ASSOCIE

L'invention concerne un procédé de fabrication de blocs de construction en béton pour une tour d'aérogénérateur constituée d'au moins deux blocs successifs.

Typiquement, une telle tour est surmontée d'une nacelle et d'un rotor composé de plusieurs pâles pour former l'aérogénérateur.

Deux blocs successifs sont empilés l'un sur l'autre par une face de contact de chacun des deux blocs.

Il est connu de fabriquer chaque bloc par assemblage sur le site d'implantation de l'aérogénérateur de plusieurs panneaux, ou encore par coulage de béton dans un moule, par exemple de forme cylindrique. Dans ce cas, une fois le béton pris, le démoulage permet d'obtenir le bloc de construction en béton directement sous forme d'une seule pièce.

Deux blocs successifs sont solidarisés par un joint coulé en béton, voire également à l'aide de mortier ou de coulis de ciment selon l'épaisseur du joint au niveau des faces de contact de chaque bloc.

Ces joints en béton s'avèrent nécessaires du fait des imperfections ou des irrégularités géométriques inhérentes aux procédés de fabrication des blocs, le joint assurant une reprise de continuité entre les blocs.

Or, de telles étapes pour constituer les joints à partir de béton coulé sur site présentent des inconvénients. Un système étanche doit être mis en place entre chaque bloc au moment de la fabrication du joint ; et une durée minimale est nécessaire pour que le joint offre une résistante mécanique suffisante. Ces étapes sont par conséquent longues et complexes à mettre en œuvre.

Le but de l'invention est de remédier au moins partiellement à ces inconvénients.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication de blocs de construction en béton pour une tour d'aérogénérateur constituée d'au moins un premier bloc et d'un deuxième blocs successifs solidarisés l'un à l'autre par une face de contact de chacun des deux blocs, au moins un bloc étant réalisé par un système de fabrication à partir d'une cage d'armatures, le procédé de fabrication comprenant les étapes suivantes :

- couler du béton dans un coffrage contenant une première cage d'armatures de manière à obtenir un premier bloc de construction en béton comprenant une première face de contact, et

- couler du béton dans un coffrage contenant une deuxième cage d'armatures de manière à obtenir un deuxième bloc de construction en béton, la deuxième cage d'armatures étant disposée dans un coffrage et le coffrage étant agencé de sorte que la première face de contact du premier bloc constitue une paroi de délimitation du coulage du béton de sorte à former une face de contact du deuxième bloc, dite deuxième face de contact.

Grâce au procédé selon l'invention, les faces de contact des blocs successifs sont conjuguées l'une à l'autre, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de constituer ou ménager des joints de béton entre chaque bloc sur site.

Au contraire, une simple colle, par exemple de type époxy, suffit à solidariser les blocs entre eux par leurs faces de contact. Cette colle époxy permet de rétablir une continuité, a priori étanche, sans nécessairement apporter toute la résistance au joint : en pratique, des armatures passives ou un effort de précontrainte sont requis pour une résistance mécanique suffisante.

Selon une autre caractéristique de l'invention, au cours de l'étape pour couler du béton de manière à obtenir le deuxième bloc, le premier bloc de béton est disposé en regard du coffrage de sorte qu'ils soient dans le prolongement l'un de l'autre.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le coffrage est positionné à une distance d'une base du système de fabrication de l'ordre de la dimension du premier bloc de béton dans une direction orthogonale à la face de contact.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la dimension est une hauteur du premier bloc de béton.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend une étape d'extraction du premier bloc de béton hors du système de fabrication.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend une étape de transport de chaque cage d'armature dans le coffrage.

L'invention a également pour objet un système de fabrication de blocs de construction en béton pour une tour d'aérogénérateur constituée d'une pluralité desdits blocs de construction, deux blocs successifs de la tour étant destinés à être solidarisés l'un à l'autre par une face de contact de chacun de deux blocs successifs, le système de fabrication comprenant un coffrage, une base et un moyen pour disposer le coffrage à une distance de la base du système de fabrication de l'ordre de la dimension d'un premier bloc de béton dans une direction orthogonale à la face de contact. Selon une autre caractéristique de l'invention, le coffrage comprend deux demi-coques.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen pour disposer le coffrage comprend deux tables, chaque table comprenant une plateforme sur laquelle repose une demi-coque du coffrage.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le système comprend des moyens de transport de chaque cage d'armatures et/ou bloc et/ou du coffrage.

L'invention a également pour objet un procédé d'assemblage d'une tour d'aérogénérateur, comprenant :

- une étape de fabrication d'au moins deux blocs de construction en béton obtenu par le procédé de fabrication tel que décrit précédemment,

- une étape de transport desdits au moins deux blocs, et

- une étape de solidarisation en un ensemble de blocs desdits au moins deux blocs obtenus au cours de ladite étape de fabrication.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend une étape de levage dudit ensemble de blocs.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'étape de solidarisation et l'étape de levage sont au moins partiellement concomitantes.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'étape de solidarisation d'un premier ensemble de blocs est au moins concomitante d'un deuxième ensemble de blocs.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 illustre un aérogénérateur comprenant une tour munie de blocs cylindriques et tronconiques assemblée selon la présente invention ;

- la figure 2a illustre une vue en perspective d'un bloc cylindrique de construction en béton obtenu selon un procédé de fabrication selon la présente invention ;

- la figure 2b illustre une vue en perspective d'un bloc tronconique de construction en béton obtenu selon un procédé de fabrication selon la présente invention ;

- la figure 3 est une vue de côté d'un système de fabrication selon la présente invention ;

- la figure 4 illustre une vue en perspective du système d'assemblage de la figure 3 ; et

- la figure 5 illustre un chronogramme d'un procédé d'assemblage de la tour de la figure 1 selon la présente invention.

Comme illustré à la figure 1 , un aérogénérateur 1 comprend une tour 2 surmontée d'une nacelle 3 et d'un rotor 4 composé de plusieurs pâles 5.

La tour 2 comprend une pluralité de blocs 6 empilés les uns sur les autres, de sorte que la tour 2 présente une forme générale allongée.

Pour la suite de la description, il est considéré que la tour 2 s'étend dans une direction verticale. La tour 2 est rigidement solidaire d'une fondation ou d'une semelle de fondation 7.

Les blocs 6 sont de préférence d'une même hauteur.

Chaque bloc 6 est constitué à partir d'un matériau tel que du béton armé.

Comme visible sur la figure 1 , chaque bloc 6 d'une partie supérieure 2a présente une forme générale cylindrique tandis que chaque bloc 6 d'une partie inférieure 2b présente une forme générale tronconique.

Bien entendu, la présente invention ne s'applique pas uniquement à la tour 2 illustrée, et d'autres formes de tours sont possibles, comme une tour composée uniquement de blocs cylindriques ou une tour composée uniquement de blocs tronconiques.

Comme visible sur la figure 2a, le bloc cylindrique 6 présente une hauteur H et un diamètre extérieur D.

Comme visible sur la figure 2b, le bloc tronconique 6 présente une hauteur H, un grand diamètre extérieur D et un petit diamètre extérieur d inférieur au grand diamètre D.

Chaque bloc 6 est avantageusement creux.

Chaque bloc 6 comprend une paroi latérale 8 limitée par une extrémité dite inférieure 8a et une extrémité supérieure 8b.

L'extrémité inférieure 8a d'un bloc 6 donné est en contact avec l'extrémité supérieure 8b du bloc 6 disposé au-dessous.

Les extrémités inférieures 8a et 8b comprennent chacune un anneau, respectivement référencés 9a et 9b, qui s'étendent chacune dans un plan orthogonal à la direction de la hauteur H de la paroi latérale 8.

Chaque anneau 9a d'un bloc 6 est en regard et en contact de l'anneau 9b du bloc disposé immédiatement au-dessous de lui dans la tour 2, de sorte que chaque anneau 9a, 9b, forme une face de contact entre deux blocs 6 successifs.

Chaque bloc 6 est réalisé à partir d'une cage d'armatures 10 assemblée autour d'une structure intérieure 1 1 d'un coffrage 21 de préfabrication.

Comme visible sur les figures 3 et 4, le système de fabrication 20 comprend le coffrage 21 , une base 22 et un moyen 23 pour disposer le coffrage 21 à une distance donnée de la base 22.

Cette distance est de l'ordre de la hauteur H.

Le coffrage 21 comprend deux demi-coques 21 a et 21 b.

Le moyen 23 pour disposer le coffrage 21 comprend deux tables 23a, 23b, chaque table comprenant une plateforme 24 sur laquelle s'appuie chaque demi-coque du coffrage 21 .

Le système 20 comprend également des moyens de transport 25 de chaque cage d'armatures, tel qu'un pont ou un portique roulant par exemple.

Le système 20 comprend des moyens de contrôle géométrique des dimensions de chaque bloc 6, par mesure au théodolite par exemple.

Le procédé de fabrication selon la présente invention met en œuvre le système de fabrication 20.

Une première étape consiste à couler du béton autour d'une première cage d'armatures 10-1 de manière à obtenir un premier bloc de construction 6-1 .

On note que le terme « premier » n'est pas limitatif du premier bloc fabriqué par le procédé selon l'invention mais s'applique à l'un des blocs fabriqués, le bloc suivant étant arbitrairement dénommé ci-après « deuxième » bloc.

Le premier bloc 6-1 comprend par exemple une face de contact qui est par exemple la face de contact supérieure 9b si le premier bloc 6-1 est destiné à être le bloc de la tour disposé sur la fondation 7 ou à être au bas de la partie supérieure 2a de la tour 2.

Une deuxième étape consiste à couler du béton autour d'une deuxième cage d'armatures 10-2 de manière à obtenir un deuxième bloc de construction en béton 6-2, la deuxième cage d'armatures 10-2 étant disposée dans le coffrage 21 .

Les deux demi-coques du coffrage 21 sont alors rapprochées jusqu'à ce que les deux demi-coquilles enferment la deuxième cage d'armatures 10-2.

Comme particulièrement visible sur les figures 3 et 4, le coffrage est agencé de sorte que la première face de contact 9b du premier bloc 6-1 constitue une paroi de délimitation 26 du coulage.

La paroi de délimitation 26 du béton permet de former la face de contact inférieure 9a du bloc 6-2.

Le coffrage 21 est de préférence constitué d'une pluralité de parois rigides.

Pour former la face de contact inférieure 9a du bloc 6-2, l'une des parois du coffrage 21 est remplacée par la face de contact 9b du bloc 6-1 précédemment coulé, l'interface entre les 2 blocs constituant alors un joint conjugué.

Les deux blocs 6-1 et 6-2 sont désolidarisés après moulage du deuxième bloc 6-2, notamment grâce à un produit de décoffrage tel qu'une huile, une cire ou une eau savonneuse enduite sur la face de contact 9b du bloc 6-1 préalablement au coulage du béton.

Il est avantageux et souvent nécessaire d'effectuer des opérations de contrôle géométrique du coffrage avant le moulage de chaque bloc et de chaque bloc nouvellement moulé.

Comme visible sur les figures 3 et 4, au cours de la deuxième étape, le premier bloc de béton 6-1 est disposé en regard du coffrage 21 de sorte que le premier bloc de béton 6-1 et le coffrage 21 sont dans le prolongement l'un de l'autre.

En d'autres termes, le bloc 6-1 est disposé sous le coffrage 21 , et le bloc 6-1 et la cage d'armatures 10-2 sont empilés selon la direction de la hauteur H.

Comme déjà expliqué, au cours du procédé de fabrication, le coffrage 21 est positionné au-dessus de la base 22 à une hauteur de l'ordre de la hauteur H du bloc 6-1 .

Le procédé comprend une étape d'extraction du premier bloc de béton 6- 1 hors du système 20. Cette étape est ultérieure à l'étape de fabrication du deuxième bloc 6-2, c'est-à-dire après démoulage par séparation des deux demi-coques du coffrage 21 .

Le procédé comprend également une étape de transport de chaque cage d'armatures 10 dans le coffrage 21 par les moyens de transport 25.

Une fois extrait le premier bloc 6-1 , le deuxième bloc 6-2 est déposé sous le coffrage 21 .

Ensuite, une troisième cage d'armatures 10-3 est transportée dans le coffrage. Les deux-demi coques enserrent ou enferment l'élément 10-3 et le béton est coulé, la paroi de délimitation 26 de l'extrémité supérieure 8b du bloc 6-2 permettant formation de la face de contact inférieure 9a du troisième bloc 6-3.

Puis, le deuxième bloc 6-2 est extrait du système 20 et le troisième bloc 6-3 descendu sous le coffrage 21 .

Les autres blocs sont fabriqués en répétant le même procédé.

Ainsi, selon l'invention, deux blocs successifs sont conjugués, c'est-à-dire que la face de contact supérieure du bloc inférieur est complémentaire de la face de contact inférieure du bloc immédiatement supérieur dans la tour 2.

Par exemple, la face de contact 9b du premier bloc 6-1 est complémentaire de la face de contact 9a du deuxième bloc 6-2.

La face de contact 9b du deuxième bloc 6-2 est complémentaire de la face de contact 9a du troisième bloc 6-3.

On note que la face 9a du premier bloc fabriqué et la face 9b du dernier bloc fabriqué ne sont pas conjuguées et coffrées simplement selon une technique connue de l'état de l'art, par exemple par ajout d'une paroi amovible formant fond de moule.

L'invention concerne également un procédé d'assemblage d'une tour d'aérogénérateur, illustré à la figure 5, comprenant :

- une étape de fabrication 30 d'au moins deux blocs 6 de construction en béton obtenus par le procédé de fabrication décrit précédemment,

- une étape de transport 31 desdits au moins deux blocs, et

- une étape de solidarisation 32 en un ensemble E de blocs d'au moins lesdits deux blocs 6.

Néanmoins, il est également possible que certains blocs de la tour ne soient pas obtenus par le procédé décrit précédemment de joints conjugués.

De préférence, le procédé d'assemblage comprend une étape de levage 33 de l'ensemble E de blocs 6, par exemple par une grue ou tout autre moyen de levage approprié.

Avantageusement, l'étape de solidarisation et l'étape de levage sont au moins partiellement concomitantes.

La tour d'aérogénérateur est constituée par l'assemblage d'un ou plusieurs ensembles de bloc, les ensembles étant levés les uns après les autres de sorte que les blocs sont superposés verticalement.

De préférence, l'étape de solidarisation d'un ensemble E de blocs 6 est concomitante de l'étape de levage d'un autre ensemble E' de blocs. En d'autres termes, pendant que l'un E des ensembles est levé, un autre ensemble E' est solidarisé.

Ainsi, la tour d'aérogénérateur est assemblée, au moins partiellement, en temps masqué, puisque en parallèle sont menés d'une part la solidarisation des blocs en ensemble de blocs, et d'autre part le levage des ensembles.

Le procédé d'assemblage selon la présente invention permet un gain de temps et un gain économique.

La présente invention permet de limiter la durée nécessaire à la construction de la tour en limitant le nombre et la durée cumulée des manipulations des blocs, puisque des étapes sont menées en parallèle, sur le site d'implantation de la tour pour aérogénérateur, comme déjà mentionné.

En particulier, la solidarisation des blocs entre eux pour constituer la tour pour aérogénérateur est simplifiée, puisque de la colle appliquée sur les joints secs, par exemple de type époxy, suffit à constituer des joints étanches, d'épaisseur quasiment nulle et limite également le nombre et la durée des opérations d'exécution des joints ou de contrôle géométrique de la tour.

La résistance mécanique complète des joints peut être assurée par la présence d'armatures actives de précontrainte ou d'armatures passives, connues de l'état de la technique.

De plus, la présente invention assure une continuité géométrique de bonne qualité puisque les faces de contact des blocs successifs sont conjuguées, comme déjà expliqué.