Brevet FR2476167A1 — publié le 19810821

La présente invention concerne une nouvelle structure de barrage flottant. Cette structure de barrage est notamment utilisable pour délimiter des zones de navigation, ou des plans d'eau destinés à des activités nautiques telles que, par exemple, la baignade, ou pour l'aquaculture. Une application très importante de l'invention est la lutte contre la pollution aquatique par des déchets solides flottants, ou par des produits chimiques, plus particulièrement par des hydrocarbures. Le barrage selon l'invention pourra être utilisé à poste fixe, tendu entre deux points d'amarrage, ou bien, à la manière d'un filet ou chalut, être fixé à ses extrémités à un ou plusieurs navires remorqueurs, afin de nettoyer un plan d'eau pollué. Parmi les différents types de barragesexistant on peut dis- tinguer ceux comportant un boudin flottant auquel est attachée une jupe lestée à sa partie inférieure et les barrages comportant une structure flexible formant barrière munie de raidisseurs transversaux auxquels sont fixés des flotteurs adaptés à soutenir cette structure dans l'eau en position sensiblement verticale, de manière à créer un écran. Ces derniers barrages présentent par rapport aux précédents, l'avantage d'avoir une hauteur émergée sensiblement constante, ce qui facilite la retenue des agents polluants. Leur stabilité vis à vis du vent, des vagues et des courants ne peut cependant pas être assurée de façon suffisante par le seul lestage de la structure flexible. Cette stabilité peut être augmentée en disposant les flot- teurs d'un même côté ou des deux côtés de la barrière à une certaine 2476 167 distance de celle-ci, la stabilité obtenue étant d'autant plus grande que cette distance est plus importante. Un problème qui se pose dans un barrage de ce type est que les groupes de flotteurs répartis le long de la structure flexible formant barrière doivent être maintenus à distance les uns des autres par une liaison suffisamment flexible pour pouvoir suivre les mouve- ments de la houle, de manière que le barrage puisse se déformer en roulis, tangage et suivant des mouvements de lacet, en gardant une hauteur émergée sensiblement constante, aussi bien lorsque le barrage est tracté en ligne que lorsqu'il est en position de travail, tendu entre deux postes d'amarrage, ou remorqué par un ou plusieurs navires. Ce problème peut être résolu en utilisant un barrage flottant comportant une structure flexible formTant barrière munie de raidisseurs transversaux auxquels sont fixés des flotteurs adaptés à soutenir dans l'eau cette structure flexible en position sensiblement verticale, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité d'unités de flottabilité successives reliées entre elles par un ensemble de tiges de liaison articulées auxquelles est fixée la structure flexible formant barrière. Un autre problème rencontré dans un barrage du type indiqué ci-dessus est celui de la liaison entre les raidisseurs transversaux et les flotteurs. Ces derniers devant 9tre éloignés de la barrière pour assurer la stabilité du barrage, il en résulte que la liaison entre les raidis- seurs et les flotteurs, est soumise, sous l'action des vagues, des vents et des courants, à des efforts importants qui peuvent entraîner la rup- ture de ces liaisons. Il est, d'autre part, nécessaire que les agents polluants, en particulier les produits liquides, puissent s'écouler librement le long du barrage jusqu'à un point de collecte, de manière à éviter les accumulations génératrices de fuites par entraînement, ou effet de vortex, résultant d'une augmentation de l'épaisseur de la nappe pol- luante. Il est possible de réduire les efforts à l'encastrement s'exerçant sur les bras de liaison entre les flotteurs et les raidis- seurs tout en permettant le libre écoulement des agents polluants le long de la barrière en réalisant un barrage du type indiqué ci-dessus, dans lequel chaque raidisseur est relié à deux flotteurs disposés de part et d'autre du raidisseur et fixés à celui-ci par deux bras atta- chés à une distance du bord supérieur du raidisseur n'excédant pas le quart de la hauteur de la barrière, ces bras formant en service un angle inférieur à 900 avec la verticale. Des exemples de réalisation de l'invention sont illustrés par les dessins annexés o - la figure 1 représente, en vue perspective, un barrage selon l'invention, - la figure 2 montre en coupe longitudinale le montage coulissant des tiges de liaison au sommet des raidisseurs, - la figure 3 montre un mode d'articulation de ces tiges, - la figure 4 illustre un mode de fixation d'éléments de jupe aux raidisseurs, - les figures 5 et 6 illustrent un mode particulier de réalisation o les flotteurs forment une structure monobloc avec les bras les fixant aux raidisseurs et sont reliés par articulation à ces derniers. La figure 1 montre, en vue partielle, un barrage selon l'in- vention comprenant une structure flexible formant barrière constituée d'une jupe souple t et d'une armature comportant des éléments longitu- dinaux à haute résistance à la traction, pouvant avantageusement être constitués par des rubans 2 en matière armée et des éléments trans- versaux résistants qui maintiennent un espacement prédéterminé entre les éléments longitudinaux, ces éléments transversaux pouvant 6tre constitués par des rubans 3 de même nature que les rubans 2. L'armature pourra être formée en soudant entre eux les élé- ments 2 et 3,ou par tissage de ces éléments. Ces rubans pourront, par exemple, être constitués d'une matrice en matière plastique armée par un renfort constitué de filaments à haute résistance, tels que des fils métalliques, des fils de verre, des fibres de carbone, ou des fils en matière plastique, tels que ceux utilisés dans l'industrie textile (polyamide, polyester...}. Le barrage comprend également des raidisseurs transversaux- dont chacun est formé de deux éléments profilés 4 et 5 placés de part et d'autre de l'armature qu'ils pressent entre eux, ainsi qu'éventuel- lement la jupe 1, en étant réunis par des boulons ou rivets 6, ou par tout autre moyen de serrage. La continuité de l'armature de résistance à la traction n'est ainsi pas interrompue au droit des raidisseurs qui sont ainsi soustraits aux efforts de traction appliqués au barrage, ces efforts étant sup- portés par la seule armature. Des flotteurs 7 et 8, disposés à une certaine distance de la barrière flexible, sont reliés aux éléments profilés 4 et 5 par les bras 9 et 10. Les raidisseurs 4, 5 et les flotteurs 7, 8 reliés aux rai- disseurs par les bras 9 et 10 forment une unité de flottabilité. Le barrage comporte une pluralité de telles unités de flot- tabilité reliées entre elles à leur partie supérieure par un ensemble de tiges de liaison articulées 11 auxquelles est fixée la structure flexible formant barrière. 2 476167 A cet effet, chaque raidisseur comporte à sa partie supérieure un manchon 12 (soudé par exemple à l'un des deux éléments 4 et 5 cons- tituant ce raidisseur) dans lequel s'engagent deux tiges de liaison Il reliant l'unité de flottabilité considérée aux deux unités voisines. L'extrémité de l'une au moins de ces tiges est adaptée à coulisser dans le manchon 12. Dans l'exemple illustré par la figure 2, l'extrémité d'une des tiges de liaison 11 est rendue solidaire du manchon 12 par une goupille 13, tandis que l'extrémité de l'autre tige Il a un cou- lissement limité dans le manchon. Les tides 11 sont articulées de préférence au voisinage d'au moins un des raidisseurs. Cette articulation est d'un type permettant au barrage de se déformer en roulis, tangage et suivant des mouvements de lacet sous l'effet de la houle. Dans l'exemple non limitatif illustré, l'articulation est réalisée par une liaison constituée de deux anneaux 14 et 15 dont l'un au moins peut tourner autour de l'axe longitudinal de la tige 11 auquel il est fixé. On pourra, bien entendu, utiliser d'autres types de liaison multidirectionnelle, par exemple à rotule. Les tiges 11 ayant une certaine rigidité pourront 9tre cons- titu&es de tubes de métal ou de barres en fibres de verre, ou en tout autre matériau convenable. Cet agencement permet de maintenir à distance sensiblement constante les unités de flottabilité successives de la barrière par une liaison suffisamment flexible pour pouvoir suivre les mouvements de la houle, ceci afin de maintenir sensiblement constantes la hauteur émergée du barrage et son tirant d'eau. Le barrage pourra ainsi, en service, présenter la configu- ration en ligne brisée illustrée par la figure 1. Les rubans transversaux 3 de l'armature seront avantageuse- ment repliés autour des tiges de liaison 11 à leur partie supérieure et soudés sur eux-mêmes. Afin de faciliter les réparations de la jupe 1, il pourra 9tre avantageux de constituer celle-ci d'éléments successifs dont chacun comporte à ses extrémités une baguette 16 (Fig. 4) sur laquelle est repliée la jupe de façon à être soudée sur elle-même. Cette baguette est engagée dans des moyens de retenue portés par les raidisseurs, tels que, par exemple le tube 17 soudé à l'un des éléments 4 ou 5 du rai- disseur et comportant la fente longitudinale 18 pour le passage de la jupe. Afin de diminuer les efforts à l'encastrement des bras 9 et 10 reliés aux éléments raidisseurs 4, 5, tout en ménageant le long de la barrière une zone sans obstacle permettant le libre écoulement des agents polluants tout au long de cette barrière, les bras de liaison 9,10 des flotteurs 7, 8 sont de préférence accrochés aux éléments raidis- seurs 4, 5 à une distance du bord supérieur de ceux-ci au plus égale au quart de la hauteur de la barrière, ces bras résistants 9, 10 for- mant avec les éléments de raidisseurs 4, 5 respectivement des angles inférieurs à 900. Les efforts à l'encastrement sur les bras de liaison 9, 10 sont ainsi réduits du fait qu'une partie des réactions verticales d'appui des flotteurs sur l'eau se transforme en une poussée axiale sur les bras de liaison. Les flotteurs 7, 8 pourront être constitués d'une enveloppe rigide, métallique ou plastique, remplie d'une mousse de matière plas- tique à pores fermés (par exemple en polyuréthane). On pourra, par exemple, comme illustré sur la figure 1, utiliser des flotteurs de forme parallélépipédique ou cylindrique qui pourront 9tre fixés aux bras de liaison 9, 10 au moyen de colliers 19, 20. Les figures 5 et 6 illustrent un mode de réalisation particu- lièrement intéressant dans lequel chaque flotteur forme avec le bras de liaison qui le relie au raidisseur un ensemble intégré ou monobloc dont la section décrolt progressivement de l'extrémité du flotteur à son point de fixation sur l'élément raidisseur 4 ou 5. Ce type de flotteur présente l'avantage d'une plus grande facilité de réalisation. En outre, avec ce type de flotteur, toute inclinaison du barrage a pour effet d'augmenter sensiblement le volume immergé des flotteurs et par suite d'accroître la poussée d'Archimàde, donc le couple de redressement. Il pourra 8tre avantageux, aussi bien dans le mode de réali- sation illustré par la figure 1 que dans celui envisagé ci-dessus, de monter l'ensemble flotteur-bras de liaison de façon pivotante autour d'un axe horizontal solidaire de l'élément raidisseur. De cette manière, les flotteurs 7a, là viendront, sous l'effet de leur propre poids, se placer le long des raidisseurs lorsque le barrage sera hors de l'eau (Fig. 5), ce qui améliore sa stabilité ces flotteurs se plaçant dans une position de travail écartée de la barrière lorsque le barrage est à flot (Fig. 6). Des moyens appropriés (non référencés) seront utilisés pour limiter le débattement des flotteurs 7a et Ba. Quel que soit le mode de réalisation adopté, les bras 9 et 10 (Fig. 1), ou les ensembles flotteurs-bras de liaison Ta et Sa (Figs. 5 et 6), pourront 8tre reliés aux éléments raidisseurs 4, 5 de manière permanente ou amovible. Pour faciliter le déplacement du barrage sur le rivage, on pourra munir certainesau moins des unités de flottabilité d'organes d'appui à galets (galets 21, Fig. 1, 21a, Figs. 5 et 6), patins, ou roues, ces organes étant soit placés directement sous les flotteurs, soit sur une pièce horizontale 23, 23a à la base des raidisseurs. 2476 167 R E V E N D I C A T I 0 N S 1. - Barrage flottant comportant une structure flexible formant barrière munie de raidisseurs transversaux auxquels sont fixés des flotteurs adaptés à soutenir dans l'eau cette structure flexible en position sensiblement verticale, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité d'unités de flottabilité successives reliées entre elles par un ensemble de tiges de liaison articulées auxquelles est fixée la structure flexible formant barrière. 2. - Barrage flottant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tiges de liaison sont reliées entre elles par un connecteur coulissant. 3. - Barrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque raidisseur transversal comporte à sa partie supérieure un manchon dans lequel s'engagent deux tiges de liaison articulées reliant ce raidis- seur aux raidisseurs voisins, l'une au moins desdites tiges pouvant coulisser dans ledit manchon. 4. - Barrage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'une au moins des deux tiges est articulée au voisinage dudit manchon. 5. - Barrage flottant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite structure flexible comporte une armature souple résistante à la traction fixée auxdites tiges de liaison arti- culées et en ce que chacun des raidisseurs est formé de deux éléments placés de part et d'autre de l'armature qu'ils pressent entre eux. 6. - Barrage flottant selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite armature est formée de rubans souples horizontaux et verti- caux à haute résistance à la traction, les rubans verticaux étant repliés sur eux-m6mes autour desdites tiges de liaison articulées à la partie supérieure de l'armature. Z476167 7. - Barrage flottant selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque raidisseur est relié à deux flotteurs disposés de part et d'autre du raidisseur et fixés à celui-ci par deux bras attachés à une distance du bord supérieur du raidisseur n'excédant pas le quart de la hauteur de la barrière, ces bras formant en service un angle inférieur à 90 avec la verticale. 8. - Barrage flottant selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacun des bras reliant un flotteur à un raidisseur forme avec ce flot- teur un ensemble intégré ou monobloc dont la section décroît progres- sivement de l'extrémité du flotteur à son point de fixation sut le raidisseur. 9. - Barrage flottant selon l'une des revendications 7 et 8, carac- térisé en ce que chaque flotteur est relié au raidisseur par au moins une articulation. 10. - Barrage flottant selon la revendication 7, caractérisé en ce que les flotteurs et les bras sont amovibles. Il. - Barrage flottant selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit ensemble intégré est amovible. 12. - Barrage flottant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que certaines au moins desdites unités de flottabi- lité comportent à leur partie inférieure des organes d'appui à galets, patins ou roues, facilitant le déplacement du barrage sur le rivage. 13. - Barrage flottant selon la revendication 5, dans lequel la structure flexible formant barrière comporte une jupe souple, caracté- risé en ce que cette jupe est pressée entre lesdits éléments formant les raidisseurs. 2 476 167 14. - Barrage flottant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la structure flexible formant barrière comporte une jupe souple, caractérisé en ce que ladite jupe est formée d'éléments dont chacun comporte à ses extrémités une baguette à laquelle est fixé l'élément de jupe, cette baguette étant adaptée à s'engager dans des moyens de retenue portés par les raidisseurs.