Brevet FR2033187A1 — publié le 19701204

La présente invention se rapporte à des petits barrages, ou clapets, automatiques. De tels barrages comportent un élément de retenue des eaux, ou clapet proprement dit, qui bascule autour d'un are transversal inférieur, soit vers le haut pour élever le niveau du bief amont, soit vers le bas pour au contraire l'abaisser. Un barrage automatique selon l'invention est caractérisé par le fait que le clapet est tenu au moins à ses deux extrémités par des systèmes à cibles ou analogues, entraînés, par l'intermé- diaire de poulies, par des cames-poulies calées sur un arbre transversal porte en bout par les culées, et qu'on prévoit dans au moins une culée une chambre de manoeuvre en communication permanente avec le bief aval, et au moins à partir d'un certain niveau, avec le bief amont, cette chambre recevant un contrepoids d'équilibrage du clapet entraînant, par des systèmes à câbles et poulies, l'arbre transversal en rotation. On comprendra bien l'invention à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin almexé, relatifs à.un node de réa -lisation préféré de l'invention. La figure t de ce dessin est une coupe longitudinale d'un barrage selon l'invention, c'est-à-dire une coupe prise transversalement à la direction d'écoulement des eaux. la figure 2 est une vue en plan du barrage de la figure 1. La figure 3 est une coupe transversale du barrage de la figure 1. Le génie civil du barrage de l'invention comporte, d'une part, deux culées latérales t, 2, et, d'autre part, un radier 5 ltensemble étant en béton armé. Les culées reçoivent, à leur partie inférieure, le clapet 4 de retenue des eaux, ce clapet étant monté basculant en 5 dans un décrochement 6 du radier. @ set effet, le clapet comporte, à sa partie inférieure, un tube cylindrique 7 bloqué dans les culées 1 et 2 mais libre en rotation. le tube 7 est bloqué transversaloment sur le radier 3 par des butées espacées 8. Le clapet est constitué par une plaque de tôle 9 immobili sde sur un cadre 10 et convenablement raidie par des entretoises 11. L'étanchéité entre, d'une part, le clapet et, d'autre part, les culées et le radier est assurée p.r un joint inférieur et deux joints latéraux coopérant avec le clapet sur sa face aont. La commande du basculement du clapet autour de son axe 7 est réalisée par l'intermédiaire d'un arbre longitudinal extérieur de commande 12 qui prend appui en 13 sur la culée j et en 14 sur la culée 2. Le montage de l'arbre 12 peut se faire à l'aide de paliers de roulement graissés à vie. La liaison entre l'arbre 12 et le clapet 4 se fait par des câbles 15 qui, conformément à l'invention, sont ancrés en 16 au LOinS aux deux extrémités supérieures du clapet. Naturellement,- on pourrait prévoir d'autres points d'ancrage intermédiaires de câbles, tels que 15, sur le clapet. la culée 2 est agencée de telle manière qu'elle présente une chambre intérieure creuse 17 ouverte vers le haut. Cette chambre reçoit un contrepoids 18, réalisé par exemple en béton armé creux et présentant une densité moyenne de 2,2. En position basse, le contrepoids repose sur des appuis 19 en maçonnerie. le contrepoids est lié à l'arbre 12 par des câbles 20 et des poulies 21 à plusieurs gorges calées sur cet arbre et sur lesquelles les extrémités des câbles 20 sont ancrées. La chambre de manoeuvre 17 est. agencée de telle manière qu'elle est en contact permanent avec le bief aval par un conduit de purge 22 situé à la partie aval inférieure de cette chambre et situé sensiblement au niveau supérieur des appuis 19. La chambre est également en communication avec le bief amont, au moins à partir d'un certain niveau de ce dernier, grâce à un conduit 23 de plus grande section et situé sensiblement au niveau le plus haut que peut atteindre le clapet 4. Cela étant, le fonctionnement du barrage est alors le sui vante Si le niveau du bief amont se situe en dessous du conduit 23, la chambre 17 est vide ou se vide par le conduit 22 et le contre poins 18 est en position basse en appui 19. Pour cette position du contrepoids, le clapet 4 occupe une certaine position, et on donnera aux cibles 20 et 15 des longueurs telles que le clapet soit alors dans sa position la plus haute, celle qui est representée à la ligure 3. Au contraire, si le niveau amont vient soudainement à dépss ser celui du conduit 23, la chambre 17 s'emplit rapidement d'eau et le contrepoids 18 subit alors une diminution de poids apparent, ce qui, conjointement à la poussée du bief amont sur le clapet 4, provoque le soulèvement du contrepoids et, par conséquent, l'abais- senent du clapet 4. Tant ove le niveau du bief amont atteint ou dépasse celui du conduit 23, le contrepoids subit une diminution de poids apparent et le clapet est en position basse. En ce qui concerne les couples exercés par le contrepoids et le clapet sur l'arbre 12, on choisira les bras de levier pour les câbles 20 et 15 et un contrepoids tel, d'une part, que le contrepoids étant en position basse et, par conséquent, le clapet en position haute, et pour un niveau de bief amont affleurant le conduit 23, le couple exercé par le contrepoids sur l'arbre 12 l'em- porte sur celui qui est exercé par le clapet 4 et, d'autre part, que pour un niveau de bief amont dépassant celui du conduit 23, le couple sur l'arbre 12 créé par le poids apparent du contrepoids soit inférieur au couple sur l'arbre 12 créé par le clapet. Dans le mode de réalisation adopté, l'arbre 12 de comnande se trouve légèrement en aval de l'arbre 7 de basculement du clapet. Par conséquent, on lait appel, pour les deux câbles 15, à des poulies de renvoi 24 dont les supports 25 amont montés basculants en 26 sur le génie civil. En cas de crue subite, il est souhaitable que le clapet ne se rabatte pas brusquement mais bien au contraire que son basculement se fasse progressivement. Par ailleurs, en cas d'une telle crue, la variation de poids apparent du contrepoids est, elle, subite. il est donc nécessaire de créer une démultiplication progres- sive entre la montée du contrepoids et la descente du clapet. Selon l'invention, on a donc recours à des cames 27 coopérant avec les câbles 15 et calées sur l'arbre de commande 12. des carnes sont agencées et cales sur l'arbre de telle manière que, pour la position laute du clapet, les câbles 15 quittent les caves 27 à leur point de plus grand rayon. Inversement, en fin de crue, il est souhaitable que le cla pet se lève assez vite pour rétablir le niveau du bief amont le rayon croissant des cames permet un tel relèvement rapide. Naturellement, il aurait parfaitement été possible de disposer l'arbre de commande 12 on amont de l'arbre de basculement 7, auquel cas on aurait pu se dispenser de l'utilisation des poulies 24 en faisant coopérer directerlent les câbles 15 avec les cames 27, et il aurait suffi de nodifier le sens de ces cames et celui de l'enroulement des câbles 20 sur les poulies 21. D'après ce qui précède, on voit que le mode de réalisation du barrage selon l'invention est du type à seuil unique puisqu'on ne prévoit qu'un seul conduit 23 ou, ce qui revient au même, plusieurs conduits 23 niais situés au même, niveau. Naturellement, on pourrait prévoir plusieurs conduits tels que 23 pour l'alimentation de la chambre 17, ces conduits étant situés à des niveaux diffé- rents et pouvant être sélectivement obturés par des vannes. Naturellement, l'invention ne se limite donc nullement au mode de réalisation particulier qui a été décrit, mais elle embrasse au contrai re toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Barrage automatique caractérisé par le fait que le clapet proprement dit de retenue des eaux est tenu au moins à ses deux extrémités par des systèmes à- câbles ou analogies, entraînés, par l'intermédiaire de poulies, par des cames-poulies calées sur un arbre transversal porté en bout p;r les culées, et qu'on prévoit dans au moins une culée une chambre de manoeuvre en communication permanente avec le bief aval et, au moins à partir d'un certain niveau, avec le bief amont, cette chambre recevant un contrepoids d'équilibrage du clapet entraînant l'arbre transversal en rotation par des 'systèmes à câbles et poulies. 2. Barrage automatique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la chambre de manoeuvre est munie, du c8té amont, d'au moins une ouverture propre à la mettre en communication avec ce bief. 3. Barrage automatique selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé par le fait que la chambre de manoeuvre est munie d'une ouverture inférieure, du côté aval, propre à mettre en permanence ladite chambre en communication avec le bief aval. 4. Barrage automatique selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé par le fait que le clapet proprement dit est tenu à ses deux extrémités supérieures latérales. 5. Barrage automatique selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'arbre transversal est monté tournant sur les culées par des roulenents graissés a vie. 6. Barrage automatique selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'arbre transversal porte, calées sur lui, des poulies circulaires et au moins deux excentriques. 7. Barrage automatique selon la revendication 6 caractérisé par le fait que le contrepoids est propre à actionner on rotation l'arbre transversal par l'intermédiaire desdites poulies et que les excentriques sont prooe.'res à actionner le clapet. 8. Barrage automatique selon la revendication 7 caractérisé par le fait que, pour la position haute du clapet, les câbles de manoeuvre du clapet quittent les excentriques à leur point de plus grand rsnan 9. Barnagè automatique selon lune au moins des revendications précédentes caractérisé par le fait que l'arbre transversal est situé en aval de l'axe de basculement du clapet et qu'on prévoit au moins une poulie de renvoi entre l'arbre transversal et le clapet pour la manoeuvre de ce dernier. 10. Barrage automatique selon l'une au moins des revendications 1 à 7 caractérisé par le fait que l'arbre transversal est situé en amont de l'axe de basculement du clapet et que arbre est directement relié au-clapet. 11. Barrage automatique selon la revendication 7 caractérisé par le fait que les supports des poulies de renvoi sont montés basculants sur les culées. 12. Barrage automatique selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé par le fait que le clapet et le contrepoids sont agencés de telle manière que, pour la position haute du clapet, le contrepoids soit en position basse dans la chambre de manoeuvre, en appui sur ses supports.