Brevet FR2006836A1 — publié le 19700102

i 2006836 Dans la plupart des travaux de dragage ou de remblayage, les calculs des frais se basent sur la quantité de matériaux enlevés ou déplacés. Il s'agit, en l'occurrence, généralement de la détermination d'un prix total, basé sur un 5 prix unitaire par m3 ou par kg de matières draguées, convenu d'avance. Il importe donc, en vue de ces calculs, que la quantité de matières draguées ou remblayées puisse être déterminée avec une exactitude suffisante. Or, lors de travaux de dragage ou de remblayage, la 10 quantité de matières draguées est déterminée au moyen de sondages affectués dans le terrain remblayé, dans l'eau où s'est fait le dragage ou dans les bacs qui transportent les matières draguées du lieu d'extraction vers le lieu de dépôt. Ce procédé présente toutefois l'inconvénient que les sondages sont labo-15 rieux et donnent lieu à des erreurs de mesure relativement importantes. Le plus grand inconvénient est qu'il s'agit généralement d'erreurs accidentelles, humaines, impossibles à standardiser et à compenser. En effet, ces sondages laborieux et monotones exigent une main-d'oeuvre abondante, généralement 20 choisie parmi un personnel peu qualifié et faiblement salarié, ce qui donne néanmoins lieu à d'importants frais de main-d'oeuvre. En dépit de ces inconvénients du procédé en question, le calcul des quantités à porter en compte a jusqu'à présent toujours été basé sur des résultats de sondages en vertu du simple fait 25 qf une autre méthode plus exacte et plus fiable faisait défaut. Or, la présente invention concerne un procédé et un dispositif pour déterminer la quantité de matières draguées, transportées par une conduite lors de travaux de terrassement, qui est à porter en compte. 30 L'invention révèle en premier lieu un nouveau procédé du genre défini ci-dessus, caractérisé par le fait que la teneur en matières draguées de la suspension aqueuse s'écoulant par la conduite de transport, se déduit d'au moins une différence de pression régnant dans une première partie de la conduite qui 35 dirige la suspension vers le haut en direction pratiquement verticale, et d'au moins une différence de pression régnant dans une deuxième partie de la conduite de transport qui dirige la suspension vers le bas également en direction pratiquement verticale, la valeur donnée par ces deux différences de pression HO étant ensuite multipliée par la vitesse d'écoulement de la sus 69 12862 2 2006836 pension et le produit ainsi obtenu étant finalement intégré pour la durée totale du transport. L'invention révèle en second lieu un dispositif de mesure du genre défini ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il S comporte une première partie de conduite conduisant la suspension vers le haut en direction pratiquement verticale et une seconde partie de conduite conduisant la suspension vers le bas également en direction pratiquement verticale, des points de mesure situés en haut et en bas de ces parties de conduite 10 se trouvant chacun en communication avec un transmetteur de pression, ainsi qu'une jauge de vitesse pour mesurer la vitesse de la suspension dans ladite conduite de transport, un multiplicateur pour multiplier la teneur en matières draguées de la suspension transportée, obtenue à partir des différences 15 de pression mesurées dans les deux parties de conduite, par la vitesse, et un totaliseur ou intégrateur pour intégrer le produit ainsi obtenu, c'est-à-dire le produit de ladite teneur et de la vitesse de la suspension, pour la durée totale de transport. 20 Le susdit procédé selon l'invention avec le dispositif pour sa mise en oeuvre présente le grand avantage de supprimer les opérations laborieuses du procédé conventionnel et d'éviter les erreurs de mesure, impossibles à compenser, auxquelles donnent lieu les sondages. De plus, la lectur-e de la valeur de 25 base, qui s'effectue de manière intermittente, peut, lors de l'application du procédé selon l'invention, être confiée à une personne hautement qualifiée et donc bien payée. Il a lieu d'observer qu'on connaît un procédé avec un dispositif pour son application, caractérisé en ce que la 30 teneur "en matières draguées d'une suspension aqueuse s6écoulant par une conduite de transport, n'est mesurée que dans une seule partie pratiquement verticale de cette dernière. Ce procédé connu présente également tous les avantages d'une grande facilité et simplicité. On y a recours pour déterminer la teneur 35 enratières draguées d'une suspensi-pn aqueuse de telles matières s'écoulant par une conduite de transport, en vue d'un réglage efficape du transport dans les conditions les plus économiques et sans danger d'obstruction de la conduite. Toutefois, ce procédé connu ne se prête pas au calcul des frais de terrasse-MO ment par suite des erreurs de mesure systématiques affectant les 69 T2862 3 2006836 résultats de mesure obtenus dans la partie verticale de la conduite, qui est la seule dans laquelle des mesures sont effectuées. En effet, une différence de pression s'établissant au sein d'un courant de suspension vertical ne dépend pas 5 exclusivement du poids spécifique de la suspension. Il est très difficile de corriger ces erreurs de mesure systématiques, en raison du fait que les facteurs de correction varient fortement d'un cas pratique à l'autre. De plus, ces facteurs de correction ne sont pas connus, dans la plupart des cas, 10 avec une approximation suffisante. Par contre, le procédé selon l'invention donne des résultats de mesure non affectés des erreurs du procédé précédent, grâce au fait que la teneur en matières draguées de la suspension dans la conduite de transport se déduit d'une différence de pression mesurée dans une pre-15 mière partie de conduite où la suspension s'écoule vers le haut en direction pratiquement verticale et d'une différence de pression mesurée dans une deuxième partie de conduite où la suspension s'écoul® vers le bas également en direction pratiquement verticale, de sorte que les erreurs de mesure dans la 20 première partie de conduite sont nettement compensées par celles dans la deuxième partie. Pour éviter tout risque de fraude lors des mesures, l'appareillage de mesure est protégé pendant l'exécution des travaux de terrassement. Cela se fait, par exemple, en plaçant 25 le dispositif de mesure sous la surveillance de personnes jurées ou bien de surveillants indiqués soit par l'entrepreneur des travaux et/ou par le maître de l'ouvrage. Cela peut se faire également, et de préférence,en logeant le dispositif de mesure ou, au moins, ses parties menacées d'interventions frauduleuses, 30 dans une chambre fermée uniquement accessible à l'entrepreneur et au maître de l'ouvrage à la fois, et cela, par exemple, grâce au fait que ladite chambre est fermée avec deux clés différentes, dont l'une est en possession de l'entrepreneur et l'autre en possession du maître de l'ouvrage. 35 Les caractéristiques précédentes et autres de l'inven tion ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante, illustrée par les dessins annexés, dont les figures 1 et 3 représentent de manière schématique une conduite pour le transport d'une suspension aqueuse de H0 matières draguées, équipée dans les deux cas d'un dispositif 69 12862 2006836 différent selon l'invention; les figures 2 et H représentent, sous forme de diagramme, les pressions mesurées en différents points de mesure respectivement du dispositif représenté parla figure 1 et de 5 celui représenté par la figure 3; et les figures 5 et 6 représentent chacune, de manière schématique, un procédé particulier selon l'invention, ces deux procédés étant appliqués à l'exécution simultanée de deux travaux de terrassement. 10 Les parties correspondantes des modes d'exécution repré sentés par les figures 1 et 5, d'une part, et de ceux représentés par les figures 3 et 6, d'autre part, sont indiquées par les mêmes chiffres de référence, à cette différence près que les chiffres dans les modes d'exécution selon les figures 15 3 et 6 sont augmentés de 100. Dans une conduite pour le transport d'une suspension aqueuse de matières draguées est prévue, conformément à l'invention, une section de mesure, ayant la forme d'un U renversé à bras verticaux, et cela de manière à réaliser une 20 partie de conduite j conduisant la suspension vers lé haut et une partie de conduite k conduisant la suspension vers le bas. En vue de la détermination de la teneur en matières draguées de la suspension, des raccords 13, l^t, 1_5 et 16 sont 25 prévus dans ladite section de mesure respectivement aux points de mesure 1, 2^, 3^ et Les raccords 13 et 1H se trouvent en communication, par l'entremise des conduites 17 et 18, avec les deux côtés opposés d'un transmetteur de pression 19 pour la mesure de la différence entre la pression régnant dans la 30 partie 2 au point de mesure 1^ et de celle régnant dans cette même partie au point de mesure 2. Les raccords ljj et 1£ se trouvent de la même manière, par l'entremise des conduites 2£ et 21, en communication avec les côtés opposés d'un transmetteur de pression 22_ pour la 35 mesure de la différence de pression aux points de mesure 3^ et de la partie k. D'autre part, une jauge de vitesse 2M fonctionnant d'après le principe du champ magnétique non homogène, est incorporée dans une partie horizontale 23_ de la conduite. H0 Les valeurs de mesure relevées par les appareils 19^ et 69 12862 s 2006836 22 sont totalisées au moyen d'une machine à calcul 2_5 et le résultat ainsi obtenu est multiplié par la valeur indiquée par la jauge de vitesse.Le produit ainsi obtenu est alors intégré pour la période de transport totale et enregistré par un compteur 56. 5 La figure 2 donne les pressions aux points de mesure et les différences de pression h. de la partie j et h, de la partie k. Pour hj et hk on peut écrire les expressions suivantes: hj=Lj(Sj+cjv2.) et io ^ vt'wV où L. et Ljç représentent la longueur de la conduite respectivement entre les points de mesure 1 et 2 et ceux _3 et H, Sj et Sk représentent le poids spécifique de la suspension dans les parties j et k, 15 Vj et Vjç représentent le débit de la suspension res pectivement dans les parties j et k, et Cj et Ck sont des coefficients qui dépendent de la résistance qu'éprouve le courant respectivement dans les parties J et k de la conduite. 20 Lorsque les parties j et k sont identiques, on a C-=CV. Vj=Vk« Lorsque les parties j et k ont le même diamètre, on a hj/Lj = Sj + Cj'v2j hk/Lk = sk - ck-v2k 25 h^/Lj + Hk/Lk = Sj + Sk. On voit que les termes qui se rapportent aux résistances disparaissent lorsqu'on additionne les termes h./L. et h,/L, . j J JC La teneur volumétrique en matières draguées de la suspension se laisse calculer à partir du poids spécifique de la suspen-30 sion transportée. Supposons que la moyenne de Sj et Sj„ soit égale à a. Il est vrai que les matières draguées dans la partie j ont une tendance à rester en arrière par rapport au courant ascendant par suite de leur plus grand poids spécifique. Cette 35 tendance est toutefois compensée dans la partie k par la tendance que les matières draguées y manifestent à devancer le courant descendant également par suite de leur plus grand poids spécifique. La teneur volumétrique en matières draguées de la suspension, représentée par le symbole Cv, se calcule de la manière, suivante: 2 Y 2Sk * 1 " Cv + VSb 69 12862 6 2006836 où est le poids spécifique connu des matières draguées sans interstices, par exemple égal à 2-,6S kg/dm3. Cette équation devient alors: 1,65 C = (S. + S. - 2).0S50 V j K 0 5 Le poids de matières draguées par dm de suspension est donné par Gb = 2,65 Cv = (Sj + Sk - 2).0,805 En multipliant la valeur ainsi obtenue par le débit de la suspension en litres par seconde, on obtient le débit de la 10 suspension en kg/sec (débit gravimétrique), représenté par le symbole 0^. ûb=Gb"A*Vg °ù Vs représente la vitesse de la suspension mesurée au moyen de la jauge de vitesse 24 et A le passage (section utile) de ce dernier. 15 En intégrant 0^ pour la période totale de transport, on trouve le poids total de matières draguées débité pendant cette période. Les points de mesure 2 et J, sa trouvent de préférence au même niveau et la section de me sur-e -~.yec ses coudes de rac-20 cord est de préférence parfaitement symétrique. Pour un diamètre intérieur de la conduite égal à 80 em, la distance verticale entre les points de mesure 1 et 2 aie sure par exemple l: mètres» La détermination de la moyenne des valeurs h^/L^ et h^/Lj, est évidemment plus facile lorsque L.= Lv. J ^ 25 Pour éviter que des matières draguées ne pénètrent dans les conduites 117, 118, 120 et 121, de l'eau est envoyée en guise de liquiie de purge au moyen d'une pompe 126 par quatre conduites de purge étroites et pratiquement identiques 127, 128 , 129 et .130, respectivement raccordées aux raccords 101, 102 30 103 et 10H, dans la section de mesure (voir figure 3). La figure h montre la variation de la pression dans les conduites de purge en fonction de la distance. En mesurant les pressions dans les conduites de purge à une distance Um compté© à partir de la pompe 126 et en représentant la longueur totale 35 de la conduite entre la pompe et les points de raccord 101, 102 s 103 et 10H par le symbole Un, on a h. = h. .U_/U et h, =h, .U/U j j m n m k km n m Pour augmenter la précision des mesures, lesjpoints de mesure sur les conduites de purge 127-130 sont choisis à proximité 40 des raccords 101-10H. 69 12862 7 2006836 La vitesse d'écoulement de la suspension, représentée par V , dans la partie 23 est de préférence mesurée avec deux appareils 124.. et 121,. au lieu d'un seul appareil 24. La mesure J K de la vitesse dans une partie horizontale 23 (figure 1) peut 5 donner ÏÏeu à des erreurs de mesure, provoquées par le dépôt de matières draguées dans cette partie, qui diminue la section utile d'écoulement,de sorte qu'on mesure une vitesse d'écoulement différente de la vitesse réelle. Le dépôt de matières draguées est exclu dans une partie verticale. Il y a toutefois lieu 10 d'observer que la vitesse de l'eau est plus grande dans un courant ascendant que dans un courant descendant par le simple fait que, dans le premier cas, les matières draguées restent en arrière par^rapport à l'eau et que, dans le second cas, elles devancent l'eau. Les erreurs de mesure qui pourront en résulter 15 lors de la détermination de Vj et Vk, s'annulent mutuellement lorsqu'on prend la moyenne de ces deux grandeurs. Conformément au système de l'invention, les parties du dispositif de mesure qui sont menacées d'interventions frauduleuses, telles que la calculatrtfce et le compteur, sont effi-20 cacement protégées. Cette protection consiste, par exemple, en la surveillance effectuée par une personne de confiance indiquée par l'entrepreneur des travaux et le maître de l'ouvrage. Il est toutefois préférable que les parties menacées d'interventions frauduleuses soient logées dans une ou plusieurs 25 chambres, susceptibles d'être fermées et scellées par les intéressés. Chacune desdites chambres sera de préférence fermée avec deux serrures différentes, dont l'une ne peut être ouverte que par le maître de l'ouvrage et l'autre ne peut être ouverte que par l'entrepreneur des travaux, de sorte que les-30 dites parties menacées ne sont accessibles qu'aux deux intéressés simultanément. Les compteurs sont de préférence disposés derrière une vitre transparente. Enfin, les grandeurs de mesure, envoyées à une calculatrice et/ou un compteur disposés dans une chambre fermée, pourront en outre être envoyées 35 à un autre appareil, éventuellement accessible, tel qu'un indicateur ou un organe de réglage de l'installation de dragage. Selon le procédé conventionnel le plus fiable, la quantité de terres transportées du lieu d'extraction au lieu de remblayage est déterminée au moyen de sondages effectués dans les 40 bacs flottants qui transportent les matières draguées à partir 69 12862 8 2006836 du lieu d'extraction. Or, le procédé de l'invention pour déterminer la quantité totale de matières draguées à porter en compte procure également une solution attrayante pour le cas, illustré par les figures 5 et 6, qu'un même entrepreneur exé-5 cute simultanément deux travaux de terrassement distincts MD et 41 pour deux maîtres d'ouvrage différents. Dans le cas particulier, décrit à titre d'exemple de mise en oeuvre du procédé de l'invention, les terres aspirées au moyen d'une dragueuse d'extraction ^4 et destinées à des 10 travaux de remblayage 4_0 et 4]L, sont transportées par des bacs flottants à décharge par le bas 4^3 à partir du lieu d'extraction 4£ vers une fosse ^+5, où elles sont déchargées pour être ensuite réaspirées au moyen d'une dragueuse d'extraction 4_6 et transportées par une conduite commune 47. vers une bifurcation 15 4_8. Dans le cas illustré par la figure 5, deux branches 4_9 et 51, munies de coudes en U verticaux,respectivement 50 et 52, avec le dispositif de mesure selon l'invention, décrit ci-dessus, et éventuellement d'une vanne, respectivement 5_3 et 54, se dirigent vers les lieux de remblayage, respectivement 20 40 et 41. Les quantités de matières draguées débitées sont connues pour les deux travaux de remblayage, avec une précision amplement suffisante à partir des valeurs mesurées aux coudes en U 5£ et 52. S'y ajoute le grand avantage que les terres draguées sont 25 aspirées d'une fosse commune 4_5 et non de bacs flottants transportant les terres à partir du lieu d'extraction 4_2 vers une dragueuse à bacs . En effet, l'aspiration de matières draguées à partir de bacs n'est jamais aussi continue ni aussi efficace que celle s'effectuant à partir d'une fosse. 30 Dans le cas illustré par la figure 6, au lieu de deux coudes en U dans les branches, seul un coude en U 155 est incorporé dans la conduite commune 147. Cette dernière est munie en premier lieu d'un dispositif de mesure du genre représenté par la figure 1, ce dispositif de mesure étant toutefois muni 35 de deux compteurs 56a et 56b, auquels la calculatrice 2_5 peut être raccordée à volonté au moyen de 1'interrupteur 57. Ce dernier est commandé au moyen d'un cylindre pneumatique 58, influencé par me source d'air comprimé £0 par l'entremise d'un organe de commande j>£. Les cylindres pneumatiques 61 et £2 sont 40 raccordés de telle manière audit organe de commande 5jî que la 12862 9 2006836 vanne 153 est fermée lorsque la vanne 15H est ouverte ou inversement, les compteurs respectifs 56a et 56b étant raccordés à la sortie de la calculatrice, de telle sorte que le compteur 56a enregistre les quantités de terres draguées envoyées au terrassement ltl et le compteur 56b enregistre celles envoyées au terrassement 1H0. 69 12862 10 2006836 REVENDICATIONS. 1.- Procédé pour déterminer la,quantité de matières draguées, transportées par une conduite lors de travaux de terrassement, qui sont à porter en compte, caractérisé en ce 5 que la teneur en matières draguées d'une suspension aqueuse de matières de ce genre transportée par une conduite, est déterminée à partir d'au moins une différence defpression dans une première partie de conduite conduisant le courant vers le haut en direction pratiquement verticale, et d'au moins une différen-10 ce de pression dans une seconde partie de conduite conduisant le courant vers le bas également en direction pratiquement verticale, en ce que la valeur ainsi obtenue à partir des deu:j différences de pression est multipliée par la vitesse d'écoulement de la suspension dans la conduite, et que finalement le 15 produit ainsi obtenu est totalisé ou intégré pour la période totale de transport. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes du dispositif de mesure employé, qui sont menacés d'intervention ^frauduleuses, sont protégés contre les 20 risques de fraude par exemple par des mesures de surveillance. 3.- Dispositif de mesure pour déterminer, par le procédé selon la revendication 1 ou 2, de la quantité de matières draguées qui sont transportées par une conduite lors de travaux de terrassement et qui sont à porter en compte, caractérisé 25 en ce qu'il comporte une première partie de conduite conduisant le courant vers le haut en direction pratiquement verticale et une seconde partie de conduite conduisant le courant vers le bas également en direction pratiquement verticale, des points de mesure prévus en haut et en bas de ces parties de conduite, 30 étant chacun mis en communication avec un transmetteur de pression, ainsi qu'une jauge de vitesse pour mesurer la vitesse de ladite suspension dans la conduite de transport, un multiplicateur pour multiplier la teneur en matières draguées de 3a suspension, obtenue à partir des différences de pression mesurées 35 dans lesdites deux parties de conduite, par la vitesse de la suspension dans la conduite de transport, et un totaliseur ou intégrateur pour totaliser ou intégrer le produit ainsi obtenu, c'est-à-dire le produit de la teneur en matières draguées de la suspension transportée et de la vitesse de cette dernière, pour 10 la période totale cte transport. 69 12862 ii 2006836 t.- Dispositif de mesure selon la revendication 3, caractérisé en ce que ses organes qui sont menacés d'interventions frauduleuses, sont protégés dans une chambre fermée. 5.- Dispositif de mesure selon la revendication 4 , ca-5 ractérisé en ce que ladite chambre, où sont enfermés les organes du dispositif de mesure qui sont menacés d'interventions frauduleuses, peut être fermée avec deux clés différentes. 6.- Dispositif de mesure selon la revendication 3,4 ou 5, caractérisé en ce que la première et la seconde partie de con- 10 duite sont de même hauteur. 7.- Dispositif de mesure selon une des revendications 3-6, caractérisé en ce qu'une source de liquide de purge, de préférence constituée par de l'eau, est raccordée par l'entremise de conduites de purge aux points de raccord de la première et de 15 la seconde partie de conduite et que des moyens pour mesurer les différences de pression dans ces conduites de purge sont prévus. 8.- Dispositif de mesure selon une des revendications 3-7, caractérisé en ce qu'une conduite de purge débouchejen un point de mesure où il s'agit de mesurer la pression, et qu'un transmet- 20 teur de pression ou bien un transmetteur de pression différentiel est raccordé à cettejconduite de purge en un point proche du point où celle-ci débouche. 9.- Procédé d'exécution simultané d'au moins deux travaux de terrassement, lors desquels la quantité de terres draguées, 25 transportées à partir d'un premier lieu de terrassement ou vers celui-ci, est déposée ensemble avec les terres draguées qui arrivent de l'autre terrassement ou y sont envoyées, ou bien qui sont séparées de ces dernières, caractérisé en ce que l'une au moins des deux quantités de matières draguées est mesurée par le procé- 30 dé selon la revendication, 1 , 2 ou 3. 10.- Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les matières draguées s'écoulent à partir des deux terrassements ou vers ceux-ci par une conduite commune, dans laquelle sont incorporées la première et la seconde partie de mesure d'un 35 dispositif de mesure selon l'une des revendications 3-8, en ce que ladite conduite commune peut être raccordée au moyen d'une vanne à l'une ou l'autre de deux branches menant vers les terrassements, et en ce que ledit dispositif de mesure comprend deux compteurs, dont l'un ou l'autre est raccordé au dispositif de me- 40 sure selon la position de ladite vanne lorsque l'une, respective- 12862 i2 2006836 ment 1'autre des deux branches se trouve en communication avec la conduite commune.