Brevet FR2108763A1 — publié le 19720526

L'invention est relative à des perfectionnements aux barrages gonflables comportant au moins une enceinte déformable que l'on peut gonfler ou dégonfler selon la hauteur de retenue d'eau désirée. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif destiné à modifier la longueur de la partie mobile active du barrage entre les deux berges. On sait que les barrages gonflables présentent, sur les barrages en maçonnerie, l'avantage de pouvoir etre élevés QU abaissés en fonction de ltétiage à maintenir à l'amont, selon l'importance du débit du cours d'eau. Pour ce faire il faut que la partie mobile de l'enveloppe, qui constitue l'élément actif du barrage puisse prendre toutes les positions possibles entre un maximum correspondant au gonflage limite admissible jusqu' un minimum où ladite partie mobile se trouve applatie contre la partie passive qui repose sur le lit du cours d'eau. Cela n'est possible que si la longueur de la partie mobile active ou partie déformable de l'enveloppe peut être modifiée et adaptée, sans pour autant devoir agir sur les propriétés de ladite enveloppe qui doit etre peu extensible, de façon à résister à la tension provoquée par le fluide interne et aux pressions exercées par l'eau du cours d'eau ou de la rivière. ainsi, en position gonflée, la partie active de l'enveloppe doit etre plus courte qu'elle n'est en position dégonflée, et comme la tension de la toile varie à chaque position donnée au barrage, l'enveloppe doit en conséquence 6tre adaptée à chaque changement de position dudit barrage; On a déjà pensé à résoudre ce problème dans le brevet français nO 1.3250264 au moyen d'un pli qui se forme spontanément à chaque extrémité de l'enveloppe pendant le gonflage, ledit pli permettant pendant le dégonflage un allongement de la partie supérieure de l'enveloppe lui permettant de prendre une position applatie pour venir coSncider avec la partie passive du barrage gonflable en contact avec le lit du cours d'eau. Cette solution présente l'inconvénient, outre la fragilité du pli soumis à des contraintes répétées pendant les opérations de gonflage et de dégonflage, de ne pas permettre la mise en tension de l'enveloppe dans le sens transversal au courant et de permettre ainsi la naissance de mouvements pendulaires résultant d'un déversement laminaire instable. L'invention est notamment remarquable par au moins une chambres gonflable qui est intégrée à l'enveloppe du barrage gonflable en coopération avec celle-ci et qui encercle au moins en partie ladite enveloppe lorsque celle-ci est gonflée, l'axe de ladite chambre gonflable étant placé dans un plan transversal à l'axe de ltenveloppe. Selon un pont complémentaire du dispositif de l'invention, chaque chambre de régulation gonflée présente sur le pourtour de la partie déformable de l'enveloppe du barrage une forme géométrique allongée semblable à un croissant dont la partie renflée est placée dans la zone supérieure de ladite' enveloppe. D'autres caracteristiques et avantages ressortiront su cours de la description qui va suivre sur base d'exemples non limitatifs de l'invention représentés par les dessins ci-annesés, dans lesquels X - la figure t représente une vue en plan d'un barrage comportant des chambres de régulation ou soufflets-compensateurs. - la figure 2 est une coupe de la vue en élévation de la figure précédente. - la figure 3 représente en plan une forme d'exécution des chambres de régulation placées sur l'enveloppe développée du barrage. - la figure 4 représente en plan une autre forme d'esé- cution des chambres. - la figure 5 est une coupe de la vue en élévation du barrage représentant plusieurs positions de la génératrice supérieure. - la figure 6 représente une coupe de la vue en élévation d'un barrage selon l'invention. - la figure 7 représente une coupe latérale du barrage passant par l'axe d'une chambre ou soufflet. - la figure 8 est une élévation partielle en coupe selon X-X de la figure précédente. - la figure 9 est une coupe d'une réalisation d'une chambre de régulation. - la figure 10 est une couPe d'une autre réalisation de la chambre de régulation. On remarque dans l'exemple de barrage représenté à la figure 1 que celui-ci comporte, en plus de deux éléments rigides 10-11, deux ensembles de chambres de régulation, appelées également soufflets-compensateurs, désignés sous les références générales 12-13. Ces chambres sont gonflables par des moyens indépendants de ceux de l'enveloppe du barrage 13 et sont placées solidairement à celle-ci à chacune de ses extrémités de façon à faire corps avec ladite enveloppe.Ces chambres, lorsqu'elles sont gonflées (figure 2) présentent un aspect général qui peut se comparer à des "croissants de lunen dont les pointes sont dirigées vers le sol ; leur axe respectif est placé dans ún plan transversal à l'axe de l'enveloppe 13 de façon à encercler celle-ci sur au moins une partie de sa périphérie, Un canal 14 de communication entre les chambres adjacentes relie entre elles les dites chambres adjacentes et est avantageusement placé sur la génératrice supérieure du barrage. Au moins l'une des chambres est reliée par un orifice à une alimentation de fluide de remplissage tel que l'eau. Cette alimentation n1 est représentée que partiellement par ltextrémité d'un tuyau d'arrivée 15. La figure 2 montre la section des chambres lorsqu'elles sont gonflées ; quelques dispositifs complémentaires ont cependant été changés. C'est ainsi que le barrage n1 est muni que d'un seul tuyau d'arrivée de fluide 15 relié à l'une des chambres tandis qu'un tuyau d'équilibrage 16 relie, en passant de préférence à l'intérieur de l'enveloppe, les deux ensembles de chambres 12-13 de façon à permettre la communication du fluide de l'ensemble de chambres 1;2 qui est relié à une alimentation, à ltensemble de chambres qui ne l'est pas. Chaque chambre gonflable a une disposition sur l'enve- loppe du barrage, une disposition par rapport aux chambres adjacentes, une longueur d'axe central et une génératrice adaptée de façon spécifique' à la structure et à la forme données à ladite enveloppe ; pour cela on doit tenir compte de ce que la variation de longueur de la génératrice supérieure doit s 'effe c- tuer dans deux limites extrtmes de valeur plus grande que la variation de longueur des autres génératrices, les variations des longueurs des dites génératrices devant s 2effectuer de façon décroissante au fur et à mesure que l'on se rapproche de la partie basse du barrage, ou partie passive, en contact avec le lit du cours d'eau. Des exemples sont représentés aux figures 3 et 4 montrant respectivement une forme d'exécution élémentaire de chambres communicantes 17-18, et une forme évoluée de chambres communicantes 19 à 23 lorsque la périphérie de l'enveloppe 13 du barrage est développée à plat. Les mêmes formes d'exécution peuvent être adaptées par des chambres indépendantes. Ces formes sont adaptées à la morphologie du barrage de telle sorte que la tension de l'enveloppe soit régulièrement répartie sur la face active de ltenveloppe, les efforts à effectuer variant selon les positions données au barrage. Dans la forme élémentaire (figure 3), les chambres étant dégonflées et la périphérie de l'enveloppe étant développée à plat, les chambres ont l'aspect général de deux triangles accolés par leur base et dont le sommet a été tronqué, étant entendu que les triangles ne sont pas obligatoirement identiques et disposés selon un axe commun, que les chambres peuvent ne pas être semblables entre elles ou avoir le meme volume, et que d'autres formes approchantes peuvent être réalisées. Bien entendu, le barrage de l'inventbn peut comporter un nombre approprié de chambres de régulation des génératrices de la partie déformable de l'enveloppe. On a jusqu'à présent représenté des ensembles de chambres communiquant entre elles mais on peut également avoir des chambres indépendantes susceptibles d'avoir entre elles une différence appréciable de pression. On peut aussi ne disposer à chaque extrémité de ltenveloppe qutune seule chambre, respectivement 24 et 25 comme cela est représenté aux figures 5 et 6, chacune étant fournie en fluide de remplissage par une alimentation particulière non représentée (figure 5) ou bien disposant d'un moyen d'équilibrage de pression 19 qui relie les deux chambres entre elles en passant de préférence à l'intérieur de l'enveloppe, comme cela est réalisé à la figure 6. On a représenté à la figure 7 la coupe d'une chambre 26 semblable à celles qui ont été précitées dans tous les exemples précédents, ainsi qu'à la figure 8 une section selon X-X de cette chambre au niveau de la génératrice supérieure du barrage, afin de bien montrer la forme comparable à un croissant qui est prise lors du gonflage par les chambres disposées en encerclement autour de la partie déformable de l'enveloppe du barrage.On remaraue que l'axe vertical- p-q de la chambre gonflée a la dimension la plus grande sur la génératrice supérieure du barrage, pour ensuite décroître de part et d'autre de cette ligne au fur et à mesure que l'on se rapproche de la partie dtenveloppe 13a en contact avec le sol; les figures 5 et 7, outre ce qui a été déjà dit, montrent en traits pointillés respectivement trois positions A-B-C de la partie supérieure de l'enveloppe en coupe selon la génératrice supérieure, et les positions correspondantes de l'axe d tane chambre de régulation ou soufflet-compensateur. La position À correspond à l'ensemble dégonflé constituant le barrage, la position B à une position intermédiaire, et la position C à une longueur de la génératrice supérieure se confondant sensiblement avec la distance entre les extrémités du barrage. On remarque aisément la modification de longueur de l'axe m-n placé sur la génératrice qui s'effectue au fur et à mesure que les chambres 24 et ?5 se gonflent en partant de la position À vers la position C, et se dégonflent dans le sens inverse des positions : c'est-à-dire C,B,A. La longueur de la génératrice se trouve ainsi modifiée de la-variation de longueur précitée, et à chaque position, est égale au produit du nombre de chambres par ladite variation. Il en est de même pour toutes les génératrices de la partie déformable de l'enveloppe du barrage. Xoutefois, à chaque variation de la longueur de l'axe de chambre m-n, correspond une variation proportionnelle de l'axe p-q perpendiculaire à l'ase précédent de telle sorte que si par exemple m-n diminue, p-q augmente et la chambre ou soufflet tend l'enveloppe selon des efforts de traction qui sont fonction de la déformation de la chambre. Ainsi, il se réalise une compensation permanente de la longueur des génératrices de l'enveloppe en fonction de la position donnée au barrage. Les chambres indépendantes ou les ensembles de chambres communicantes sont réalisés de telle façon que celles-ci soient bien intégrées à l'enveloppe du barrage et coopèrent avec ladite envelopper Deux exemples illustrent aux figures 9 et 10 deux façons de procéder pour réaliser la ou les chambres du barrages La chambre 27 est réalisée par deux toiles 27a et 27b mises face contre face et fixées sur le pourtour déterminant la chambre tandis qu'aux deux extrémités latérales 27c et 27d, la toile 28 constituant l'enveloppe du barrage est placée entre les deux toiles de ladite chambre, l'ensemble étant ainsi solidairement fixez La figure 10 représente une variante de réalisation dans laquelle, on a disposé entre les parois 27a et 27b une chambre centrale 29. Enfin, il faut signaler que les moyens et procédés de fixation précités sont ceux connus actuellement. Si la toile de 11 enveloppe et les toiles des chambres sont à base de caoutchouc, les points de liaison entre chambres et enveloppe ou sur le pourtour de chaque chambre peuvent être réalisés par vulcanisation. L'invention ne se limite pas à ce qui vient d'être décrit. Il est évident, la description ayant pour but de mieux faire comprendre une installation, d'autres dispositifs et améliorations n'ont pas été montrés mais restent cependant dans l'esprit de l'invention. RE VENI) I CÂT IONS 1 - Dispositif régulateur de la tension de 11 enveloppe d1un barrage gonflable caractérisé en ce que au moins une chambre gonflable de régulation ou soufflet-compensaXeur est intégrée à l'enveloppe du barrage en coopération avec celle-ci et est placée au moins sur une partie du pourtour de la partie déformable de l'enveloppe dans un plan transversal à l'axe de ladite enveloppe. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque chambre gonflée présente autour du barrage gonflé une forme géométrique allongée comparable à un croissant dont les extrémités sont dirigées vers le lit du cours d'eau, la partie renflée se situant dans la zone supérieure de la partie déformable de l'enveloppe. 3 - Dispositif selon l'une des revendications t et 2 caractérisé en ce que au moins une chambre est placée à chacune des extrémités de l'enveloppe du barrage. 4 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins un ensemble de chambres reliées entre elles par un canal de communication du fluide de remplissage. 5 - Dispositif selon les revendications i à 4 caractérisé en ce que la ou les chambres de régulation sont reliées à un moyen d'alimentation de fluide de remplissage, et en ce que le gonflage ou le dégonflage de la ou des chambres varie en fonction du gonflage ou du dégonflage de 1 'enveloppe du barrage.