CA2405007A1 - Chapiteau mobile deployable - Google Patents

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Abstract

La présente invention a trait à un chapiteau ayant la forme parasol géant utilisable comme chapiteau ou abri léger de grande dimension. Ce chapiteau est solide, résistant aux intempéries, facilement transportable, rapide à installer et économique.

Description

TITRE DE L'INVENTION
Chapiteau Mobile Déployable DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention a trait aux chapitaux. Plus spécifiquement, la présente invention a trait à aux chapitaux mobiles et facilement déployables.
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
Les chapitaux mobiles sont bien connus dans l'industrie. Ils sont cependant habituellement composés de plusieurs éléments démontables qui requièrent une main d'oeuvre qualifiée et nombreuse pour l'érection du chapiteau. De plus, plusieurs jours de travail sont habituellement nécessaires pour ériger ou démonter le chapiteau.
OBJETS DE L'INVENTION
Un objet de la présente invention est donc de présenter un chapiteau mobile et déployable.
D'autres objets et caractéristiques de la présente invention apparaitront dans la description qui suit, relative à un mode de réalisation préférentiel, non limitatif et illustré par les figures annexées qui représentent schématiquement:
2 BR~VE DESCRIPTION DES FIGURES
La Figure 1 illustre, dans une perspective vue partiellement de face, un chapiteau selon un un mode de réalisation de la présente invention;
La Figure 2 illustre, dan:> une perspective vue partiellement de dos, le chapiteau de la Figure 1;
La Figure 3 illustre, dans une élévation, le chapiteau de la Figure 1 dans une position pré-déploiment;
La Figure 4 illustre, dans une perspective, une portion du chapiteau de la Figure 1 dans une positio déployée;
La Figure 5 illustre, dans une perspective, l'attache entre le mat de déploiment et le chapiteau de la Figure 1;
La Figure 6 illustre, dans une vue similaire à la Figure 5, le chapiteau sans le mat de déploiment;
La Figure 7 illustre, dans une perspective, le mat de déploiment sans le chapiteau;
La Figure 8 illustre, dans une perspective, le transporteur avec le mat de déploiment dans une position déployée;
Les Figures 9 à 14 illustrent, dans des élévations, différentes étapes dans le déploiment du chapiteau de la Figure 1;
3 La Figure 15 illustre, dans une perspective, le chapiteau de la Figure 1 dans la position déployée de la Figure 14; et La Figure 16 ïllustre, dans une perspective, le chapiteau de la Figure 1 dans une position déployée après le retrait du transporteur.
II est important de noter que pour des raison de clarté des dessins, seulement la structure est illustrée dans les Figures 1 à 14, la toile recouvrant cette structure étant omise dans ces figures. Les figures et 16 illustrent partiellement la toile recouvrant la structure.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
10 Un mode de réalisation de la présente invention sera maintenant décrit à titre purement indicatif.
De façon générale, la présente invention a trait à un chapiteau ayant la forme parasol géant utilisable comme chapiteau ou abri léger de grande dimension. Ce chapiteau est solide, résistant aux 15 intempéries, facilement transportable, rapide à installer et économique.
Le parapluie est parmi les structures d'abri les plus légères et résistantes par rapport à la surface couverte que l'homme ait réalisé.
Malgré la grande légèretë et !'apparente fragilité de sa structure, sauf si le vent le prend à contre-sens, il peut résister à des vents relativement puissants en le tenant uniquement en main. Si on en coupe la tige et qu'on le dépose sur une surface plane en fixant l'extrémité de chacune des tiges (baleines) au sol on augmente substantiellement sa résistance et obtient un abri potentiellement trés solide. II y a certainement de bons motifs au fait que son concept a su résister à 5000 ans d'intempéries et
4 qu'on le retrouve encore sous toutes les latitudes, servant autant comme parapluie que comme parasol sur les patios de banlieue et les terrasses de nos bistros.
La conception du chapitE~au selon la présente invention se fait à partir d'un modèle de parapluie repliable/compact conventionnel dont on augmente à l'échelle la dimension de l'ensemble des éléments.
Le fonctionnement d'un abri d'environ 40 à environ 150 pieds ou plus de diamètre libre de toute obstruction antérieure, le mat amovible, son transport et installation, la stabilité de la structure par forts vents, le haubanage éventuel, etc. ainsi que tout élément particulier qui peuvent y étre associés seront généralement décrit ci-dessous.
Le Chapiteau selon un mode de réalisation de la présente invention s'installe et s'enlève en environ une heure par une équipe de deux hommes. Le Chapiteau replié est installé couché sur une plateforme de camion, remorque ou semi-remorque et transporté utilisant le circuit routier conventionnel sans escorte.
Différentes dimensions de Chapiteau peuvent être construites, cependant le marché des petits abris temporaires étant déjà
couvert par les tentes conventionnelles nous proposons de nous attaquer directement au marché des grandes surfaces et des chapiteaux tel que celui des cirques ou spectacles de tournée.
La taille du chapiteau illustré dans les figures annexées est de 130 pi de diamètre pour une capacité approximative de 2000 spectateurs, dimension semblable au chapiteau utilisé actuellement par plusieurs Cirques. Les caractéristiques non-limitatives d'un tel chapiteau seraient une superficie libre de toute obstruction de 13,200 pi2 et une hauteur libre sous la structure de près de 40 pieds.
Description technique d'un mode de réalisation de la présente invention Éléments particuliers au Chapiteau selon un mode de réalisation de la présente invention a) Géométrie La géométrie des membrures, leurs longueurs respectives, la position des pivots est étudiée afin de maximiser l'aire couverte versus l'encombrement fermé tout en respecaant la limite de poids que le mat sera capable de lever lors de l'installation. A partir d'un diamètre de mat donné les membrures peuvent avantaç~eusernent à la fois s'emboîter tout en utilisant le maximum de profondeur d'âme pour pouvoir se loger le mieux possible dans les 8 pieds réglementaires d'une semi-remorque.
b) Structure Au premier abord le parapluie peut être considéré comme un élément fragile mais sa résistance est malgré tout étonnante et une simple analyse dimensionnelle permet d'en extrapoler approximativement le comportement. Si les efforts sur la structure sont proportionnels au carré du diamètre (proportionnel à la surface de toile) en revanche la rigidité de la structure augmente au cube de la dimension des membrures. Si on multiplie par 10 le diamètre d'un parapluie, les sections les membrures seront aussi multipliées par 10, la surface de toile par 100, le poids par 1000, le module de section sera aussi multiplié
par 1000, mais l'inertie donc la rigidité par 10000.
c) Matériaux Le design des éléments structuraux utilise toutes les techniques éprouvées disponibles pour en alléger le poids tout en facilitant la fabrication. Le choix des matériaux et des techniques de fabrication s'inspirent avantageusement des méthodes employées dans le secteur de l'aéronautique où le ratio résistance/poids doit être maximisé. L'aluminium usiné ou ie moulage des membrures avec des matériaux composites utilisant la fibre de carbone ou de kevlar pourraient être utilisés.
d) Système d'accouplement Afin d'obtenir une surface libre de toute colonne ou obstacle à l'intérieur de la surface couverte, le mat, équivalent au manche du parapluïe, doit être amovible. Pour se faire, la tige centrale est coupée juste en dessous de l'anneau coulissant où sont fixées chacune des tiges inférieures. La portion restante de la tige centrale conserve la même fonction que pour le parapluie: il comporte une tête où les tiges supérieures sont fixées ainsi que le mécanisme d'accrochage de l'anneau mobile. Cette tige centrale subit les efforts de tension qui, comme pour le parapluie, permettent de tendre la toile lorsque complètement déployé. La portion dE: mat que l'on a coupé est montée sur la plate-forme d'une semi-remorque et son extrémité supérieure comporte un mécanisme permettant le centrage, l'introduction et l'arrimage à la tige centrale, reconstituant ainsi une structure semblable au parapluie conventionnel. Quand les mat amovible est en place dans la tige centrale du Chapiteau, un mécanisme le long de ce mat vient s'accrocher à l'anneau et assure les mouvements d'ouverture et de fermeture du Chapiteau. Ce mécanisme peut, par exemple, étre actionné
par un système de chaTnes couvrant toute sa longueur; il remplace la main qui ouvre et ferme un parapluie. II comporte des crochets conçus de pair avec les crochets de retenue de l'anneau de la tige centrale qui permettent soit, lors de l'ouverture du Chapiteau de venir porter l'anneau à son crochet de retenue et s'en libérer pour permettre le désaccouplement, soit lors de la fermeture de libérer l'anneau de la tige et en le tirant vers le bas.
e) Système d'ancrage Les efforts sur la structure sont normaux à la surface (poussée du vent sur l'intrados ou succion sur l'extrados) ou verticaux (charge de pluie et neige ou force ascensionnelle si le Chapiteau est chauffé en hiver). II faut donc ancrer solidement le Chapiteau au sol.
Les extrémités des membrures inférieures sont ancrées au sol par des pieux et, afin d'assurer une meilleure résistance et permettre l'allègement de l'ensemble, une pré-contrainte peut étre appliquée au Chapiteau en créant une diminution artificielle de son diamètre en tendant un câble passant par l'extrémité de ces membrures avant la fixation au sol.
f) Système de consolidation Afin de permettre une meilleure résistance aux vents latéraux un second câble peut encercler la structure au niveau intermédiaire et créer une pré-contrainte semblable au câble inférieur. En ajoutant des barrures à chaque poulie, le câble ne pouvant se déplacer selon le mouvement relatif de chaque membrure, on empêche la déformation et augmente la stabilité.
g) Renforcement entre les membrures Entre chacune des membrures peuvent être fixés les câbles (approx. '/4 diam) qui permettront la retenue de la toile surtout dans le bas du chapiteau lorsque la distance entre deux supports est importante.
h) Articulation du mat amovible Ce mat, dont nous avons décrit la partie supérieure ci-dessus, est monté sur un système d'élévation qui permet à la fois le mouvement vertical d'insertion et de retrait du mat fixe au haut du chapiteau ainsi qu'un mouvement de soulèvement de l'ensemble du chapiteau pour le déposer au sol après l'ouverture. Ce système d'élévation est aussi muni d'un pivot permettant de coucher le chapiteau pour le transport sur route.
i) Système de transport Le mat de transport et ~de déploiement est monté sur une semi-remorque conventionnelle de 45 pieds auquel on ajoute le système d'attache du mat amovible ainsi que d'éventuels stabilisateurs latéraux qui peuvent être requis lors de la mise en place du Chapiteau.
Séquence des opérations d'installation 1. Arrivée du transporteur sur le lieu et positionnement du centre des essieux arrières de la semi-remorque au centre du site;

2. Extension des pattes de stabilisation si requis;
3. Élévation du mat de transport et de la structure non-déployée du Chapiteau à la verticale (voir Figure 9);
4. Soulèvement du mécanisme de support du mat de transport au niveau maximal;
5. Haubanage temporaire de la t~ae du Chapiteau (si requis par fort vents);
6. Ouverture du Chapiteau (voir séquence des Figures 10 à 13);
7. Tensionnement du câble de précontrainte au bas des membrures;
8. Abaissement du mécanisme de support du mat de transport pour que les extrémités des membrures touchent le sol (voir Figures 14 et 15 );
9. Découplage du mat de transport du Chapiteau;
10. Sortie du transporteur (voir Figure 16);
11. Ancrage des extrémités des membrures au sol;
12. Tensionnement du câble de précontrainte intermédiaire;
13. Départ du transporteur II est envisageable qu'une unité de transport puisse prendre charge, selon la fréquence des montages et démontages ainsi que la distance à parcourir, de plusieurs chapiteaux, les deux éléments étant dissociables l'un de l'autre réduisant ainsi les coûts.

Marchés visés Selon le marché, la conception du Chapiteau peut varier.
Pour certaines applications il faudra minimiser le poids et permettre une grande souplesse et flexibilité et pour d'autres la structure se devra être 5 la plus rigide possible comme pour un chapiteau de spectacle supportant des artistes et acrobates en performances aériennes.
Chapiteau de spectacle. Sans étre le marché le plus important, il sera le marché ie plus visible. Ce premier utilisateur pourra profiter du caractère novateur du nouveau chapiteau pour rehausser 10 l'image de son spectacle. Cette visibilité médiatique aura un effet d'entrainement sur les autres marchés potentiels.
Évidemment la conception de la structure dans ce cas prévoit la suspension de charges vives tels que systèmes d'éclairage ou de sonorisation et même le système d'attache pour spectacles aériens.
Exemples non-limitatifs d'utilisation de la présente invention ~ Abri temporaire pour utilisation en logistique militaire. Probablement le marché initial le plus important en raison de l'importance des budgets consacrés à la défense. Le chapiteau serait principalement utilisé comme abri logistique, entrepôt, atelier, hôpital ou simplement comme dortoir, lors de mission de maintient de la paix, manoeuvres d'entrainement etc. Son extrême mobilité, sa rapidité d'installation et la grande surface couverte en ferait un outil essentiel pour ce secteur.
~ Abri temporaire pour protection civile - Toute agglomération d'une certaine envergure pourra un jour étre équipé d'un tel outil de protection civile. II pourra être rapidement utilisé pour fournir un abri temporaire dans toute circonstancE: où la protection civile est un enjeu tel que inondations, tempêtes de verglas. Au lieu de l'entreposer, les services publics pourraient en amortir l'investissement en le louant aux différents festivals ou manïfestations publiques pour les aider à
garantir la tenue de l'évènement quelqu'en soient les conditions météorologiques.
~ Location pour grands évènements en plein air - II est possible de préparer les plans d'aménagement des fauteuils de façon à installer le chapiteau selon la présente invention suite à un mauvais rapport météo ~ Studio temporaire pour tournage cinématographique ~ Abri temporaire pour travaux de construction ~ Garage temporaire ~ Entrepôt ~ Atelier de fabrication ~ Serre agricole ~ Protection de sites archéologiques lors de fouilles ~ Volume de confinement lors d'opérations de décontamination II va de soi que la présente invention fut décrite à titre purement indïcatif et qu'elle peut recevoir plusieurs autres aménagements et variantes sans pour autant dépasser' le cadre de la présente invention tel que délimité par les revendications qui suivent.

Claims

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Un chapiteau mobile et démontable ayant généralement la forme d'un parapluie et ayant un mat de déploiement amovible.
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