FR3088082A1 - Deconstruction / reconstruction modulaire - Google Patents
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Abstract
Procédé de «déconstruction-modulaire», qui consiste à produire par découpage dans la superstructure en béton armé d'un immeuble des : - modules de rigides, de type utilisé dans la construction modulaire - des «entretoises» planes et en plusieurs faces dans les élévations en voiles béton restant après la découpe des modules. À ce premier procédé est associé un procédé de «reconstruction-modulaire» qui consiste à reconstituer la superstructure d'un immeuble neuf à partir de l'assemblage des éléments produits par le dispositif de la «déconstruction- modulaire», modules et «entretoises» et d'une ossature bois (ou acier), complétant la stabilité de l'ensemble et assurant l'ossature aux compléments de plancher et de volumes nécessaire. L'assemblage des éléments se fera par un dispositif spécifique composé des éléments suivants : une tige filetée (3, figure 2), une cheville d'ancrage (10, figure 2) de la tige filetée, un percement permettant le passage de la tige filetée (7, figure 2) vers un percement perpendiculaire plus large (2, figure 2) pratiqué dans l'épaisseur du voile, une bride serrage (6, figure 2) et un écrou de serrage (4, figure 2) venant prendre place dans ce deuxième percement.
Description
La présente invention se situe dans les deux domaines suivants :
- la démolition d’immeubles
- la construction d’immeubles.
Elle consiste à construire des immeubles neufs à partir d’éléments produits par découpage d’immeubles voués à la démolition.
Aujourd’hui, la démolition d’immeubles anciens et la construction d’immeubles neufs, en France, si elles participent le plus souvent aux mêmes projets de renouvellement urbain, n’interfèrent d’aucune façon entre eux. Ce sont deux secteurs d’activités séparés, sans autres interactions entre eux, que le relogement des habitants.
La présente invention est constituée de deux procédés principaux distincts et complémentaires, dont le fonctionnement doit se faire dans l’ordre chronologique et consécutif suivant :
- Le procédé de «déconstuction-modulaire», qui consiste à découper un immeuble à superstructure en béton armé, voué à la démolition, en éléments de deux natures différentes : les «entretoises» et les modules de «reconstruction-modulaire»
- Le procédé de «reconstruction-modulaire» qui consiste à construire un immeuble en assemblant les éléments produits par la «déconstructionmodulaire».
La «déconstruction-modulaire» consiste à produire, par des découpages suivant les plans verticaux et horizontaux, des modules parallélépipédiques calibrés à la façon des modules utilisés pour la construction modulaire classique. Les modules sont composés de planchers haut et bas des étages découpés ainsi que des élévations situées entre ces deux parties de plancher découpées. Un niveau complet de module utilisant deux niveaux de planchers, le haut et le bas, un niveau sur deux de l’immeuble existant voué à la démolition est donc inexploitable pour la constitution de modules. Le procédé de «reconstruction-modulaire» utilise les voiles béton en élévation, plans ou formant des angles, sans plancher, issus des niveaux intermédiaires entre les étages où sont découpés les modules. De ces voiles béton sont produits, par découpe verticale les «entretoises» qui permettent de restituer les étages ne participant pas à la production des modules.
Afin de garantir un maximum de stabilité à l’immeuble neuf construit par le procédé de «reconstruction-modulaire», la répartition des parties réalisées par assemblage de modules et les parties constituées par assemblage d’«entretoises» se fait de préférence à l’intérieur de chaque étage, soit :
- un logement sur deux
- un module sur deux
Le panachage modules et «entretoises» peut se faire aussi niveau par niveau, mais la stabilité de l’assemblage réalisé sera plus difficile à obtenir.
Le procédé de «reconstruction-modulaire», utilise pour la mise en oeuvre les éléments produits par la «déconstructions-modualire», des organes particuliers d’assemblage et de solidarisation décrits et illustrés ci-après.
Le procédé de «reconstruction-modulaire» prévoit de percer les modules et les «entretoises» de façon à y ancrer une tige filetée, y incorporer une bride et un écrou.
L’assemblage se fait par le serrage de la bride via l’écrou sur la tige filetée.
Le procédé de «reconstuction-modulaire» est complété par une ossature, bois ou acier. Cette ossature a trois fonctions.
La première fonction est de maintenir les éléments assemblés, produits par la «déconstruction-modulaire», modules et entretoises, sur le plan horizontal.
La deuxième fonction est de servir de support aux surfaces de plancher complémentaires nécessaires à la finition du projet d’immeuble en «reconstruction-modulaire» :
- circulations horizontales en parties communes
- circulations verticales en parties communes, escalier et trémies d’ascenseur
- compléments de plancher en parties privatives
La troisième fonction est de permettre une liberté volumétrique de l’immeuble neuf construit suivant le procédé de reconstruction modulaire, par adjonction ou retrait sur le volume principal et permettant ainsi de répondre à la double nécessité des règlement d’urbanisme ou la composition architecturale.
Afin d’augmenter les performances antisismiques et acoustiques de l’immeuble neuf, une couche résiliente peut être interposée :
- entre toutes les parties béton assemblées
- entre la bride et la surface béton contre laquelle elle est serrée. Cette couche résiliente utilisée est un produit courant, en polymère, de ceux qu’on utilise aujourd’hui pour lutter contre les bruits solidiens, les vibrations et les secousses sismiques.
Les dessins annexés illustrent l’invention en deux parties, réparties de la façon suivante :
- première partie A, qui comprend les figures entre 01/17 et 06/17 illustre les procédés d’assemblage de la «reconstruction-modulaire» particuliers à l’invention
- deuxième partie B, qui comprend les figures numérotées entre 07/17 et 17/17 illustre une simulation en 2D et en 3D de la «déconstructionmodulaire» d’un immeuble de logements existant, voué, à ce jour, à la démolition, la «reconstruction-modulaire» d’un immeuble de logements neufs par l’assemblage des éléments issus de la précédente «déconstruction-modulaire».
Nomenclature de la partie A, qui illustre les dispositifs d’assemblage de la «reconstruction-modulaire» :
- 01/17 - détail des organes de serrages des éléments d’assemblage, nomenclature du dessin 01/17 :
* 1 - entretoise de l’étage supérieur * 2 - percement à la scie à cloche pour positionnement de la bride de serrage * 3 - tige filetée assurant la liaison entre les deux parties à assembler * 4 - écrou de serrage * 5 - couche optionnelle de résiliant * 6 - bride de serrage * 7 - percement pour passage de la tige filetée * 8 - couche optionnelle de résiliant * 9 - module étage inférieur * 10 - ancrage par cheville, de type mécanique ou chimique, de la tige filetée.
- 02/17 - présentation d’un module G, produit par la «déconstructionmodulaire» en vue axonométrie
- 03/17 - préparation d’un module G, produit par la «déconstructionmodulaire» en vue axonométrie
- 04/17 - présentation d’un module F et d’une entretoise, produit par la «déconstruction-modulaire» en vue axonométrie
- 05/17 - préparation d’un module F et d’une entretoise, produit par la «déconstruction-modulaire» en vue axonométrie
- 06/17 - assemblage d’un module G, d’un module F et d’une entretoise produits par la «déonstruction-modulaire» en vue axonométrique.
Nomenclature de la partie B, qui illustre une simulation de l’invention, une «déconstruction-modulaire» et «reconstruction-modulaire» en 2D et 3D :
- 07/17 - vue en plan d’un étage courant de l’immeuble existant dans son état actuel
- 08/17 - vue en plan de la superstructure d’un étage courant de l’immeuble existant après sa mise à nu
- 09/17 - vue en 3D de l’immeuble existant
- 10/17 - vue en plan, plan de découpe de la superstructure d’un étage courant de l’immeuble existant
- 11/17 - vue en 3D de la découpe d’un étage courant de l’immeuble existant
- 12/17 - vue en plan, principe de composition d’un étage de l’immeuble projeté en reconstruction-modulaire
- 13/17 - vue 3D du plan de principe de composition d’un étage courant de l’immeuble projeté en reconstruction-modulaire.
- 14/17 - vue en plan, composition d’un étage impair de l’immeuble projeté en reconstruction-modulaire
- 15/17 - vue 3D de l’immeuble projeté en reconstruction-modulaire, niveau R+3 en cours d’assemblage
- 16/17 - vue en plan, composition d’un étage pair de l’immeuble projeté en reconstruction-modulaire
- 17/17 - vue 3D de l’immeuble projeté en reconstruction-modulaire, niveau R+4 en cours d’assemblage
En référence au dessins annexés, la présente invention enchaîne successivement deux dispositifs distincts :
- un procédé de «déconstruction-modulaire» d’immeubles à superstructure en béton armé
- un procédé de «reconstruction-modulaire» d’immeubles neufs à partir des éléments produits par le dispositif de «déconstruction-modulaire» suivant le procédé énoncé ci-dessus.
Le procédé de «déconstruction-modulaire» produit deux types d’éléments destinés à la «reconstitution-modulaire» d’un immeuble neuf, par découpe dans la superstructure de l’immeuble de logements voué à la démolition (dessins annexes 10/17 et 11 /17) :
- des modules
- des «entretoises»
Les découpes se font, suivant les plans horizontaux et verticaux, par les moyens courants existants : disques ou jet d’eau.
Les modules sont calibrés de façon à être transportables et manoeuvrables, de la même façon que les modules utilisés pour la construction modulaire classique (dessins annexes 02/17 et 04/17).
Les modules sont constitués par :
- un plancher bas,
- des parois en élévation
- un plancher haut.
Afin de composer des modules rigides et manoeuvrable, sont donc utilisé le plancher bas et le plancher haut du bâtiment existant.
Les découpes se font :
- au ras de la face haute du plancher haut
- au ras de la face basse du plancher bas.
Deux niveaux de planchers de l’immeuble voué à la démolition, sont nécessaires à constituer un seul niveau de modules dans l’immeuble neuf.
Les étages intermédiaires, situés entre deux planchers du bâtiment voué à la démolition, utilisés à la constitution de modules, ne fournissent que les élévations verticales, composées de voiles béton, dépourvues de planchers.
Ces élévations verticales des étages intermédiaires sont utilisées dans la reconstruction comme «entretoises» permettant ainsi de reconstituer l’étage perdu entre deux niveaux de modules (dessins 3D annexes, 15/17 et 17/17, les «entretoises» sont représentées, dans les vues 3D en couleur plus claire afin des les identifier). Ces entretoises sont soit :
- planes et découpées à la largeur voulue, notamment en chevauchement de deux modules à l’étage inférieur et supérieur (vue axonométrique annexes, 06/17)
- comprenant des angles, de formes plus ou moins complexes, participant ainsi à la rigidité de l’immeuble en «reconstruction-modulaire»
Avant leur mise en oeuvre, les modules et les «entretoises» sont préparés afin de permettre un assemblage suivant des dispositions qui participent de la présente invention (dessins en annexes 03/17, 05/17 et 06/17).
Cette préparation consiste à procéder à :
A - des perçages large à la scie à cloche (dessin en annexe 01/17, repère 2), traversant l’épaisseur des voiles béton, permettant de loger des brides de serrage en portion de cylindre (dessin en annexe 01/17, repère 6). Le diamètre est dimensionné afin de permettre une manoeuvre et un serrage facile de la bride entre 15 et 20 cm
B - des perçages dans la longueur (dessin en annexe 01/17, repère 7), ou la hauteur suivant les cas, des voiles béton, au foret, permettant le passage de tiges filetées (dessin en annexe 01 ,Z17, repère 3) de façon à ce qu’elles débouchent dans le percement plus large, pratiqué à la scie à cloche (dessin en annexe 01/17, repère 2), décrit ci-dessus (A) et perpendiculairement à l’axe de celui-ci.
C - l’ancrage par chevilles de tiges filetées (dessin en annexe 01 /17, repère 10), nécessaire au serrage. Les chevilles utilisées sont de techniques courantes chimiques ou mécaniques.
L’assemblage se fait par le serrage d’une bride par un écrou (dessin en annexe 01 /17, repère 3) sur la tige filetée décrite ci-dessus (C), qui vient se loger dans le premier percement décrit, réalisé à la scie à cloche, décrite ci-dessus (Λ) et dont la largeur du diamètre permet le positionnement de la bride et le vissage de l’écrou.
La constitution de l’immeuble neuf est complété par une ossature, bois ou acier. Cette ossature a pour fonction de :
- assurer la structure des parties communes aux étages courants de l’immeuble (dessin en annexe de 12/17 à 17/17).
- refermer la trémie de l’ascenseur et des gaines palières
- assurer la structure de certains compléments de plancher en parties privatives
- maintenir les éléments assemblés issus de la «déconstruction-modulaire», modules et «entretoises», sur le plan horizontal.
- permettre une liberté dans la volumétrie par adjonction de volume ou retrait afin de répondre aux règles d’urbanisme ou aux besoins architecturaux
Cette structure reprendra les efforts aux vents de l’immeuble neuf en «reconstruction-modulaire» (dessin 3D en annexe 15/17 et 17/17).
Afin d’augmenter les performances antisismiques et acoustiques de l’immeuble neuf, une couche résiliente pourra être interposée :
- entre toutes les parties béton assemblées (dessin en annexe 01/17, repère 8)
- entre la bride et la surface béton contre laquelle elle est serrée (dessin en annexe 01/17, repère 5).
Cette couche résilience utilisée provient d’un produit courant, en polymère, de ceux qu’on utilise aujourd’hui pour lutter contre les bruits solidiens, les vibrations et les secousses sismiques.
Les procédés qui constituent la présente invention sont de nature à diminuer considérablement le prix globale des opérations DÉMOLITION + RECONSTRUCTION. La baisse des coûts estimée est de 8% à 15% du coût global de travaux de démolition + reconstruction. L’usage systématique de cette invention sur le projet français de renouvellement urbain, le PNRU (ANRU 1), entre 2005 et 2014, aurait constitué une économie comprise entre 1,8 et 3,3 Milliards d’Curos.
Cette invention constitue une nouvelle technique de construction. Cette technique nouvelle de construction s’inscrit totalement dans la filière sèche, caractérisée par un temps de construction considérablement plus court que les autres filières.
Enfin cette invention constitue une nouvelle technique de construction qui est extrêmement vertueuse sur le plan environnemental :
- formidable bilan carbone, beaucoup moins de CO2 émis pour la déconstruction et pratiquement pas pour la reconstruction (pas de nouveaux ciments fabriqués)
- une nouveau champs d’application de l’économie circulaire
- une économie en circuit court à partir du moment où la «reconstruction-modulaire» se fait à une proximité raisonnable de la «déconstruction-modulaire»
Aujourd’hui le nouveau projet français de renouvellement urbain, le NPNRU (ANRU 2) peine à trouver son financement, ce projet de renouvellement urbain, constitué dans une large mesure de projet de démolition et de reconstruction d’immeubles de logements (+/- 49,9% pour l’ANRUI), pourrait utiliser massivement cette invention et faciliter ainsi son financement.
Selon des modes particuliers, le procédé de déconstruction modulaire peut comprendre une étape de découpe des voiles béton verticaux en élévation, sans plancher, restants après la découpe des modules (F, G), selon le plan vertical de sorte à obtenir des entretoises de 2 types : planes ou comportant des angles ; lesdites entretoises étant aptes à être assemblées pour participer à la construction modulaire d’un nouveau bâtiment.
Le procédé de construction modulaire peut comprendre l’assemblage des modules (F et G) et des entretoises obtenues à l’issu des procédés de décons truction modulaire, obtenus comme décrit précédemment, sur un seul ou plusieurs niveaux.
Selon des modes particuliers, le procédé de construction modulaire comme décrit précédemment, se caractérise par l’assemblage des modules (F, G) et des entretoises suivant un panachage d’un niveau sur deux, qui permet de reconstruire à partir des modules et des entretoises produits d’un seul immeuble, un immeuble neuf d’une surface de plancher sensiblement équivalente égale à l’immeuble initial dé-construit, ce panachage pouvant se faire :
- panachage par module un niveau sur deux
- panachage par logement un niveau sur deux
- panachage un niveau complet sur deux
- panachage aléatoire
Selon des modes particuliers, le procédé de construction modulaire comporte une étape d’assemblage et de fixation des éléments, module avec module ou module avec entretoise ou entretoise avec entretoise, par des moyens d’assemblages qui lui sont propres. Ces moyens d’assemblage comportent :
- un percement (2), perpendiculaire à la plus grande surface du voile béton (1) dans lequel il est pratiqué à la scie cloche, d’un diamètre large
- un percement longitudinal (7) au voile béton dans lequel il est pratiqué, d’un diamètre suffisant pour permettre le passage de la tige filetée décrite ci-dessous
- une tige filetée (3) ancrée par cheville chimique ou mécanique (10), suivant les besoins, dans le béton, d’un module ou d’une entretoise, débouchant dans le premier percement décrit ci-dessus (2), de diamètre large, en cheminant par le second percement décrit (7)
- une bride de serrage (6), en portion de cylindre du diamètre du premier percement et de longueur équivalent à l’épaisseur du voile béton (1 ), venant se loger dans le premier percement décrit (2) de diamètre large, percée de façon à se laisser traverser par la tige filetée (3) décrite ci-dessus
- un écrou de serrage (4) de la bride (6) sur la surface interne du premier percement décrit (2) à diamètre large permettant de solidariser les deux éléments.
Selon un mode particulier, le procédé de construction modulaire à la suite de ce qui a été décrit précédemment, se caractérise en ce qu’il comporte une étape d’adjonction d’une structure bois ou acier à l’assemblage des modules.
Claims (8)
- REVENDICATIONS1 ) - Procédé de déconstruction modulaire, qui comprend une étape de découpe de la superstructure en béton armé d’un bâtiment, suivant des plans horizontaux et verticaux, en modules rigides (F, G) constitués d’un plancher haut, d’un plancher bas et des élévations comprises entre les deux planchers; les produits obtenus étant des modules pouvant être assemblés pour la construction modulaire d’un nouveau bâtiment.
- 2) - Procédé de déconstruction modulaire selon la revendication 1 comprenant une étape de découpe des voiles béton verticaux en élévation, sans plancher, restants après la découpe des modules (F, G), selon le plan vertical de sorte à obtenir des entretoises de 2 types : planes ou comportant des angles ; lesdites entretoises étant aptes à être assemblées pour participer à la construction modulaire d’un nouveau bâtiment.
- 3) - Procédé de construction modulaire comprenant l’assemblage des modules (F et G) et des entretoises obtenues à l’issu des procédés de déconstruction modulaire selon l’ensemble des revendicarions 1 et 2, sur un seul ou plusieurs niveaux.
- 4) - Procédé de construction modulaire selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’il comporte une étape d’assemblage des modules (F, G) et des entretoises suivant un panachage d’un niveau sur deux, qui permet de reconstruire à partir des modules et des entretoises produits d’un seul immeuble, un immeuble neuf d’une surface de plancher sensiblement équivalente égale à l’immeuble initial dé-construit, ce panachage pouvant se faire :- panachage par module un niveau sur deux- panachage par logement un niveau sur deux- panachage un niveau complet sur deux- panachage aléatoire
- 5) - Procédé de construction modulaire selon l’une quelconque des revendications 3 et 4 ou comportant une étape d’assemblage et de fixation de deux éléments, module avec module ou module avec entretoise ou entretoise avec entretoise, par des moyens d’assemblages.
- 6) - Procédé de construction modulaire selon la revendication 5 caractérisé en ce que les moyens d’assemblage comportent :- un percement (2), perpendiculaire à la plus grande surface du voile béton (1) dans lequel il est pratiqué à la scie cloche, d’un diamètre large- un percement longitudinal (7) au voile béton dans lequel il est pratiqué, d’un diamètre suffisant pour permettre le passage de la tige filetée décrite ci-dessous- une tige filetée (3) ancrée par cheville chimique ou mécanique (10), suivant les besoins, dans le béton, d’un module ou d’une entretoise, débouchant dans le premier percement décrit ci-dessus (2), de diamètre large, en cheminant par le second percement décrit (7)- une bride de serrage (6), en portion de cylindre du diamètre du premier percement et de longueur équivalent à l’épaisseur du voile béton (1 ), venant se loger dans le premier percement décrit (2) de diamètre large, percée de façon à se laisser traverser par la tige filetée (3) décrite d-dessus- un écrou de serrage (4) de la bride (6) sur la surface interne du premier percement décrit (2) à diamètre large permettant de solidariser les deux éléments.
- 7) - Procédé de construction modulaire selon l’une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisé en ce qu’il comporte une étape d’adjonction d’une structure bois ou acier à l’assemblage des modules.
- 8) - Procédé de construction modulaire selon la revendication 5 en combinaison avec l’une des revendications 3, 4 ou 6, caractérisé en ce qu’il comporte une étape consistant à interposer une couche résiliente constitué par un produit courant, en polymère, de ceux utilisés pour lutter contre les bruits solidiens, les vibrations et les secousses sismiques, entre toutes les parties béton assemblées ainsi qu’entre la bride et la surface béton contre laquelle elle est serrée, permettant d’augmenter les performances antisismiques et acoustiques de l’assemblage constitutif de l’immeuble neuf.
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- 2018-11-02 FR FR1801154A patent/FR3088082B1/fr active Active
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