MODULAR ROOF FOR A TANK

TOITURE MODULAIRE POUR CITERNE

Abrégé français

Une toiture préfabriquée pour une citerne (20) telle qu'une fosse à purin. La citerne est constituée d'un plancher (22) et de murs (24) en béton, et comprend une première structure de support (26) en béton coulé. Cette structure de support comprend des bases (28) pour renforcer le plancher et des colonnes (30) supportant à leur tour des poutres (32) disposées en parallèle d'un bout à l'autre de la citerne. Des plaques rectangulaires préfabriquées (42) de largeur équivalente à la distance entre les poutres sont installées sur ces dernières. Certaines plaques comprennent des coins arrondis, de façon à ce que les plaques puissent s'assembler et recouvrir la citerne complètement, à la manière d'un toit, pour empêcher les odeurs de sortir et pour empêcher la pluie et la neige de s'infiltrer.

Abrégé anglais

A prefabricated roof for a tank (20) such as a manure pit. The tank is made up of a concrete floor (22) and walls (24) and includes a first support structure (26) of poured concrete. This support structure includes bases (28) to reinforce the floor and columns (30), which in turn support beams (32) positioned parallel from one end to the other of the tank. Prefabricated rectangular plates (42) of the same width as the space between the beams are installed over the latter. Certain plates included rounded corners, so that the plates can be assembled and completely cover the tank, like a roof, to prevent odours from escaping and to prevent rain and snow from infiltrating into the tank.

Revendications

REVENDICATIONS:
Les réalisations au sujet desquelles un droit de privilège est
revendiqué sont définies comme suit:
1. Une citerne (20) comprenant un plancher (22) et des murs (24)
dotées de parties courbés (25), lesdits murs comprenant une
extrémité supérieure et une extrémité inférieure, ladite extrémité
inférieure étant en contact avec ledit plancher, ladite extrémité
supérieure étant en contact avec un recouvrement (23) et ladite
citerne comprenant:
.cndot. une première structure de support (26) comprenant un
plancher (22), des colonnes (30) et des moyens de renfort
(28) desdites colonnes auxdits planchers,
.cndot. des poutres disposées d'un bout à l'autre de ladite citerne,
lesdites colonnes étant alignées et supportant lesdites
poutres (32) le long d'un alignement correspondant,
.cndot. un nombre de plaques intégrales (42) disposées sur lesdites
poutres, lesdites plaques couvrant l'aire entre ladite
extrémité supérieure desdits murs de façon à recouvrir
intégralement ladite citerne,
.cndot. la citerne comprenant de plus un nombre de plaques
partielles arrondies (46) disposées près d'une partie courbée
(25) desdits murs (24) pour compléter le recouvrement
desdites plaques jusqu'auxdits murs, l'ensemble desdites
plaques (42,46) formant ledit recouvrement (23).
2. La citerne de la revendication 1 dans laquelle lesdites plaques sont
de forme rectangulaire (42) et ledit alignement forme une ligne
droite et lesdites poutres sont disposées en parallèle, lesdites
-1.

colonnes étant espacées pour coïncider avec les limites de ladite
forme rectangulaire.
3. La citerne de la revendication 1 dans laquelle lesdits moyens de
renfort comprennent des bases (28).
4. La citerne de la revendication 1 dans laquelle lesdites poutres
possèdent à leur bout des plaques d'ancrage (34) pourvues de
boulons (36) pour la fixation dans ledit mur de béton.
5. La citerne de la revendication 1 dans laquelle les plaques ont des
côtés installés sur une poutre vers le centre (38) permettant
l'utilisation d'un joint scellant (44) entre lesdits côtés desdites
plaques.
6. La citerne de la revendication 2 dans laquelle les plaques partielles
arrondies sont coulées dans un moule (50) pour le béton comprenant
des séparations (52) pour former un grand arc (54), un petit arc (56)
et un coin (58) destinés à couvrir une surface jusqu'auxdits murs
courbés.
7. Une citerne constituée d'une fosse, d'une structure de support et
d'un couvercle modulaire, ladite fosse étant constituée d'un fond et
d'une paroi d'une certaine hauteur et périphérique audit fond de
façon à créer une ouverture supérieure, ladite structure de support
étant constituée d'une quantité de colonnes et d'une quantité de
poutres, lesdites colonnes étant appuyées audit fond et lesdites
poutres étant appuyées sur lesdites colonnes de façon à relier
certaines desdites colonnes entre-elles et à ladite paroi, le couvercle
modulaire étant constitué d'une quantité de plaques intégrales (42)
et de plaques partielles arrondies (46) destinées à chevaucher
lesdites poutres de façon à ce que l'ensemble desdites plaques
-2.

recouvre la totalité de ladite ouverture.
8. La citerne de la revendication 7 où ladite paroi est circulaire.
9. La citerne de la revendication 7 dont ledit plancher comprend de
plus des bases servant de support auxdites colonnes et de renforts
audit plancher.
10. La citerne de la revendication 7 comprenant des plaques
rectangulaires et où lesdites colonnes sont alignées en rangées
séparées d'une distance équivalente à la largeur desdits rectangles,
11. La citerne de la revendication 8 dont ladite paroi est d'allure
cylindrique, et comprenant de plus des plaques arrondies, lesdites
plaques rectangulaires recouvrant une grande proportion centrale de
ladite aire tandis que lesdites plaques arrondies sont utilisées sur
les pourtours de façon à s'adapter à la géométrie circulaire de ladite
paroi.
12. La citerne de la revendication 7 dont ladite paroi est cylindrique
ou elliptique, et dont lesdites colonnes sont alignées radialement du
centre vers la périphérie, avec des colonnes intermédiaires, et où
lesdites plaques ont des formes adaptées à former une configuration
en pointes de tarte.
13. Une citerne (20) comprenant un plancher (22) et des murs (24)
courbés (25), lesdits murs courbés comprenant une extrémité
supérieure et une extrémité inférieure, ladite extrémité inférieure étant
en contact avec ledit plancher, ladite citerne comprenant:
.cndot. une première structure de support (26) comprenant des moyens de
renfort dudit plancher et des colonnes (30) alignées,
une deuxième structure de support complémentaire à ladite première
structure et comprenant des poutres (32) disposées d'un bout à l'autre
-3.

de ladite citerne et supportées par lesdites colonnes le long de leur
alignement,
un nombre de plaques intégrales (42) et de plaques arrondies (46)
disposées sur lesdites poutres, lesdites plaques couvrant l'aire entre
ladite extrémité supérieure desdits murs courbés de façon à constituer
un toit pour ladite citerne.
-4-

Description

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MÉMOIRE DESCRIPTIF Annexe C
TITRE: TOITURE MODULAIRE POUR CITERNE
DOMAINE DE L'INVENTION
Cette invention est reliée au domaine de la construction de citernes en
béton et en particulier à celles munies de toits préfabriqués aussi en
béton.
ART ANTÉRIEUR
Certaines techniques de construction de citernes ont été utilisées pour
différentes applications. Cependant, nul art concernant des citernes
munies de toitures préfabriquées n'a été révélé par la recherche.
Certains brevets proposent des moyens de fabriquer des citernes et
d'autres des couverts.
Bulletin technique TAI-E61 montre une rangée de colonnes supportant
une poutre de ciment. Le manufacturier de blocs a prévu des formes
spéciales au lieu de les couper sur place.
SU 968 187 un fond plat supporte des colonnes qui supportent une
poutre de béton. Dans les zones d'efforts on utilise un béton léger mais
enrichi par plus d'armature.
GB 178775 en 1922 montre un plan en quadrillé.
FR 2336048 une partie des piliers est plus élevée.
US 6389757 21 mai 2002 couvert angulaire couvert d'une feuille
flexible.
US 4141927 les poteaux ont des bases (US 6550201).
US 5752350 différentes élévations au haut des colonnes.
US 4038795 une grande citerne formée en place ou modulaire.
OBJECTIFS ET AVANTAGES
C'est un objectif général de l'invention de fournir à une citerne de
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lisier corrosif la construction des éléments de support permettant
l'installation subséquente d'un couvert modulaire étanche.
Un objectif plus particulier dans la construction des éléments de
support est de fournir des bases dans le plancher, sur lesquelles sont
montées des colonnes alignées coiffées de poutres longitudinales
espacées les unes des autres, de façon à pouvoir doter la citerne d'une
toiture constituée de larges plaques de béton préfabriquées.
DESSINS
Relativement aux dessins qui illustrent une réalisation de l'invention
FIG.1 est une perspective d'une citerne et son couvert en construction,
FIG.2 est une vue de dessus d'un moule d'éléments arqués,
FIG.3 est une vue de dessus d'une toiture installée.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
Dans la description qui suit et dans les dessins qui l'accompagnent, les
chiffres semblables renvoient à des parties identiques dans les diverses
figures.
La FIG.1 illustre une citerne 20 à toiture modulaire en construction.
Elle comprend une fosse à purin 21, une structure de support 26, et un
toit modulaire. La fosse est constituée d'un plancher 22 de béton et
d'un mur 24 de béton ceinturant le plancher. La citerne comprend une
première structure de support 26 en béton coulé. Cette structure de
support comprend des bases 28 pour renforcer le plancher et supporter
des colonnes 30, de section carrée ou ronde, supportant à leur tour des
poutres 32 disposées en parallèle d'un bout à l'autre de la citerne. Les
poutres possèdent à leur bout des plaques d'ancrage 34 pourvues de
boulons 36 pour la fixation dans le mur de béton. Le toit modulaire est
constituée d'une multitude de plaques rectangulaires préfabriquées 42
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en béton s'installant sur et entre les poutres, de façon à ce que les
plaques soient soutenues par les poutres et referment l'ouverture
supérieure de la citerne pour former un toit. Certaines plaques auront
des bouts arrondis ou des formes alternatives qui leur permettront de
s'adapter à la géométrie circulaire du périmètre de la fosse, de façon à
ce que l'ensemble des plaques puisse recouvrir la fosse entière. Les
jonctions entre les plaques sont munies d'un joint scellant 44 pouvant
être de nature diverse selon l'application. On aperçoit un centre 38 de
la poutre. On voit aussi une partie courbée 25 d'un mur 24 régulier.
La FIG.2 illustre des plaques partielles arrondies 46 coulées dans un
moule 50 pour divis par des sparations 52. On peut
le bton qui ainsi
former les plaques partielles
arrondies
46
de
bton
de
formes
alternatives tel que 55,57 et 59 qui iront se placer au pourtour
du
couvercle. Dans figure,le moule rectangulaire est divis par
la des
sparations 52 pour formerun grand arc 54, un petit arc 56 et
un coin
58 correspondant aux faces 55, 57, 59. Un trou 61 est visible dans la
face 55 délimitée par le grand axe 54. Ces plaques préfabriquées sont
installées plus tard au besoin. Entre les deux plaques, il y a une région
inutilisée, les plaques partielles sont agencées de façon à minimiser
ces pertes.
La FIG.3 montre une configuration préférée de la disposition des
plaques (en traits fantômes) vue de haut; avec le mur rond 25, 7
poutres 32 et 17 colonnes 30 (en lignes pointillées). Les colonnes sont
disposées le long des poutres mais près des joints entre deux plaques
42. Les plaques sont apposées et se rejoignant à un côté 40 sur un
centre 38 des poutres 32 Ces mêmes plaques sont identifiées de 101 à
125 selon leur position. Les plaques partielles aux endroits 125A et
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125B proviennent d'un même moule. Les plaques partielles 124A et
124B proviennent d'un même moule qui produit aussi la plaque
partielle 124P. Les plaques partielles 123A et 123B proviennent d'un
même moule qui produit aussi la plaque partielle 123P. Le moule de la
plaque 120 produit aussi la plaque partielle 120P. De même pour celui
de la plaque partielle 116 qui produit la 116P, et les plaques lOlP et
104P qui proviennent du moule des plaques 101 et 104.
MÉTHODE ET RAMIFICATIONS
Un total de 25 plaques de béton est illustré à la FIG.1 de dimensions
par exemple de 10 pieds entre les poutres par 16 pieds le long des
poutres et 6 pouces d'épais. Le rectangle des plaques est de 4,9m par
3m pour un diamètre de citerne ronde de 21m. Dans une autre
réalisation les dimensions sont de 12 pieds entre les poutres par 10
pieds le long des poutres et par 6'/2 pouces d'épais, ceci pour abaisser
le poids total de chaque plaque à placer par une grue.
RÉSUMÉ : Une citerne 20 comprenant un plancher 22, un mur 24
courbé, un toit, et une structure de support 26. Le mur peut être rond,
comme par exemple de 70 pieds de diamètre, 21m, d'une autre forme
courbée, comme par exemple elliptique, ou encore constitué d'un
certain nombre de murets.
~ La structure de support 26 comprend des bases 28 et des colonnes
alignes et supportantle long leur alignement des poutres
de
32 disposes paralllementd'un bout l'autre de la citerne,
Le toit est c onstitu d'unnombre plaques rectangulaires
de 42 et
25 de plaques arrondies, rectangulaires ayant une
les plaques
longueur et une largeur.Les colon nes, et par consquent les
poutrelles, tant espacespour concider
avec les
limites
de la
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longueur et la largeur. Étant donné que les plaques couvrent la
surface supérieure de la fosse, on utilise un nombre de plaques
partielles arrondies 46 disposées près du mur courbé 25 pour
compléter des quantités fractionnelles des plaques jusqu'au mur
~ Les colonnes, poutres et plaques sont armées au moyen de tiges
de fer, en quantité selon les spécifications.
Les poutres possèdent à leur bout des plaques d'ancrage 34 pourvues
de boulons 36 pour la fixation dans le mur de béton. Les côtés sont
installés sur une poutre vers le centre 38 soit 6 pouces de chaque côté
d'une poutre de 12 pouces de largeur, ceci permettant l'utilisation d'un
joint scellant 44 entre les côtés des plaques et la poutre.
Les plaques arrondies sont coulées dans un moule 50 pour le béton
comprenant des séparations 52 pour former différents morceaux tel un
grand arc 54, un petit arc 56 et un coin 58 destinés à couvrir une
surface jusqu'aux murs courbés. Ces plaques préfabriquées sont
installées plus tard au besoin.
Il est possible de construire le couvert en pointes de tarte, la position
des colonnes et l'orientation des poutres étant adaptées à la
configuration pour que les côtés des plaques se rejoignent quand même
sur les poutres. Dans ce cas les poutres se rejoignent à l'intérieur de la
figure géométrique de la citerne et continuent jusqu'au mur de la
citerne.
Un objectif plus particulier dans la construction des éléments de
support est de fournir des bases pour des colonnes alignées, séparées
par des distances propres à bien répartir les charges de larges plaques
de béton préfabriquées, de coiffer les colonnes de poutres pouvant être
coulées à même les colonnes et qui reçoivent les côtés de ces larges
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plaques, et de préparer des bouts de plaques contenant des arcs propres
à coiffer le périmètre d'une citerne ronde sans trop de perte de béton.
Une citerne 20 telle qu'une fosse à purin avec un plancher 22 de béton
et des murs 24 de béton comprenant une première structure de support
26 en béton coulé, et dont la structure de support comprend des bases
28 pour renforcer le plancher et des colonnes 30 de forme carrée ou
ronde supportant à leur tour des poutres 32 disposées en parallèle et
d'un bout à l'autre de la citerne. Les poutres possèdent à leur bout des
plaques d'ancrage 34 pourvues de boulons 36 pour la fixation dans le
mur de béton. Sur les poutres vers le centre 38 est disposé un côté 40
d'une plaque rectangulaire 42. Entre des côtés adjacents il y a un joint
scellant 44. Près d'un mur rond 25, il y a une plaque partielle arrondie.
L'ensemble des plaques 42,46 forme un toit. Les plaques sont coulées
dans un moule 50 pour le béton qui comprend des séparations 52 pour
former un grand arc 54, un petit arc 56 et un coin 58. Ces plaques
préfabriquées sont installées plus tard au besoin.
Description Alternative d'une réalisation de l'invention
Une citerne 20 comprenant un plancher 22 et des murs 24 courbés 25 et
comprenant
~ une première structure de support 26 comprenant des moyens de
renfort du plancher et des colonnes 30 alignées et supportant des
poutres 32 disposées d'un bout à l'autre de la citerne,
~ un nombre de plaques 42 ayant une longueur et une largeur
définissant une figure géométrique, les plaques couvrant l'aire
entre les murs courbés en nombres entiers,
~ un nombre de plaques partielles arrondies 46 disposées près du
mur courbé 25 pour compléter des quantités fractionnelles des
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plaques jusqu'au mur courbé, l'ensemble desdites plaques 4 2,46
formant un couvert.
La citerne peut aussi avoir comme figure géométrique un rectanglé, les
longueur et largeur à angle droit, les plaques rectangulaires 42,
l'alignement formant une ligne droite, les poutres disposées en
parallèle et les colonnes espacées pour coïncider avec les limites de la
figure géométrique. I~es plaques 42 sont considérées comme
représentant des nombres entiers par rapport à des fractions et sont
ainsi qualifiées de plaques intégrales, par opposition aux plaques
partielles.
Les moyens de renfort s'appellent des bases 28.
Les poutres possèdent à leur bout des plaques d'ancrage 34 pourvues
de boulons 36 pour la fixation dans le mur de béton.
Les côtés _de plaques sont installés sur une poutre vers le centre 38
permettant l'utilisation d'un joint scellant 44 entre les côtés des
plaques et la poutre. Les plaques sont destinées à couvrir une surface
jusqu'aux murs courbés.
Il est bien entendu que le mode de réalisation de la présente invention
qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, a été donné à
titre indicatif et nullement limitatif, et que des modifications et
adaptations peuvent être apportées sans que l'objet s'écarte pour autant
du cadre de la présente invention.
\\Serveur~~D\C lient<\ERL-I\La~87i4'.H revet conuerl\Amendemenl2':! e~tew.2
OOa-10-12 dnc - 1 J

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LGENDE
20- Citerne
21- Fosse purin
22- Plancher
24- Mur
25- Partie courbe
26- Structure de support
28- Base
30- Colonne
32- Poutres
34- Attache
36- Boulons
38- Centre
40- Ct
42- Rectangulaire
44- Joint scellant
46- Partielle arrondie
50- Moule
52- Sparation
54- Grand arc
56- Petit arc
58- Coin
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Dessin représentatif