Brevet FR2270389A1 — publié le 19751205

L'invention a pour objet un barrage semi-automatique comportant un dispositif de commande du mouvement de pivotement du clapet de ce barrage dans le sens de la descente des que le niveau d'eau du bief d'amont dépasse un seuil préfixé. On connalt déjà des barrages semi-automatiques interposés sur un cours d'eau à régulariser dont le lit est délimité, à ltendroit du barrage, par un radier et deux culées en béton, comprenant - Un clapet disposé transversalement dans le lit du cours d'eau et monté pivotant autour de son bord horizontal inférieur reposant sur le radier. Des moyens de liaison reliés d'une part à un tambour, d'autre part au clapet au voisinage de son bord transversal horizontal et supérieur. - Un tre uil à commande manuselIe entraînant le tambour, permettant de faire pivoter le clapet vers le haut. - Un dispositif réglable, agissant sur le treuil, soit pour le maintenir au repos et donc maintenir le clapet dans une position fixe, soit pour le libérer temporairement et donc faire pivoter le clapet vers le bas, d'un angle connu fonction du réglage de ce dispositif, selon que respectivement, le niveau d'eau du bief d'amont est au-dessous ou dépasse un seuil préfixé. Ce dispositif de commande comporte des moyens de manoeuvre du treuil se trouvant soit à l'état actif lorsque le treuil est empê ché de pivoter, soit à l'état inactif lorsque le treuil est libéré ; une chambre de remplissage temporaire d'eau, en communication permanente avec le bief d'amont de manière que l'eau du bief d'amont pénètre dans cette chambre dès que son niveau au dépasse le seuil préfixé pourvu d'un orifice d'évacuation de l'eau emma- smee dans cGe ire, respectivement fermée selon q u e les moyens de manoeuvre sont à l'état actif ou inactif ; des moyens de commande réglables repérant le niveau d'eau dans la chambre de remplissage et agissant sur les moyens de manoeuvre du treuil pour les faire passer de l'état actif à l'état inactif dès que le niveau d'eau dans la chambre atteint une certaine hauteur de déclenchement. Dans le barrage semi-automatique connu du type qui vient d'hêtre décrit, le clapet pivote, par suite d'une crue, dans le sens de la descente d'un angle éventuellement réglable mais fixé. Dans le cas d'ante crue persistante et en l'absence d'intervention extérieure, le clapet pivote dans le sens de la descente de façon diEccrEnue,deux lyses de descente successives étant séparées par une phase où le clapet est immobile. Dans certains cas particuliers, le barrage semi-automatique à mouvement de descente discontinu n'est pas souhaitable et L'invention a donc pour but de proposer un barrage semi-automatique à mouvement de descente continu. Ce barrage semi-automatique comportant un clapet barrant transversalement le lit d'un cours d'eau et monté à pivotement le long de son bord inférieur reposant sur un radier, des moyens de liaison reliés d'une part au clapet au voisinage de son bord horizontal supérieur et, d'autre part à un tambour entraI né en rotation par un rreuil actionné manuellement dans le sens provoquant le pivotement du clapet vers le haut, est caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de commande du pivotement du clapet vers le bas agissant sur le treuil soit pour le maintenir au repos et donc maintenir le clapet dans une position fixe lorsque le niveau d'eau du bief amont est au-dessous d'un seuil préfixé, soit pour le libérer de façon permanente et donc faire pivoter le clapet vers le bas de manière continue lorsque le niveau d'eau du bief d'amont est au-dessus du seuil préfixé. L'invention sera bien comprise gracie à la description qui suivra en référence au dessins annexé dans lequel - La figure 1 est une vue de dessus d'un barrage semi-automatique suivant l'invention. - La figure 2 est une vue en coupe par un plan longitudinal vertical suivant la ligne II-II de la figure 1. - La figure 3 est une vue à échelle réduite, en coupe par an plan ver tical et transversal. - La figure 4 est une vue partielle, à plus grande échelle, en perspective, arrachée, illustrant une chambre verticale appartenant au dispositif de commande du clapet. - La figure 5 est une vue en élévation,à plus grande échelle, illustrant une roue à aubes appartenant au dispositif de commande du clapet. - La figure 6 est une vue de profil de la roue à aubes représentée sur la figure 5. Sur les figures 1 à 3, est représenté un barrage semi-automatique suivant l'invention interposé sur un cours d'eau à régulariser, dont le lit est délimité par deux culées la, lb et un radier 2 s'étendant entre les deux culées. Le barrage comprend un clapet 3 monté à pivotement autour de son bord horizontal inférieur 4 reposant sur le radier 2. Des moyens d'étanchéité 5 sont fixés au clapet 3 afin de prévenir toute fuite d'eau du bief d'amont vers le bief d'aval entre le clapet 3 et le radier 2 d'une part, et le clapet 3 et les culées la, lb d'autre part. Un ca ble 6 solidaire du clapet 3 peut coulisser le long de son bord horizontal supérieur 7. Une des extrémités d; câble 6 est accrochée rigide ment à une pièce d'ancrage 8 immobilisée sur la culée la. L'autre partie extrême du cable 6 est enroulée sur un tambour 9 entrai né en rotation au moyen d'un treuil 10. Le tambour 9 et le treuil 10 se trouvent sur la culée lb. Le clapet 3 définit un bief d'amont 1 1 (à droite sur la figure 2) de surface libre lla et un bief d'aval 12 (à gauche sur la figure 2). Le barrage semi-automatique suivant l'invention comporte un dispositif de commande 13 du mouvement de pivotement du clapet vers le bas en cas de crue comprenant des moyens de repérage 14 du niveau d'eau du bief d'amont 11 déclenchant, lorsque ce niveau dépasse un seuil préfixé des moyens de commande 15 entraînant par l'intermédiaire de mayens de liaison 16,le treuil 10 dans le sens provoquant le pivotement vers le bas du clapet 3. Dans une forme d'exécution préférentielle non limitative, les moyens de repérage 14, illustrés par la figure 4, comprennent une chambre verticale 17 communiquant avec le bief d'amont 11 par une ouverture 18 percés à la partie inférieure de la chambre . Cette ouverture est normalement immergée et à cet effet se trouve placée à un niveau beaucoup plus bas que le seuil de déclenchement du clapet 3. L'eau remplit donc la chambre 17 a u niveau de celui de la surface libre 1 la du bief-d'amont. Un flotteur 19 placé dans la chambre 17 permet le déclenchement en fonction du niveau de la surface libre 1 la dubief d'amont, des moyens de commande 15 (figure 4). Dans une forme d'exécution préférentielle mais non limitative; les moyens de commande 15 comprennent un clapet ZO obturant une première ouverture d'un conduit dont Ia seconde ouverture est située en regard des aubes 22 d'une roue à aubes 23 représentée en détail sur les figures 5 et 6. Un organe de liaison 24 relie le flotteur 19 et le clapet 20 et actionne ce demer dans le sens de l'ouverture, lorsque le niveau d'eau du- bief d'amont dépasse le seuil préfixé. Dans une forme d'exécution préférentielle mais non limitative, les moyens de liaison 16 sont constitués par une channe 25 en prise sur un premier pignon denté 26 de la roue à aubes 23 et un second pignon denté 27 du treuil 10, L'ensemble du dispositif de commande 13 se trouve sur la culée lb. On décrira' maintenant des formes d'exécution préférentielles des différents organes du dispositif de commande 13. La chambre 17 est préférentiellement réalisée en béton mais peut également é tre réalisée en métal. Elle comporte à sa partie supérieure un couvercle d'abcès cas 28 verrouille par un cadenas 29 ou tout moyen équiva- lent. Une trappe d'accès est éventuellement prévue au-dessus de l'ouverture 18. Cette dernière est grillagée de manière à éviter l'introduction de corps étrangers dans la chambre 17. Le flotteur 19 est constitué, par exemple, par un bloc de matière plastique expansée, telle que le polyuréthane, placé entre deux plaques 30a, 30b auxquelles est fixé l'organe de liaison 24. Ce dernier est constitué par une chaîne ou tout lien déformable. A son extrémité inférieure, la chaîne 24 comporte un crochet 31 engagé dans un oeillet 32 fixé au clapet 20. Le clapet 20 est de forme générale circulaire et monté à pivotement sur le conduit 21 autour d'un axe 33, horizontal, transversal et tangent au bord circulaire externe du clapet. Le conduit 21 pénètre et débouche dans la chambre 17 et son extrémité correspondante est coupée en biseau de manière que le clapet 20 repose, par gravité, sur cette extrémité, en obturant 1' ouverture du conduit. Le clapet 20 est placé sensiblement au mme niveau que l'ouverture 18 de la chambre 17. La partie extrême du conduit 21 se trouvant dans la chambre 17 est donc immergée en permanence. Une plaque d'arret 34 sensiblement horizontale est placée au-dessus du conduit 21 et du clapet 20 et limite le mouvement de pivotement vers le haut du clapet 20. Naturellement, cette plaque peut e tre remplacée par toute autre butée équivalente. La roue à aubes 23 'est représentée en détail sur les figures 5 et 6. Son arbre 35 est supporté par deux paliers 36 fixés à un carter 37. Ce derner est de forme générale parallèlépipédique à face supérieure ouverte, de section droite transversale épousant le conto ur de la roue à aubes 23 de de sot (fg. gLa moitié inférieure de la roue à aubes 23 est logée dans ce carter 37 canalisant l'eau provenant du conduit 21. Un raccord d'amenée d'eau 38 est fixé au carter 37 et débouche dans l'espace délimité par le carter et la roue à aubes 23 en regard des aubes 22. Ce raccord d'amenée 38 est destiné à etre relié au conduit 21. Ce raccord comprend préférentielement deux buses d'amenée d'eau, la première 39 de petit diamètre et la seconde 40 de plus grand diamètre. La première buse 39 est placée parallèlement au-dessus de la buse 40 et se trouve donc placée à une distance de l'arbre 35 plus petite que la distance séparant cet arbre et la seconde buse 40. Cette disposition permet de projeter avec force l'eau sur les aubes 22 même dans le cas d'un faible débit d'eau. Dans l'espace opposé délimité par le carter 37 et la roue à aubes 23 débouche un raccord d'évacuation 41 auquel est fixé un conduit d'évacuation d'eau 42 débouchant dans le biel d'aval 12 à un niveau permettant l'écoulement de l'eau contenue dans le carter 37 Sur l'arbre 35 est calé le premier pignon denté 26 et une poulie à gorge 43 . Une bote de réserve 44 de forme générale parallèlépipédique est fixée à 11 extérieur du carter 37 protège la poulie à gorge 43 et le pignon 26. La chaîne sans fin 25 en prise sur le pignon denté 26 est guidée par des rouleaux de renvoi 45. La poulie à gorge43,facultative, permet d'entrat- ner la roue à aubes 23 au moyen d'un moteur par l'intermédiaire d'un moyen de transmission et permet, le cas échéant, de supprimer l'organe de manoeu- vre dju treuil. Le fonctionnement du barrage semi-automatique selon l'invention est le suivant En période normale, lorsque le niveau 1 la du bief d'amont 1 1 est au-dessous d'un seuil critique préfixé, le clapet 20 obture le conduit 21, la roue à aubes 23 est immobile et par conséquent le clapi 3 est immobile dans une position fixe. Lorsque le niveau d'eau lla du bief d'amont Il varie en restant endessous du seuil préfixé, le flotteur 19 enregistre les variations en se déplaçant verticalement vers le haut ou vers le bas, mais le clapet 20 reste appliqué sur le conduit 21 en l'obturant, du fait que l'organe de liaison 24 n'est pas tendu, le clapet 3 reste par conséquent immobile. Lorsque, par suite d'une crue, le niveau du bief d'amont 11 dépasse le seuil préfixé, le mouvement vertical ascendant du flotteur 19 provoque, par l'intermédiaire de l'organe de liaison 24, l'ouverture du clapet 20. L'eau contenue dans la chambre 17 pénètre dans le conduit 21 puis dans les première et seconde buses 39, 40 en étant projetée avec force sur les aubes 22 de la roue à aubes 23 , laquelle est entra2 née à rotation autour de l'arbre 35 et entraîne, par l'intermédiaire du premier pignon denté 26, de la chaîne 25 et du second pignon denté 27, le treuil 10 agissant sur le tambour 9 dans le sens provoquant le pivotement du clapet 3 vers le bas. Le mouvement du clapet 3 se poursuit tant que le clapet 20 est ouvert, c' est-à-dire tant que le niveau d'eau du bief d'amont reste au-dessus du seuil préfixé. Dès que le niveau d'eau du bief d'amont redescend en-dessous du seuil préfixé, le conduit 21 est obturé par le clapet 20, la roue à aubes 23 s'arre- te et le clapet 3 s'immobilise. REVENDICATIONS 1.- Barrage semi-automatique comportant un clapetbarranttrans- versalement le lit d'un cours d'eau et monté à pivotement le long de son bord inférieur reposant sur un radier, un dispositif de liaison relié au bord supérieur du clapet, un moyen de commande du dispositif de liaison déclenché par une roue à aubes et un moyen d'admission de liteau du cours d'eau sur la roue à aubes déclenché par un moyen de repérage du niveau du bief amont pour faire pivoter le clapet vers le bas lorsque le niveau du bief amont dépasse un seuil préfixé, caractérisé en ce que le moyen d'admission capte l'eau dans le moyen de repérage 14 au niveau le plus bas possible par rapport au seuil préfixé et la dirige sur les aubes inférieures de la roue à aubes 23, à l'aide d'un raccord d'amenée 38 à deux buses 39,40, 2. - Barrage semi-automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la roue à aubes 23 est au moins partiellement logée dans un carter 37 épousant le contour de la roue à aubes 23 vue de chant et garni d'un raccord d'amenée 38 et d'un raccord d'évacuation 41 débouchant respectivement dans les deux espaces délimités par Ie carter 37 et la- roue à au- bes 23, le raccord d'amenée 38 étant relié au moyen d'admission et le raccord d'évacuation 41 relié à un conduit d'évacuation 42 débouchant dans le bief d'aval 12. 3. Bardage - semi -autamatique selon l'une quelconque des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen d'admission de l'eau comporte un conduit 21 dont une première ouverture située à l'intérieur du moyen de repérage 14 est obturée par un clapet 20 et dont la seconde ouverture est raccordée à l'extérieur du moyen de repérage 14 au raccord d'amenée 38 comportant une première buse d'amenée d'eau 39 et une seconde buse d'amenée d'eau 40 respectivement de petit et de grand diamètre, la première buse 39 étant placée à une distance de l'arbre 35 de la roue à aubes 23, plus petite que la distance séparant cet arbre de Ia seconde buse 40. 4. - Barrage semi-automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que de moyen de repérage 14 comprend une chambre verticale 17 percée d'une ouverture 18 constamment immergée dans le bief amont, un flotteur 19 logé dans la chambre 17 suivant librement les variations du niveau d'eau du bief d'amont 1 1 inférieur au seuil préfixé et un moyen de commande 15 comportant le clapet 20 et un organe de liaison souple 24 reliant le flotteur 19 au clapet 20, de longueur telle que le clapet 20 est fermé lorsque le flotteur 19 est au-dessous du seuil préfixé. 5. - Barrage semi-automatique suivant l'une quelconque des revendications 1 à4, caractérisé par le fait que la partie extrême du conduit 21 associée à la première ouverture pénètre et débouche dans la chambre 17 sensiblement en regard de l'ouverture 18. 6. - Barrage semi-automatique suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que la première extrémité du conduit 21 est coupée en biseau et par le fait que le clapet 20 est monté à pivotement sur le conduit 21 autour d'un axe 33, horizontal, transversal et tangent au bord circulaire externe du clapet, de manière que le clapet 20 repose, par gravité, à l'ex extrémité du conduit 21 en l'obturant. 7. - Barrage semi-automatique suivant la revendication 6, caractérisé par le fait qu'une butée 34 limite le mouvement de pivotement vers le haut du clapet 20. 8. - Barrage semi-automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande du dispositif de liaison comporte un moyen de liaison 16 entre un treuil 10 et l'arbre de la roue à;aubes 23, constitué par une channe sans fin 25 en prise sur un premier pignon denté 26 entraidé par la roue à aubes 23 et un second pignon denté 27 entraînant le treuil 10.