MC823A1 - Procédé de construction d'un bâtiment partiellement submergé et bâtiment réalisé suivant ce procédé - Google Patents

Description

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BREVET D'INVENTION

Au nom de la Société.dite : MARINE SPACE ENCLOSURES INC.

PROCEDE DE CONSTRUCTION D'UN BATIMENT PARTIELLEMENT SUBMERGE ET BATIMENT REALISE SUIVANT CE PROCEDE

Invention : Carlos J. TAVARES

Priorité , de. la. demande de "brevet -aux Etats-tlnis d'Amérique ,nQ .792 .890 .déposée .le .20..décembre . 1968

La présente invention se rapporte à un procédé de construction d'un bâtiment partiellement submergé et à un bâtiment réalisé suivant ce procédé.

Lorsque des constructions sont à édifier sur l'eau, on commence généralement par enfoncer des pieux dans le fond, de préférence jusqu'au lit rocheux et l'on dispose une plate-forme sur les pieux. On peut édifier ensuite sur cette plate-forme plusieurs étages d'un bâtiment fermé. Une telle construction ne présente pas de volume sous le niveau du sol et par conséquent revient très cher au mètre cube.

Si l'on désire obtenir un volume fermé en-dessous du niveau du sol, l'art antérieur fait appel normalement à une opération de remblayage pour déplacer l'eau. Cette opération déjà revient très cher en temps et en argent. En fin de remblayage, il est généralement nécessaire d'attendre le tassement du remblai pendant une période de plusieurs années, temps mort très coûteux. Puis une grande partie du remblai qui a été transporté au lieu d'utilisation est creusée et évacuée de manière à pouvoir construire, avec les moyens traditionnels, tin bâtiment classique comportant un volume fermé en sous-sol.

Le procédé suivant la présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. A cet effet, on enfonce des pieux provisoires dans le fond de la nappe d'eau et l'on dispose les têtes de ces pieux dans un même plan horizontal. On dépose, une ossature d'acier sur les pieux provisoires, ossature qui sera l'armature d'acier du plancher inférieur de la construction ; cette ossature comprend un certain nombre de gaines ou tuyaux verticaux destinés à former les supports verticaux de la partie submergée de la construction. Quand l'ossature d'acier est achevée, les gaines ou tuyaux définissent la position et la verticalité de pieux permanents qui sont passés à travers les gaines sous la forme de cylindres.creux de diamètre sensiblement plus faible que les gaines. Les cylindres sont enfoncés dans le fond, de préférence jusqu'au lit rocheux. Ensuite, les cylindres creux sont remplis de béton, de manière à constituer des pieux massifs verticaux.

Des moyens d'abaissement appropriés sont attachés au sommet des' pieux per manents et fixés aux gaines pour interdire ou libérer le mouvement de descente des gaines relativement aux pieux permanents. Le plancher inférieur peut être alors bétonné, soit par un garnissage en béton préfabriqué ou coulé, soit par un garnissage mixte et les pieux provisoires peuvent être retirés ; la charge du plancher inférieur est alors supportée entièrement par les gaines qui, à leur tour, sont fixées aux moyens d'abaissement fixés aux pieux permanents. On peut alors construire des parois périphériques et les fixer au plancher inférieur de la construction partiellement submergée et l'on peut former un second plancher de cette construction en utilisant les gaines comme colonnes

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verticales pour supporter ce second plancher. A l'achèvement du second plancher, les moyens d'abaissement peuvent entrer en action pour permettre à la partie achevée de la construction partiellement submergée de descendre dans l'eau sous l'effet de la pesanteur.

5 Les phases précitées, relatives à la construction du plancher inférieur, du second plancher et de la paroi périphérique située dans leur intervalle, peuvent se répéter un certain nombre de fois, la construction étant abaissée à volonté graduellement afin de maintenir une hauteur de travail convenable pour la construction. De cette façon, la construction est abaissée dans l'eau à la 10 profondeur voulue.

On préfère recourir à la pesanteur pour faire descendre dans l'eau la partie submergée de la construction. Si la pression hydrostatique interfère avec la force de gravité nécessaire à la descente, les parties basses de la construction submergée peuvent être inondées temporairement afin de vaincre la 15 pression hydrostatique et par conséquent rendre la gravité capable d'agir.

Après avoir édifié, suivant le procédé précité, les parties submergées de la.construction partiellement submergée, on verrouille les gaines verticales a leurs pieux permanents associés, au moyen de broches ou d'organes analogues • traversant les gaines et les pieux, de manière à les fixer mutuellement. En-20 suite, on peut couler du mortier dans l'espace compris entre les gaines et les pieux afin de renforcer la construction. Par la suite, la partie non submergée de la construction peut être édifiée à la hauteur voulue au-dessus du niveau de l'eau ; elle sera de préférence d'un poids suffisant pour vaincre la pression hydrostatique de l'eau sur la partie submergée de la construction. 25 , D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressorti-

ront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention.

La figure 1 est une vue en élévation, avec c'oupe partielle, représentant 30 une phase initiale du procédé de construction d'un bâtiment partiellement submergé ;

les figures 2 à 9 sont des vues identiques à la figure 1,. représentant les phases successives du procédé suivant la présente invention ; et la figure 10.est une vue en coupe le long de la ligne 10-10 de la figure

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Selon un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, la phase initiale consiste à enfoncer un certain nombre de pieux provisoires 10 dans un sol ou fond 12 recouvert par une couche d'eau 1J+. Ces pieux provisoires peuvent être en tout matériau convenable tel que par exemple le bois. Ils peuvent atteindre

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le lit rocheux, mais cela n'est ni nécessaire ni même souhaitable.

L'avantage d'utiliser des pieux provisoires 10 réside dan-o le fait qu'il n'est nécessaire de les enfoncer dans le sol 12 ni à des endroits précis ni d'aplomb, pour des raisons qui apparaîtront clairement ci-dessous. La seule 5 exigence est de ne pas les placer dans une position susceptible de gêner l'édification d'une construction additionnelle.

Après avoir enfoncé les pieux provisoires 10 dans le sol 12, on nivelle tous leurs sommets, c'est-à-dire qu'on les dispose dans un même plan horizontal, soit par sciage, soit par un enfoncement supplémentaire des pieux ou par 10 tout autre moyen. Puis, si on le désire, des supports débordants 16 sont fixés sur les sommets des pieux provisoires 10 de manière à constituer une plateforme suffisamment résistante pour édifier une construction par dessus. On admet que les pieux provisoires 10 peuvent être enfoncés par des dispositifs classiques portés par des barges ou véhicules analogues •, ou bien, si on le 15 désire, les plates-formes connues sous la dénomination de plates-formes Delong peuvent être disposées près du lieu de la construction afin de supporter les dispositifs d'enfoncement des pieux. Les plates-formes Delong sont décrites dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 2 972 23^-.

Quand les sommets des pieux ont été amenés dans le même plan horizontal 20 et au-dessus du repère des hautes eaux, le travail peut commencer pour réaliser le plancher inférieur de la construction partiellement submergée, ce plancher étant au-dessus du niveau de l'eau. Suivant un mode de réalisation de la présente invention, le plancher inférieur 17 comprend une ossature d'acier 18 formant de préférence une grille-support horizontale pour un dallage en béton, 25 comme il sera expliqué ci-après.

La figure 2 présente un certain nombre de poutres d'acier 20 posées sur les sommets des pieux provisoires 10 afin de former la grille.

De préférence, pour des raisons qui apparaîtront ci-après, la plus grande partie de la grille d'acier est définie par des paires de poutres parallèles 30 (figure 10) , ces poutres sont fixées à des manchons circulaires 22 par soudure, rivetage ou procédé analogue. A l'intérieur de ces manchons 22 sont disposés et fixés des tuyaux ou gaines cylindriques verticaux 2b, de préférence en acier, qui serviront en dernier lieu de colonnes pour supporter la partie submergée de la construction terminée. Les manchons 22 sont fixés aux gaines 2b 35 par soudage ou rivetage.

Les gaines 2b servent, entre autres, à guider les pieux permanents qui vont les traverser. Aussi, pour assurer la localisation précise des gaines 2b et leur orientation verticale, on réalise de préférence à ce stade une ossature : en acier 26 pour un second plancher 28, en utilisant les gaines 2b comme sup-

ports verticaux à travers des mandions 29- L'ossature d'acier 26 peut être plus légère que l'ossature 18 du plancher inférieur, mais on jréfère une disposition des poutres pratiquement identique à celle des poutres de l'ossature d'acier 18, spécialement en ce qui concerne l'utilisation de paires de poutres parallèles espacées 30, pour des raisons qui apparaîtront plus loin. A la fin du montage de l'ossature d'acier du second plancher 28, la construction se pré sente comme elle est représentée figure 2.

Utilisant les gaines 2k comme guides, des tubes creux 32, d'un diamètre extérieur plus faible que le diamètre intérieur des tuyaux 2k, sont emmanchés par coulissement à travers les gaines et traversent l'eau 14 se trouvant en-dessous des gaines, jusqu'à leur venue au contact du sol 12.. Puis des dispositifs d'enfoncement de pieux, montés sur barge ou sur des plates-formes Delong, sont employés pour enfoncer les tubes 32 à travers le- sol 12, de préférence solidement dans le lit rocheux 3^- situé en-dessous, de façon à fixer d'une manière permanente les tubes 32 dans les positions représentées figure 3. Après, les tubes sont de préférence remplis de béton 35 (représenté figure H) de manière à constituer des pieux permanents 36.

Il faut admettre que la séquence de phases indiquée ci-dessus n'est pas nécessaire'pour mettre en oeuvre la présente invention. Ainsi par exemple, on peut omettre totalement la phase consistant à disposer les pieux provisoires 10- dans le sol 12 et le procédé peut débuter avec l'enfoncement dans le sol, et de préférence dans le lit rocheux en-dessous, des pieux permanents 36 ; évidemment, la technologie classique permet d'assurer que les pieux sont d' aplomb et disposés d'une façon précise par rapport aux coordonnées horizontales. Si l'on adoptait ces méthodes connues, les gaines 2h seraient de préférence glissées autour des pieux 36 après l'enfoncement de ces pieux. Toutefois, on préfère le procédé suivant la présente invention car il facilite nota blement la localisation correcte et la mise d'aplomb des pieux 36.

Suivant la figure 4, après la'mise en place des pieux permanents 36, des moyens d'abaissement convenables 38 sont disposés aux sommets des pieux 36 pour être fixés à la structure d'acier 375 composée des gaines 2h et des ossatures d'acier 18 et 26, réalisée de préférence comme représenté figure 2, et permettre l'abaissement subséquent de cette structure dans l'eau 1^.. Avan-j tageusement, les moyens d'abaissement 38 associés à chaque pieu 36 comprennent une paire de vérins hydrauliques ij-0 ayant chacun un piston W et un cylindre k2. Les cylindres h2 des vérins hydrauliques ij-0 sont fixés à des pièces transversales h6, ayant la forme de poutre en I, montées sur les sommets des pieux permanents 36. Les vérins ^0 sont dirigés vers le bas depuis les extrémités des pièces transversales k6 ; les parties extérieures des pistons

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iA s'étendent vers le bas entre les paires de poutres parallèles 30 et se rattachent à des saillies verticales bj, fixées aux poutres adjacentes parallèles 20 de la grille 18. C'est pour assurer le passage des pistons bb que le montage à poutres jumelées parallèles est préféré.

5 Suivant la figure b, la partie extérieure des pistons W n'est pas assez longue pour s'étendre du cylindre b2 aux poutres 20. Par conséquent, une pièce courte i+8 relie le bas du piston à la saillie b"J, cette pièce U8 étant fixée au piston par une liaison appropriée 50. Naturellement, le piston peut avoir au départ une longueur suffisante pour atteindre les saillies ^7 et 10 leur être relié. Les saillies Vf sont fixées solidement aux poutres 20, de manière à relier les vérins à la structure d'acier 37- Avantageusement, après avoir disposé les vérins comme indiqué plus haut, les sommets des pieux permanents 36 sont couplés entre eux de manière à être rendus rigides et fixes, ce couplage étant de préférence réalisé par une grille 51 s constituée par des 15 poutres en I, 53, s'.étendant entre les sommets des pieux 36, les pièces transversales b6 étant de préférence interposées, comme représenté, entre les poutres en I de couplage et les sommets des pieux 36.

Après avoir fixé les vérins aux poutres 20 et aux pièces transversales b6 et après avoir couplé les pieux par une ossature d'acier, les pistons sont 20 ajustés à une longueur uniforme et soumis à une traction suffisante pour supporter la structure d'acier 37- Par conséquent, à ce moment, on peut retirer les pieux provisoires 10. de dessous l'ossature d'acier 18'., à l'aide des dispositifs d'enfoncement ou dispositifs analogues, afin de libérer le mouvement vers le bas de la structure 37 relativement aux pieux 36. Après,ou, si on le 25 désire, avant le retrait des pieux provisoires, on complète le plancher inférieur par la pose de dalles préfabriquées, maintenues en place par des semelles d'acier 5b, fixées aux poutres en I, 20. Ensuite, de préférence, du béton liquide 56 est coulé sur la dalle préfabriquée 52. Pour obtenir un bon fini du plancher inférieur, une couche de surfaçage 58 peut être coulée ensuite. 30 ■ La construction sera alors dans l'état représenté figure 5-

Ensuite, une paroi latérale périphérique 60 est dressée verticalement autour du périmètre extérieur du plancher inférieur 18 et prolongée au moins jusqu'au niveau du second plancher 28 ; cette paroi est de préférence préfabriquée en béton, quoique du béton normal puisse être employé, aussi bien que 35 d'autres matériaux. A ce stade, si on le désire, le béton du second plancher ou un autre matériau de dallage peut être appliqué sur l'ossature d'acier 26 du second plancher. Par exemple, on peut placer des dalles 52 sur l'ossature métallique 30 pour achever le surfaçage du second plancher. Bien entendu, on peut employer à cette fin du béton liquide ou une combinaison des deux types

^ —* ;6 ;de béton. Indépendamment de la forme du dallage, un passage doit être ménagé pour le piston ou ses prolonges 6k afin de faciliter l'introduction de ces prolonges 6k- et leur retrait définitif. ;A un certain moment, après l'achèvement du plancher inférieur 17 et d'une 5' partie verticale de la paroi latérale périphérique 60, les vérins hydrauliques 1+0 sont actionnés à l'unisson pour provoquer la chute de l'ensemble de la construction sous l'effet de la pesanteur grâce au coulissement sur les pieux permanents 36 des gaines 2k qui sont les supports verticaux centraux de la structure 37- L'abaissement uniforme par les vérins 1+0 est pratiquement automatique ; 10 du fait de leur branchement sur le conduit hydraulique commun 62, ils agissent tous en même temps. ;La construction est abaissée graduellement, de préférence, jusqu'à la fin de la course des vérins ko, cette course pouvant être de toute longueur désirée et de préférence de l'ordre de 0,60 m à 3,60 m. Lors de l'abaissement de la 15 construction, comme indiqué ci-dessus, la condition illustrée figure 6 est remplie, dans laquelle le plancher inférieur 17 est immergé et le second plancher 26 est juste au-dessus du niveau de l'eau. A ce stade des opérations, des moyens interviennent pour fixer temporairement les gaines 2k aux pieux permanents 36, de manière à pouvoir détacher les pistons 1+1+ de la structure 37, par exemple au 20 niveau des liaisons 50, et pour ajouter une longueur supplémentaire de piston ou prolonge 6k, comme il va être expliqué ci-après. De préférence, les moyens de fixation temporaire des gaines 2k aux pieux 36 sont des soudures 66. Cependant, on peut recourir à d'autres moyens de fixation des gaines 2k aux pieux permanents 36 tels que, par exemple, des câbles, des broches, des vérins supplé-25 mentaires ou moyens analogues. ;eux 36, à l'achèvement de cette opération, les vérins 1+0 sont détachés de la construction en cours, par exemple par mise des pistons en état d'extension hors de la liaison 50 ; puis les vérins sont rétractés de sorte que les pistons pren-30 nent la position de la figure 7» l'extrémité inférieure d'un piston 1+U étant ;éloignée de la liaison 50 de la distance d'une course de vérin, soit de 3m. Dans l'espace compris entre l'extrémité inférieure d'ion piston 1+1+ et la liaison 50, une prolonge de piston 61+ est interposée, reliée à l'extrémité inférieure du piston 1+1+ par une liaison 68 et reliée à l'ossature 37 par la liaison 50. Prati-35 quement au même moment, une longueur additionnelle de gaine 2l+ est ajoutée au-dessus de la longueur initiale, par exemple en disposant deux moitiés de tuyau demi-cylindriques 70 et 72 autour de la partie supérieure qui vient d'être dégagée du pieu permanent 36 ( ce dégagement résulte de l'abaissement de la construction ). Les deux moitiés de tuyau demi-cylindriques sont alors soudées ;Indépendamment de la manière de fixer temporairement les gaines 2l+ aux pi- ;7 ;l'une à l'autre le long du joint 7^+. Les soudures 66 peuvent être rompues à peu près au même moment, par exemple par fusion, alors que la construction est de nouveau supportée par les vérins contractés )+0 et leurs prolonges 6b. On réalise alors un cordon de soudure circulaire pour relier au bord supérieur 5 de la partie initiale de gaine 2b les moitiés demi-cylindriques 70 et 7^5 maintenant réunies, ce cordon de soudure apparaissant au joint j6. ;Après avoir abaissé la structure 37 s prolongé verticalement la gaine 2b, et rendu les vérins ^0 capables d'abaisser encore vers le bas les pistons on peut assembler une troisième ossature de plancher J8, en utilisant les gai-10 . nés 2b comme supports verticaux, de préférence d'une manière pratiquement identique à celle employée pour la deuxième ossature de plancher 28. La paroi latérale périphérique 60 est également prolongée vers le haut depuis le niveau du deuxième plancher 26 et de préférence au-delà du niveau du troisième plancher 78, par exemple en 80, de manière à renfermer le niveau du troisième 15 plancher. ;A l'achèvement de la construction comme il vient d'être décrit (figure 7) les vérins b0 sont de nouveau actionnés à l'unisson pour permettre l'abaissement de la construction relativement aux pieux permanents 36, c'est-à-dire par coulissement des gaines 2b vers le bas, cet abaissement s'effectuant gra-20 duellement et uniformément sur une période pouvant atteindre plusieurs heures. Quand les vérins i+0 ont été de nouveau prolongés, les phases précitées d'assemblage et d'abaissement du plancher 78 peuvent se répéter, afin d^sdifier ; ; des niveaux supérieurs additionnels 82 destinés à être submergés. Evidemment, avant de construire chaque niveau additionnel 82, les gaines doivent être 25 i momentanément fixées aux pieux permanents 36, par exemple par des soudures 66, ! les vérins ^0 doivent être désolidarisés de la construction en découplant les pistons W du restant des prolonges de piston ; les vérins bo doivent être rétractés pour permettre l'introduction de prolonges de piston, ce qui permet ! de reconnecter les vérins à la construction ; il y a lieu de supprimer ou dé-30 tacher les soudures temporaires ou autres moyens de fixation, de prolonger vers le haut les gaines 2b, comme décrit ci-dessus, d'assembler de nouveaux planchers 82 supportés par lesdites gaines ou leurs prolongements et de prolonger d'un étage supplémentaire la paroi latérale périphérique 60. Bien entendu, le ;. i : ;1 ; nombre d'étages submergés 82 qui peuvent être édifiés est fonction des plans 351 de la construction. De préférence, à la fin de la construction précitée de 1 chaque étage, les vérins 1*0 sont actionnés à l'unisson dans le sens de l'allon l gement afin d'abaisser la construction d'un étage, par coulissement des gaines , | . 2b sur les pieux permanents 36.

1 A un certain stade de la construction de la partie submergée, une certai

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ne portion de la construction submergée subit une poussée hydrostatique capable d'équilibrer le poids de la construction achevée à ce stade, ce qui interdit tout mouvement ultérieur de descente sous l'action de la seule gravité. A ce moment, on peut opter pour plusieurs solutions. Ainsi, par exemple, les 5 vérins ^0 peuvent exercer une poussée suffisante pour abaisser dans l'eau la partie submergée, à 1'encontre de la pression hydrostatique. Toutefois, ce n'est pas un moyen particulièrement désirable pour rédoudre le problème. La méthode actuellement préférée est illustrée figure 8. Une partie de la zone submergée de la construction est inondée en 8i+, ce qui réduit la pression hy-10 drostatique et permet à la gravité d'exercer à nouveau son action. Bien entendu, s'il est fait appel de cette manière à une inondation totale ou partielle, dans un certain délai après l'achèvement du mouvement vers le bas de la construction, la partie inondée doit être asséchée.

Dans un certain délai aussi, en fin du mouvement de descente de la cons-15 truction, les gaines 2k sont fixées définitivement aux pieux permanents 36. Cette opération peut être réalisée en soudant les gaines aux tubes 32 des pieux permanents, ou par enfoncement d'une ou de plusieurs broches à travers les gaines et leurs pieux permanents respectifs. Comme il apparaît figure 9, il a été employé des broches 86 traversant diamétralement les gaines 2k et les 20 . pieux 36 pour les fixer mutuellement.

Un des grands avantages du présent mode de construction réside en ce que, du fait qu'une fraction appréciable du bâtiment achevé est submergée, il s' exerce une pression hydrostatique importante poussant le bâtiment vers le haut, et cette pression est vaincue en bâtissant un ou plusieurs étages non 25 submergés au-dessus du niveau de l'eau.A titre d'exemple correspondant, la figure 9 montre un étage non submergé 88 utilisant comme support les pieux permanents 36. Evidemment, le nombre requis d'étages non submergés 88 pour supprimer la pression hydrostatique est fonction de la géométrie de la fraction submergée et du poids de la construction,mais le nombre d'étages 88 désirables 30 , à cet effet est facilement calculable par des spécialistes. D'ailleurs, la construction terminée n'est pas obligée d'avoir le nombre précis d'étages à sec nécessaire pour vaincre la pression hydrostatique. On peut en construire moins : ou davantage.

1 : Après l'achèvement de la fraction submergée, après son immersion et de

■35 ! préférence après la fixation des gaines 2k aux pieux permanents 36, on peut ; retirer le couplage 51 des pieux ainsi que les vérins 1+0 et leurs pièces-sup-

ports transversales kS. Par la suite, les têtes des pieux permanents apparais-: sent et servent de colonnes pour'supporter les étages à sec 88. ; ; Egalement, quand la fraction submergée est terminée et de préférence

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après avoir fixé les gaines 2b aux pieux permanents 36, on verse du mortier liquide dans l'espace annulaire compris entre les pieux 36 et les gaines 2b, de manière'à faire d'eux un corps unique.

De même, soit pendant la construction, soit au moment de l'achèvement de la fraction submersible, il y a lieu d'effectuer le calfatage nécessaire a rendre la construction étanche. Ainsi, par exemple, il peut être souhaitable de calfater tous les joints entre les parois latérales périphériques 60 et le plancher inférieur 17, avant d'abaisser ce plancher inférieur dans l'eau, comme indiqué figure 6. Tous les joints entre les planchers supérieurs et la paroi latérale périphérique doivent aussi être calfatés avant leur immersion. Cependant, si on le désire, étant donné que les fuites seront faibles, le calfatage peut être reporté à l'achèvement de la fraction submergée.

Après avoir décrit un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, on peut envisager des variantes évidentes à l'homme de l'art. Ainsi, par exemple, il peut être préféré d'abaisser la construction graduellement, étage par étage, mais cette façon de procéder n'est pas nécessaire et la construction entière, ou au moins sa fraction entièrement submergée, peut être édifiée au-dessus du niveau de l'eau et terminée, avant que l'on abaisse la fraction submersible dans l'eau 1^..

Une autre variante possible de la méthode précitée est que les gaines 2b n'ont pas besoin d'être allongées graduellement, comme il a été décrit ; mais elles peuvent être initialement incorporées à la construction comme sur la figure 2 avec leur longueur totale. De plus, on peut employer d'autres moyens et méthodes pour abaisser la construction. Ainsi, par exemple, au lieu de vérins hydrauliques, on peut utiliser des vérins à vis, des treuils-ou appareils analogues. A cet égard, il faut noter que dans le mode de mise en oeuvre préféré décrit et représenté, une paire de vérins hydrauliques UO est associée à chaque pieu permanent 36. De préférence, chaque vérin hydraulique ^0 est suffisant pour transporter la charge totale supportée par la paire de vérins. Ainsi, la défection d'un vérin n'a aucune répercussion sur le procédé décrit. Evidemment,.le procédé peut être mis en oeuvre avec un seul vérin par pieu ou même moins, du moment que les vérins sont assez forts pour transporter les charges auxquelles ils sont appliqués. D'un autre coté, pour une meilleure sécurité, on peut utiliser trois vérins ou plus par pieu 36. Toutefois, on estime que deux vérins présentent une sécurité suffisante et une manoeuvre aisée, chacun étant .d'une force suffisante pour supporter la charge totale à laquelle la paire de vérins est appliquée. Une autre méthode d'abaisser la construction est de fixer des pontons sous l'ossature de plancher inférieur 17, ces pontons présentant une force portante suffisante pour'supporter la construction dans

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l'état montré aux figures 2 et 3- Après le retrait des pieux provisoires 10, si on les a utilisés, des fractions supplémentaires de la construction étant ajoutées, le poids fait s'enfoncer graduellement les pontons dans l'eau, ce qui permet aux gaines 2k de coulisser vers le bas sur les pieux permanents 36 5 de manière à abaisser la construction. Ce processus peut être commandé graduellement par fixation et séparation mutuelle périodique des gaines 2k et des pieux 36, par exemple par soudure, etc. Si le poids de la construction n'est pas suffisant pour enfoncer les pontons à la profondeur voulue, un remplissage-partiel des pontons permettrait d'obtenir ce résultat. Une inondation subsé-10 quente des fractions achevées et submergées de la construction, comme sur la figure 8, pourrait contribuer à l'abaissement, conformément à cette modification. En outre, il faut admettre que l'ordre des phases, tel qu'il est décrit en détail ci-dessus ou tel qu'il a été modifié suivant les variantes précitées, n'est pas obligatoire pour mettre en oeuvre l'invention ; d'autres séquences 15 d'opération apparaîtront facilement à l'homme de l'art sans sortir du cadre de l'invention.

Toutefois, indépendamment des moyens particuliers de mise en oeuvre de l'invention et de la séquence d'opérations pratiquées, il est évident pour 1' homme de l'art que le présent procédé présente beaucoup d'avantages. Le premier 20 . réside: dans la non nécessité de remblayer au préalable avec des détritus pour édifier une construction sur de l'eau ; il n'est pas nécessaire d'attendre un certain nombre d'années le compactage de ces détritus et il n'est pas nécessaire de faire une fouille dans ledit remblai pour construire. Ce fait élimine des frais appréciables expérimentés dans les constructions en bordure de l'eau 25 tels que les jetées ou constructions semblables, et accélère beaucoup le travail. De plus, la construction entière a lieu au-dessus du niveau de l'eau, ce qui facilite beaucoup les opérations. En outre, il n'est pas nécessaire de creuser le fond de l'eau, de le remblayer et d'assurer des fondations à la cons truction, puisque la construction n'a pas besoin de reposer sur le fond ou sur 30 un remblai, cette construction étant fixée solidement aux pieux permanents 36, enfoncés avec sécurité dans le lit rocheux et retenus par lui. On constate que les gaines 2k qui forment une partie des moyens pour abaisser dans l'eau la construction submergée constituent les colonnes supportant la partie basse de la construction. De plus, les pieux permanents 26 faisant saillie hors des tu-35 yaux peuvent former les colonnes supportant la partie supérieure de la construction au-dessus de l'eau.

Il a donc été imaginé un procédé bon marché, facile et rapide pour construire des ouvrages sur des zones actuellement couvertes d'eau. Le procédé peut présenter un grand avantage sur un front d'eau pour la construction de jetées

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et ouvrages analogues ; la partie submergée de la construction peut servir au stockage de marchandises, au garage de véhicules, ou à toute autre fonction convenable. En outre, une partie appréciable de la construction peut être facilement supportée au-dessus du niveau de l'eau en raison de l'action de la 5 pression hydrostatique sur la partie submergée. C'est-à-dire que la partie supérieure de la construction, à savoir les étages 88 de la figure 9, non seulement servent à fournir un volume supplémentaire à la construction, mais procurent encore le poids nécessaire pour maintenir la construction en position basse, à 1'encontre de la pression hydrostatique, exercée par l'eau sur la 10 partie submergée de la construction. En général, de nos jours, on construit les jetées sur des pieux sans volume utilisable en-dessous du niveau de la chaussée. Avec le procédé selon l'invention, on peut obtenir un gain de volume utile appréciable sans grever le budget des travaux.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation 15- décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses autres variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées, sans que l'on s'écarte de l'esprit de l'invention. ,

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REVENDICATIONS

1) Procédé de construction d'un "bâtiment au moins partiellement submergé dans une nappe d'eau, caractérisé en ce qu'il comprend les phases successives suivantes :

- phase (a) : on enfonce un certain nombre de pieux espacés verticaux dans le fond ou sol supportant la nappe d'eau ;

- phase (b) : on construit au-dessus du niveau de l'eau un plancher inférieur auquel une paroi latérale périphérique, dressée verticalement à partir du plancher, est assemblée ;

- phase (c) : on fait supporter d'une manière mobile ce plancher inférieur et cette paroi latérale par lesdits pieux ;

- phase (d) : on fait descendre ce plancher inférieur et cette paroi latérale relativement auxdits pieux de manière à immerger le plancher inférieur et au moins une partie de la paroi latérale sous la surface de l'eau ; et

- phase (e) : on fixe alors le plancher inférieur à au moins l'un desdits pieux pour éviter tout mouvement relatif ultérieur entre le plancher inférieur et les pieux.

2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, avant la phase (e) précitée, les phases consistant à : édifier une autre ossature de plancher au-dessus du niveau de l'eau et au-dessus de l'ossature dudit plancher inférieur ; faire supporter d'une manière mobile cette autre ossature de plancher par lesdits pieux, et relier cette autre ossature de plancher à ladite paroi latérale périphérique.

3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, avant la phase (d) précitée, les phases consistant à : inonder une partie au moins de l'espace, au-dessus du plancher inférieur, défini par la paroi latérale périphérique ; et à retirer l'eau d'inondation après l'achèvement de la phase (e).

1+) Procédé de construction d'un' bâtiment au moins partiellement submergé dans une nappe d'eau, caractérisé en ce qu'il comprend les phases successives suivantes :

- phase (a) : on enfonce un certain nombre de pieux espacés verticaux dans le fond ou sol supportant la nappe d'eau ;

- phase (b'): on monte sur une partie des pieux au-dessus de la surface de la nappe d'eau des organes dirigés verticalement pour assurer un mouvement vertical ;

- phase (c'): on fait supporter d'une manière mobile ces organes par leurs pieux respectifs ;

- phase (d'): on édifie au-dessus de la surface de la nappe d'eau une ossature fx "

13

de plancher inférieur, destinée à être supportée par ces organes, ainsi qu' une paroi latérale périphérique verticale à partir de l'ossature de plancher inférieur ;

- phase (e') : on provoque la descente de ces organes dans la nappe d'eau re-5 lativement auxdits pieux, à une profondeur suffisante pour submerger dans la nappe d'eau le premier plancher et une partie au moins de la paroi latérale ; et

- phase (f') : on fixe au moins l'un de ces organes à un pieu pour éviter tout mouvement relatif ultérieur entre eux.

10 5) Procédé selon la revendication caractérisé en ce qu'il comprend en outre les phases suivantes, avant la phase (f') : on édifie, au-dessus du niveau de l'eau et au-dessus de ladite ossature de plancher inférieur, une autre ossature de plancher supportée par lesdits organes ; on joint cette autre ossature de plancher à la paroi latérale périphérique ; on dresse verti-15. calement cette paroi latérale périphérique au-delà du niveau de l'autre ossature de plancher ; et puis on provoque la descente des organes relativement aux pieux à une profondeur suffisante pour submerger ladite autre ossature de plancher.

6) Procédé selon la revendication U, caractérisé en ce qu'il comprend en 20 outre, après la phase (e'), la phase consistant à édifier au-dessus du niveau de l'eau une autre ossature de plancher sur lesdits pieux.

7) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, après submersion de cette autre ossature de plancher, la phase consistant à édifier au-dessus du niveau de l'eau une ossature de plancher addition-

25. nelle sur lesdits pieux.

8) Procédé selon la revendication caractérisé en ce qu'il comprend en j outre, avant la phase (f'), les phases consistant à : édifier successivement

! , au-dessus du niveau de l'eau un certain nombre d'ossatures'espacées de plancher supérieur, chacune supportée par lesdits organes ; allonger successive-30, ment et verticalement ladite paroi latérale périphérique pour relier chacune t ■ des ossatures de plancher supérieur ; et provoquer la descente intermittente j desdits organes pour submerger successivement lesdites structures de plancher supérieur.

9) Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, caracté-35' risé en.ce qu'antérieurement à au moins l'un desdits mouvements de descente des organes précités, on inonde au moins une partie du volume renfermé par la paroi latérale périphérique et qu'après l'achèvement de tous ces mouvements de descente des organes, on évacue l'eau d'inondation.

' 10) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'après l'achève-

tf

—.4-

11)-

ment de tous ces mouvements de descente desdits organes, on monte au moins une ossature de plancher additionnelle, au-dessus du niveau de l'eau, portée ' par les pieux.

11) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac-> térisé en ce que lesdits organes sont des gaines, et que ces gaines sont montées mobiles sur les pieux au moyen d'un emmanchement coulissant de ces gaines sur les pieux.

-12.) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qii'il comprend en outre, avant la phase (a), les phases consis- ,

| ICI i tant à : enfoncer un certain nombre de pieux provisoires dans ledit fond, j 1 / . .

I ! édifier sur ces pieux provisoires une partie au moins de ladite ossature de

I 1 1 ;

! ! i plancher inférieur comprenant lesdites gaines ; et puis disposer les pieux

I ! • _

; ; : mentionnes en premier à 1'intérieur - de ces gaines suivant un contact glissant.

! ;

: i | 13) Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que, dans ce

I15 ; procédé, le montage de l'ossature de plancher inférieur comprend les phases

| de fixation de poutres auxdites gaines pour être supportées par celles-ci.

t '

: | : 14) Procédé selon la revendication 133 caractérisé en ce que, dans ce pro-

, ! ! cédé, le montage de l'ossature de plancher inférieur est complété par le dé-

, j ; pot de béton sur lesdites poutres.

!20 | 15) Baîiment partiellement submergé dans une nappe d'eau, construit à 1'

| | aide du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 1

Ppon. Marine Spaee Enclosures

ORIffIML Quatorze feuillets sans surcharges ni interlignes Ppon. Marine Space Enc.

STJR PAPIER LIBRE Original non timbré ni enregistré (Loi du 15 mars 1963)

Traduit de l'Anglais

BREVET D'INVENTION

PROCEDE DE CONSTRUCTION D'UN BATIMENT PARTIELLEMENT SUBMERGE ET BATIMENT REALISE SUIVANT CE PROCEDE

Inventeur : Carlos J„ TAVARES

Priorité de la demande de brevet des Etats Unis d'Amérique n°792.890 déposée le 20 décembre 1968

SOMMAIRE

On enfonce des pieux dans le fond ou sol supportant une nappe d'eau, de préférence jusqu'à un lit rocheux. On dispose autour des pieux des colonnes ayant la forme de gaines et dont le mouvement vers le bas relativement aux pieux est empêché d'une manière libérable. On construit un plancher inférieur sur les gaines et l'on dresse des parois verticales extérieures depuis le plancher inférieur d'une hauteur d'un étage. On monte un deuxième plancher supporté par les gaines et on laisse descendre la construction vers l'eau ou dans l'eau sous l'effet de la pesanteur, ce mouvement de descente s'effectuant sous la commande de vérins. On construit ensuite des parois extérieures additionnelles que l'on rattache au second plancher et un troisième plancher est monté, supporté par les gaines. Les gaines sont alors abaissées plus profondément dans l'eau. Les phases précitées se répètent jusqu'à l'immersion de la fraction désirée de la construction. Si la pression hydrostatique fait obstacle à l'immersion d'un volume convenable de la construction, celle-ci peut être temporairement inondée afin de vaincre la pression hydrostatique et permettre à la gravité de faire descendre dans l'eau les étages achevés. Finalement, une construction est édifiée au-dessus du niveau de l'eau, utilisant les pieux comme colonnes de support, cette construction fournissant le poids nécessaire pour vaincre la pression hydrostatique. De préférence après avoir édifié la partie submergée suivant le procédé précité on verrouille les gaines aux pieux de manière à empêcher tout mouvement relatif entre ces organes.

Je soussigné, R. HASSELOT, Traducteur assermenté près la