonctionnement du déploiement/repliage du plancher. Ce plancher 30 comporte une articulation centrale 31, coopérant en réalité avec le longeron inférieur 9 du portique central 3, et des articulations 34, 35 placées centralement aux demi-planchers 32, 33 de la structure à 3 portiques telles qu'illustrée dans les figures. Lesdits demi-planchers 32, 33 sont repliés contre un portique avant le repliage du reste de la structure 1, 1' de l'invention, et dépliés après déploiement de celle-ci, venant s'appuyer sur les longerons inférieurs 6 des portiques 2, 2' . Toutes les articulations sont d'axe horizontal.

Le déploiement et le repliage rapide de la structure, y compris de son plancher et de son toit, résultent notamment de la conception globale expliquée auparavant. Cette conception originale s'adapte en tout état de cause à toute application nécessitant le déploiement d'une structure provisoire, pas seulement dans le domaine de l'urgence mentionné auparavant, mais également par exemple dans le monde du spectacle (chapiteaux..). L'invention ne se limite bien entendu pas aux exemples décrits et expliqués en référence aux figures, mais elle englobe les variantes et versions notamment de forme et de matière, comme pour les crans de la crémaillère ou pour la roue d'entraînement, qui entrent dans la portée des revendications.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS

   1. Structure repliable et dépliable (1, 1') pour l'érection rapide de bâtiments, ladite structure comportant au moins deux portiques (2, 2' , 3) constituant deux premières façades d'allure parallèle de l'abri, les deux autres façades comportant chacune des moyens d'articulation verticale par rapport d'une part aux montants (4, 4', 7, 7') des portiques qu'elles relient et d'autre part à un axe (A) placé centralement entre les portiques (2, 2', 3), ladite structure (1, 1') étant revêtue de matériaux rigides et/ou de matériaux souples fixés à au moins un cadre de la structure (1, 1') appartenant à chacune des différentes façades avant, arrière et latérales, au sol et à la toiture de l'abri déployé, caractérisée en ce que les portiques (2, 2', 3) sont indépendants et les montants (7, 7') d'un portique (3) comportent chacun un profilé intérieur (16, 16') coulissable permettant d'accroître sa hauteur en vue de donner une inclinaison au toit, lesdits profilés intérieurs (16, 16') étant reliés par un longeron supérieur (25) et formant un portique secondaire supérieur (15) coulissable dans le portique (3) , des moyens de commande du coulissement étant prévus dans au moins un des montants (7, 7').
2. 2. Structure repliable et dépliable (1, 1') pour l'érection rapide de bâtiments selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comporte trois portiques (2, 2', 3) d'allure parallèle, un portique central (3) doté d'un portique secondaire (15) coulissant et deux portiques (2, 2') délimitant des façades parallèles du bâtiment en position déployée.
3. 3. Structure repliable et dépliable (1, 1') pour l'érection rapide de bâtiments selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque portique (2, 2', 3) comporte un longeron (6, 9) reliant les extrémités inférieures des montants (4, 4', 7, 7').
4. 4. Structure repliable et dépliable (1, 1') pour l'érection rapide de bâtiments selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un plancher (30) articulé par rapport d'une part au longeron inférieur (6, 9) d'un de deux portiques (2, 2', 3) que ledit plancher (30) relie et d'autre part à un axe horizontal placé centralement entre les portiques (2, 2', 3) lorsque le plancher (30) est déployé.
5. 5. Structure repliable et dépliable (1, 1') pour l'érection rapide de bâtiments selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le profilé intérieur (16, 16') du montant (7, 7') muni de moyens de commande comporte une crémaillère (17) apte à coopérer avec une roue dentée (20) .
6. 6. Structure repliable et dépliable (1, 1') pour 1'érection rapide de bâtiments selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'arbre de la roue dentée (20) est accessible de l'extérieur dudit montant (7, 7'), directement ou via la sortie d'un dispositif de renvoi d'angle (19) -
7. 7. Structure repliable et dépliable (1, 1') pour l'érection rapide de bâtiments selon la revendication précédente, caractérisée en ce que une extrémité dudit arbre ou la sortie du dispositif de renvoi (19) est creuse, la forme de l'évidement (22) étant prévue pour loger l'extrémité d'un outil rotatif manuel ou automatisé.
8. 8. Structure repliable et dépliable (1, 1') pour l'érection rapide de bâtiments selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que l'une des parois du profilé (16, 16') est munie d'orifices alignés constituant les crans de la crémaillère (17).
9. 9. Structure repliable et dépliable (1, 1') pour l'érection rapide dé bâtiments selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les façades et le sol sont équipés de panneaux solides, et le toit d'une bâche toilée.
10. 10. Structure repliable et dépliable (1, 1') pour l'érection rapide de bâtiments selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les panneaux de façade sont rigides et comprennent au moins une peau.
11. 11. Structure repliable et dépliable (1, 1') pour l'érection rapide de bâtiments selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure (1, 1') est réalisée en poutrelles en aluminium.
12. 12. Structure repliable et dépliable (1, 1') pour l'érection rapide de bâtiments selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure (1, l')est réalisée au moyen de poutrelles à au moins une gorge longitudinale (18) de fixation des revêtements.