Brevet FR2458632A1 — publié le 19810102

La présente invention est relative à un nouveau type de barrage de retenue d'eau, et plus particulièrement à un barrage mobile de retenue d'eau. Les barrages mobiles sont très anciennement connus si l'on considère que les barraqes à vannes des pertuis de moulins peuvent etre tenus pour des barrages mobiles, puisque les vannes qu'ils comportaient, réalisées en bois, puis plus tard, en métal, étaient déplacées par relèvement à l'aide de tringles métalliques, soit à la main, soit, entre autres, à l'aide d'un système à crémaillère et à roue dentée.D'une façon générale, les barrages mobiles proposés conformément à l'Art antérieur, ont visé à déplacer les élements mobiles qu'ils comportent soit par relèvement de vannes, soit par enlèvement (barrages à poutrelles ouà aiguilles), soit encore à les monter dans des charpentes métalliques elles-memes démontables dont les pièces principales sont rabattues sur le radier où elles restent couchées pendant le passage des crues, ces pièces principales étant constituées par des fermettes, ou charpentes métalliques planes,articulées sur le radier autour d'un axe généralement perpendiculaire à la direction du courant, dont le rabattement et le relèvement sont réalisés à l'aide de tiges actionnées par des barragistes.A noter que la manoeuvre des aiguilles montées dans les charpentes en question, de meme que celle des fermettes requièrent la disposition de barres d'appui, de barres d'assemblage et de passerelles de circulation, qui doivent etre démontées, puis ramenées à terre, au moment où l'on démonte l'ensemble pour coucher les fermettes sur le radier. De tels dispositifs nécessitent une surveillance constante de jour et de nuit, et la présence de main-d'oeuvre pour l'éxécution des manoeuvres qui viennent d'etre mentionnées, meme si, selon certaines variantes, les passerelles sont réalisées de manière à autre inamovibles ou à etre rabattables dans le fond du cours d'eau en meme temps que les fermettes. Il existe une variante de ces barrages à fermettes suivant laquelle les supports métalliques amovibles, au lieu de se rabattre sur le fond du cours d'eau, sont relevés au dessus du niveau de l'eau par rotation autour d'un axe perpendiculaire au sens du courant, porté par un pont supérieur. Contrairement à ce qui se passe pour les barrages à fermettes, dans le cas des barrages à hausses, la bouchure de l'intervalle compris entre deux piles de maçonnerie, Si elle est également constituée par la juxtaposition d'un certain nombre d'éléments de petites dimensions -panneaux de bois ou de métal-, s'en distingue par le fait que chacun de ces élements comporte son propre support en sorte que ces élements peuvent etre rabattus et redressés successivement à l'aide de divers mécanismes de manoeuvre, parmi lesquels il y av lieu de citer, entre autres, un système d'abattage automatique pour un certain niveau d'amont, par débordement d'une petite partie du débit dans un canal où se trouve une roue de moulin dont la rotation entrain, par l'intermédiaire d'engrenages, le déplacement d'une barre portant des ergots, ou talons, qui déplace à son tour des arcs-boutants qui maintiennent les hausses en position redressée, pour provoquer l'échappement de ceux-ci des heurtoirs, ou crans d'arr8t, portés par le radier. Parmi les barrages mobiles, il y a également lieu de citer les barrages à vannes levantes qui comportent des vannes qui, au lieu de glisser sur les piliers latéraux en maçonnerie, sont munies de galets ou roues qui, en se déplacant verticalement, roulent sur les piliers, l'étanchéité étant généralement assurée par des joints en caoutchouc, en bois ou en métal insérés dans une chicane. Certaines de ces vannes levantes, au lieu d'etre planes, sont constituées par un cylindre qui roule sur des plans inclinés portés par les piliers en maçonnerie, ou par une portion de cylindre de révolution dont le côté convexe s'oppose au sens du courant vers l'amont et qui peut pivoter autour de son axe, auquel elle est reliée par plusieurs bras. Les éléments qui constituent ces barrages, de meme que les dispositifs qui réalisent l'abattage et le relèvement desdits barrages, sont des systèmes relativement coûteux, souvent compliqués, dont la manoeuvre est compliquée et nécessite généralement l'intervention d'une main-d'oeuvre expérimentée, très spécialisée. On a également proposé des tubes gonflables en caoutchouc pour constituer un barrage ou le complément d'un barrage de retenue d'eau, ces tubes étant disposés perpendiculairement au sens du courant soit directement sur un radier situé dans le lit du cours d'eau, soit au sommet d'une digue ; toutefois l'affaissement,correspondant.à l'abattage, de ces tubes ne peut etre obtenu qu'en en évacuant le fluide de gonflage. La présente invention s'est en conséquence donné pour but de pourvoir à un nouveau barrage mobile de retenue d'eau, d'une conception nouvelle, dont le rabattement et le relèvement peuvent etre commandés automatiquement par des moyens de commande associés à des moyens aptes à détecter la cote d'alerte ou le niveau d'étiage, respectivement, du cours d'eau, en sorte que ces manoeuvres peuvent etre réalisées à toute heure du jour ou de la nuit, sans l'intervention de main-d'oeuvre, et répondre immédiatement et sans intervention humaine, à des situations de crise telles que crues brutales par exemple, qui nécessitent l'effacement temporaire du barrage de retenue. La présente invention a pour objet un nouveau barrage de retenue d'eau, du type mobile, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison : - un panneau en matériau élastomère ou plastomère armé, présentant une résistance mécanique, une résistance aux agents chimiques et une résistance à l'abrasion élevées, - dont la base est avantageusement fixée à une poutre ou analogue rectiligne ou non, de préférence sensiblement perpendiculaire à la direction du courant, - ledit panneau étant en outre associé à sa partie supérieure à un cable ou analogue ; - des moyens d'entrainement dudit cable ; - des moyens de blocage desdits moyens d'entralnement ;-éventuellement des moyens de libération desdits moyens de blocage, commandés par un circuit électrique, pneumatique ou hydraulique approprié ; - éventuellement des moyens de détection de la cote d'alerte ou u niveau d'étiage, respectivement, du cours d'eau, canal, réserve d'eau ou analogue, lesquels moyens de détection sont en liaison de coopération avec lesdits moyens de commande des moyens de libération susdits, pour provoquer l'actionnement de ces derniers et l'actionnement résultant des moyens d'entrainement pour le rabattement,ou éventuellement le relèvement, du panneau de retenue. Selon un mode de réalisation avantageux du barrage de retenue conforme à la présente invention, le panneau en matériau élastomère ou plastomère armé est solidarisé latéralement à des montants sensiblement verticaux, de préférence métalliques, articulés sur ladite poutre de base sensiblement horizontale. Conformément à l'invention, le panneau est équipé au voisinage de son bord supérieur de moyens propres à permettre le passage dudit cible et à entrainer ledit panneau en fonction des mouvements imprimés au cabale. Selon encore un autre mode de réalisation avantageux du barrage de retenue conforme à la présente invention, ce dernier comporte latéralement des moyens assurant son étanchéité. Selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation, les moyens d'étanchéité comprennent, en association - des piliers disposés de part et d'autre dudit panneau mobile, -lesquels piliers comportent un épaulement, - un joint d'étanchéité fixé soit sur les montants latéraux dudit cadre, soit sur les piliers, pour réaliser l'étanchéité par compression. Selon une autre disposition avantageuse de ce mode de réalisation, les moyens qui assurent latéralement l'étanchéité du barrage sont constitués par la combinaison de bavettes ou analogues solidaires des bords latéraux du panneau, ou en faisant partie intégrante, et de piliers sensiblement verticaux disposés de part et d'autre dudit panneau mobile, sur lesquels les bavettes viennent s'appliquer de façon étanche. Selon encore un autre mode de réalisation avantageux du barrage de retenue conforme à la présente invention, les moyens de détection de la cote d'alerte ou du niveau d'étiage, respectivement, du cours d'eau, canal, réserve d'eau ou analogue, sont avantageusement constitués par un flotteur ou analogue dont le déplacement au-delà de limites prédéterminées est transmis par des moyens appropriés aux moyens d'entratne- ment du cible pour provoquer leur actionnement. Selon un mode de réalisation avantageux de l'objet de l'invention, le flotteur se trouve en liaison de coopération avec un système de contrepoids associé à des organes qui agissent sur une vanne interposée entre un réservoir de fluide gazeux ou liquide sous pression et les moyens de blocage des moyens d'entrainement du cabale, pour l'ouvrir et l'alimenter en fluide sous pression, provoquant ainsi l'effacement des moyens de blocage susdits et, par voie de conséquence, l'actionnement dans le sens voulu, des moyens d'entratnement du cible, Selon une modalité d'exécution avantageuse de ce mode de réalisation, le système de contre-poids agit sur la vanne par l'intermédiaire d'un bras de levier, ou d'un mécanisme à crémaillère et roue dentée. Selon un autre mode de réalisation avantageux des moyens de transmission du déplacement du flotteur aux moyens d'entralnement du cible, ceux-ci sont constitués par un circuit électrique qui relie le bras du flotteur aux moyens d'entrainement du cabale, et dont la fermeture est provoquée par les mouvements du flotteur au-delà de limites prédéterminées. Selon un mode de réalisation avantageux des moyens de détection de la cote d'alerte ou du niveau d'étiage, respectivement, du cours d'eau, canal, réserve d'eau ou analogùe, ceux-ci sont avantageusement constitués par un palpeur qui provoque la fermeture d'un circuit électrique de commande des moyens d'entrainement du celle, lorsque le niveau d'eau dépasse la cote d'alerte ou le niveau d'étiage. Selon un mode de réalisation avantageux de l'objet de l'invention, des moyens de protection peuvent avantageusement etre associés audit panneau, lesquels moyens de protection peuvent etre constitués par un filet à mailles fines qui protège le panneau du contact des objets solides charriés par le courant du cours d'eau, canal ou analogue. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. La présente invention vise plus particulièrement les barrages de retenue d'eau conformes aux dispositions qui préc- dent, ainsi que les moyens propres à leur réalisation et les installations d'ensemble dans lesquelles sont inclus de tels barrages. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de face, côté aval, d'un barrage de retenue conforme à l'invention - la figure 2 est une vue de dessus, à plus grande échelle, des moyens qui assurent l'étanchéité du panneau, et - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale, à plus grande échelle, d'un dispositif de commande des moyens d'entraîne- ment du cabale. Il doit etre bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Conformément au mode de réalisation représenté aux dessins, le barrage de retenue d'eau conforme à l'invention comprend un panneau 1 en matériau élastomère ou plastomère très résistant, notamment en caoutchouc à armature textile du type des matériaux utilisés pour la fabrication des bandes transporteuses. Ledit panneau est solidaire latéralement de montants 2 sensiblement verticaux, réalisés de préférence en métal profilé, articulés sur une poutre de base 3, sensiblement horizontale, ancrée au fond du lit du cours d'eau, canal, réserve d'eau ou analogue, soit à cru, soit par l'intermédiaire d'un radier. Dans le mode de réalisation repésenté, la poutre 3 est rectiligne ; cependant, l'on comprendra aisément qu'elle puisse présenter toute autre configuration appropriée et notamment la forme d'un arc de cercle. L'étanchéité du panneau 1 est assurée par la coopération des éléments suivants : les montants 2 verticaux qui reçoivent les cotés correspondants du panneau 1 sont reçus dans un épaulement 4 d'un pilier 5 correspondant en béton, métal ou tout autre matériau approprié, dont le décrochement est calculé pour recevoir ledit montant 2. De plus, des joints d'étanchéité 6 sont montés entre le pilier 5 et les montants 2; le profil de ces joints est tel que les bourrelets 7 qu'ils comportent sont comprimés-,en position redressée du panneau 1, sous l'effet de plaquage provoqué par le cible de traction 8, pour assurer l'étanchéité. Le bord supérieur du panneau 1 porte des étriers 9 dans lesquels passe le cible de traction 8, qui est de préférence constitué par une élingue d'acier ou analogue, dont le diamètre est choisi en fonction de la largeur et de la hauteur dudit panneau 1. L'abattement du panneau 1 sur le fond du cours d'eau, canal ou analogue, et son relèvement, sont réalisés par 1' in- termédiaire du cible 8 dont le rappel et le relachement sont commandés comme suit, conformément à l'invention : lorsque le niveau d'eau du cours d'eau, canal, réserve d'eau ou analogue, atteint la cote d'alerte, le flotteur 10 se soulève, provoquant le déplacement de la tige 11 qui le porte, laquelle tige est en liaison de coopération avec un système de contre-poids 12, qui agit, par l'intermédiaire d'un bras de levier 13, sur le dispositif d'obturation 14, tel que capteur, vanne ou analogue, pour l'ouvrir.Le fluide sous pression en provenance du réservoir 15 qui contient par exemple de l'air comprimé ou, de préférence, de l'azote sous pression pour éviter les méfaits du gel, est alors admis dans le dispositif 14 dont l'ouverture permet au fluide sous pression contenu dans le réservoir 15 de s'écouler librement par la conduite 16 vers le dispositif de blocage 17,tel que vérin,cliquet ou autres moyens appropriés,pour l'effacer et provoquer ainsi l'actionnement des moyens d'entraînement 18 du câble 8 dans l'exemple de réalisation représenté aux dessins et présentenent décrit, ces moyens d'entraînement 18 sont avantageusement mais non limitativement constitués par le dispositif connu sous la dénomination commerciale "TIRFOR". il va cependant de soi que ces moyens peuvent etre constitués par un treuil ou par tous autres moyens d'entraînement appropriés de cables. La libération des moyens d'entraînement 18 provoque le déroulement du cabale 8 et l'abattement du panneau 1 sensiblement horizontalement sur le fond du lit du cours d'eau, canal, réserve d'eau ou analogue. L'abattement du panneau 1 sur le fond du lit du cours d'eau ou analogue est rendu possible non seulement par le déroulement du cible 8, mais aussi par le fait que les montants 2 auxquels le panneau 1 est fixé latéralement, sont articulés d'une manière connue, sur la poutre de base 3. Lorsque le panneau 1 est en position sensiblement verticale, le barrage joue son rôle de retenue d'eau et doit etre étanche. Son étanchéité est obtenue, comme on l'a indiqué plus haut, par la coopération des montants 2 solidaires des bords latéraux du panneau 1, avec les épaulements 4 des piliers 5 prévus pour les recevoir et avec les joints d'étanchéité 6 à bourrelet 7, interposés, dans les épaulements correspondants, entre le pilier 5 et le montant 2, le joint d'étanchéité pouvant aussi bien etre fixé aux piliers 5 qu'aux montants 2. A noter que le décrochement de l'épaulement 4 est ménagé sur la face aval du pilier 5. La poutre de base 3 est fixée au fond du lit du cours d'eau, canal, réserve d'eau ou analogue, éventuellement sur un radier. Le panneau peut avantageusement autre boulonné sur la poutre 3, ce qui permet son démontage éventuel, en cas de besoin. Des étriers 9 sont fixés, par boulonnage par exemple, à des intervalles appropriés, au bord supérieur du panneau 1. Dans ces étriers 9, peut se déplacer le cable 8 en acier ou analogue. il peut etre avantageux de substituer aux moyens d'étanchéité qui viennent d'etre décrits, un système constitué par des bavettes latérales (non représentées) solidaires du panneau 1, de préférence de manière à en faire partie intégrante, qui assurent l'étanchéité du barrage en s'appliquant sous l'effet de la pression de l'eau, contre les piliers qui, dans ce cas, ne comportent plus d'épaulements. Etant donné sa conception, le barrage de retenue conforme à la présente invention peut autre incorporé à des lits de cours d'eau ou de canaux, aussi bien qu'à des digues en terre ou à de grands barrages fixes. Le barrage de retenue conforme à l'invention peut etre de toutes largeurs voulues, en prévoyant la disposition de piliers pour créer des passes de largeurs appropriées c'est ainsi qu'on peut prévoir une largeur de panneau entre deux piliers consécutifs, de l'ordre de 5 à 10 mètres, pour une hauteur, par exemple, de 1,50 mètre. il va de soi qu'en fonction des besoins, la hauteur du panneau 1 peut etre supérieure à celle qui vient dextre indiquée plus haut à titre d'exemple non limitatif. il peut autre opportun de pourvoir le panneau 1 de moyens de protection propres à éviter que le panneau ne soit endommagé par des objets solides charriés par le courant en cas de crues. Dans la pratique, ces moyens de protection peuvent etre constitués par un filet à mailles fines qui reveut le panneau 1 sur ses deux faces, ou par un panneau textile présentant toute autre texture appropriée et jouant le meme rôle de protection. Le matériau dont est avantageusement constitué le panneau 1 est du type des caoutchoucs armés utilisés pour la fabrication des bandes transporte uses ; il va cependant de soi que tout autre matériau élastomère ou plastomère présentant des propriétés de résistance mécanique, de résistance aux agents chimiques et de résistance à l'abrasion au moins analogues à celles des bandes transporteuses, peut etre substitué au matériau élastomère proposé ci-dessus, notamment dans le cas où l'on souhaite réaliser des panneaux de hauteurs supérieures à celles indiquées ci-dessus, qui correspondent à la largeur usuelle des bandes transporteuses. L'on obtient, conformément à l'invention, un barrage mobile léger, qui est apte à fonctionner automatiquement au moins dans le sens de l'abattement, ce fonctionnement automatique étant particulièrement avantageux en cas de crues brusques intervenant de nuit par exemple, l'abattement du panneau 1 étant alors réalisé automatiquement en l'absence de toute main-d'oeuvre, sous la pression des besoins immédiats. il résulte de la description qui précède que, quels que soient les modes de réalisation et d'application adoptés, l'on obtient un barrage de retenue d'eau qui présente par rapport aux barrages visant au meme but antérieurement connus, des avantages importants dont certains ont été mentionnés dans ce qui précède, et dont d'autres avantages ressortiront de l'utilisation dudit barrage de retenue d'eau. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'etre décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. REVENDICATIONS 10 Barrage de retenue d'eau, du type mobile, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison : - un panneau en matériau élastomère ou plastomère armé, présentant une résistance mécanique, une résistance aux agents chimiques et une résistance à l'abrasion élevées, - dont la base sest avantageusement fixée à une poutre ou analogue rectiligne ou non, de préférence sensiblement perpendiculaire à la direction du courant, - ledit panneau étant en outre associé à sa partie supérieure à un cable ou analogue, - des moyens d'entraînement dudit cable : - des moyens de blocage desdits moyens d'entraî- nement ; - éventuellement des moyens de libération desdits moyens de blocage, commandés par un circuit électrique, pneumatique ou hydraulique approprié ; - éventuellement des moyens de détection de la cote d'alerte ou du niveau d'étiage, respectivement, du cours d'eau, canal, réserve d'eau ou analogue, lesquels moyens de détection sont en liaison de coopération avec lesdits moyens de commande des moyens de libération susdits, pour provoquer l'actionnement de ces derniers et l'actionnement résultant des moyens d'entraînement du cabale, pour le rabattement,ou éventuellement le relèvement, du panneau de retenue. , 20- Barrage de retenue selon la Revendication I, caractérisé en ce que le panneau en matériau élastomère ou plastomère armé est solidarisé latéralement à des montants sensiblement verticaux, de préférence métalliques, articulés sur ladite poutre de base sensiblement horizontale. 3 - Barrage de retenue selon la Revendication 1 ou la Revendication 2, caractérisé en ce que le panneau est équipé, au voisinage de son bord supérieur, de moyens propres à permettre le passage dudit cible et à entraîner ledit panneau en fonction des mouvements imprimés au cable. 40- Barrage de retenue selon l'une quelconque des Revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le panneau comporte latéralement des moyens assurant son étanchéité. 50- Barrage de retenue selon la Revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité comprennent, en association - des p i 1 i e r s e n m a t é r i a u approprié, disposés de part et d'autre dudit panneau mobile, - lesquels piliers comportent un épaulement, - un joint d'étanchéité fixé soit sur les montants latéraux dudit cadre, soit sur les piliers, pour réaliser l'étanchéité par compression. 6 - Barrage de retenue selon l'une quelconque des Revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens qui assurent latéralement l'étanchéité du barrage sont constitués par la combinaison de bavettes ou analogues solidaires des bords latéraux du panneau, ou en faisant partie intégrante, et de piliers sensiblement verticaux disposés de part et d'autre dudit panneau mobile, sur lesquels les bavettes viennent s'appliquer de façon étanche. 7 - Barrage de retenue selon l'une quelconque des Revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de détection de la cote d'alerte ou du niveau d'étiage, respectivement, du cours d'eau, canal, réserve d'eau ou analogue, sont avantageusement constitués par un flotteur ou analogue dont le déplacement au-delà de limites prédéterminées est transmis par des moyens appropriés aux moyens d'entraînement du cible pour provoquer leur actionnement. 8 - Barrage de retenue selon la Revendication 7, caractérisé en ce que le flotteur se trouve en liaison de coopération avec un système de contre-poids associé à des organes qui agissent sur une vanne ou analogue interposée entre un réservoir de fluide gazeux ou liquide sous pression et les moyens de blocage des moyens d'entraînement du cible, pour l'ouvrir et l'alimenter en fluide sous pression, provoquant ainsi l'effacement des moyens de blocage susdits et, par voie de conséquence, l'actionnement dans le sens voulu, des moyens d'entraînement du cable. 9 - Barrage de retenue selon la Revendication 8, caractérisé en ce que le système de contre-poids agit sur la vanne par l'intermédiaire d'un bras de levier. 10 - Barrage de retenue selon la Revendication 8, caractérisé en ce que le système de contre-poids agit sur la vanne par l'intermédiaire d'un mécanisme à crémaillère et roue dentée. 11 - Barrage de retenue selon l'une quelconque des Revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de transmission du déplacement du flotteur aux moyens d'entraî- nement du câble sont constitués par un circuit électrique qui relie le bras du flotteur aux moyens d'entraînement du cable et dont la fermeture est provoquée par les mouvements du flotteur au-delà de limites prédéterminées. 12 - Barrage de retenue selon l'une quelconque des Revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de détection de la cote d'alerte ou du niveau d'étiage, respectivement, du cours d'eau, canal, réserve d'eau ou analogue, sont constitués par un palpeur associé à un circuit électrique de commande des moyens d'entraînement du cable, dont il provoque la fermeture lorsque le niveau d'eau du cours d'eau ou analogue dépasse la cote d'alerte ou le niveau d'étiage selon le cas. 130- Barrage de retenue selon l'une quelconque des Revendications 1 à 12, caractérisé en ce que des moyens de protection sont avantageusement associés audit panneau, lesquels moyens de protection peuvent etre constitués par un filet à mailles fines qui protège le panneau du contact des ob iets solides charriés par le courant du cours d'eau, canal ou analogue.