Brevet FR2504235A1 — publié le 19821022

L'invention a pour objet un dispositif de fermeture d'un canal hydraulique. Les turbines hydrauliques de type axial sont placées au pied d'un barrage, chacune dans un canal hydraulique de liaison entre un canal d'amenée de l'eau formant le bief amont du barrage et un canal d'évacuation formant le bief aval. Une installation de ce genre a été représentée à titre d'exemple sur les figures 1 et 2, la figure i étant une vue en élévation, en coupe axiale et la figure 2 une vue en coupe horizontale selon II-II, figure 1. Entre le canal d'amenée de l'éau 1 et le canal hydraulique 12 débouchant dans le canal d'evacuation 13, est généralement placée une forme d'amenée il ou"entonnement" limitée latéralement par deux piles 21 et dont les et le fond parois/sont profilées pour raccorder le canal d'amenée 1 au canal hydraulique 12. La turbine 3 comporte une hélice 31 placée à l'entrée du canal hydraulique 12 et, dans le cas des groupes bulbes, un ensemble mécanique et éventuellement un alternateur placés dans une enveloppe 32 en forme de bulbe qui, généralement, est disposé à l'amont de l'hélice 31. Il est parfois nécessaire d'intervenir sur l'un des groupes de la centrale et c'est pourquoi chacun des groupes doit pouvoir entre isolé de l'eau sans arr8ter le fonctionnement des autres groupes. A cet effet, dans lemode d'alimentation dit "en chambre d'eau" le barrage est muni, en amont de la turbine 3, d'un puits vertical d'accès 14, limité latéralement par les deux piles 21 disposées entre le parement amont 20 du barrage 2 et un contre barrage 22 placé en amont et à la base duquel sont ménagés les orifices d'entrée des formes d'entonnement 11 de chaque groupe, devant lesquels sont placées des grilles 15 de retenue des détritus solides. Le puits 14 permet d'accéder à la turbine pour intervenir sur celleci. I1 a donc une section suffisante pour le passage des parties démontables de la turbine les plus volumineuses et doit pouvoir être asséché ainsi que le canal hydraulique 12. Dans ce but, le puits 14 est fermé vers l'amont par une vanne constituée par exemple de panneaux empilés qui coulissent dans deux rainures verticales 24 ménagées sur les piles 21, pour venir fermer l'orifice par lequel la forme d'entonnement 11 débouche dans le fond du puits 14. Une vanne 25 permet également de fermer le canal hydraulique à l'aval et il est ainsi possible de vider l'ensemble du puits 14 et du canal hydraulique 12 de façon à pouvoir intervenir sur la turbine 3 qui est alors isolée et à sec. Une telle disposition nécessite donc un Génie civil important constitué par le prolongement des piles 31 et le contre barrage 22 et augmente très sensiblement le cotit du barrage. L'invention a pour objet une disposition beaucoup plus simple et économique qui permet de supprimer les piles latérales 21 et le contre barrage 22. Dans le cas où il est placé à l'amont du canal hydraulique, le dispositif d'accès selon l'invention est constitué par un batardeau-concave en forme de secteur cylindrique limité par deux bords rectilignes de longueur supérieure à la hauteur d'eau en amont du barrage et susceptible de stappliquer sous la pression de l'eau, directement, le long de ses bords rectilignes sur le parement amont du barrage et le long de son bord infd- rieur incurvé sur le fond du canal d'amenée de l'eau, ce batardeau formant, après sa mise en place, un puits vertical étanche d'accès à la turbine. Grâce à ce batardeau mobile dont l'ouverture, supérieure au diamètre du canal 12, doit entre suffisante pour le passage des pièces démontables les plus volumineuses, on constitue-un puits d'accès amovible permettant de dégager toute la partie amont du barrage. L'invention va maintenant être décrite plus en détails en se référant aux dessins annexés qui représentent un mode de réalisation préférentiel donné à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 et la figure 2 représentent respectivement en coupe verticale et en coupe horizontale, une disposition connue d'un groupe axial dans un barrage muni d'un puits d'accès vertical. La figure 3 est une vue en élévation, en coupe axiale, d'un barrage muni d'un dispositif de fermeture selon l'invention. La figure 4 est une vue de dessus du barrage, en coupe suivant IV-IV, figure 3. La figure 5 est une vue de détail, en coupe transversale d'une rainure de guidage, à échelle agrandie. Si l'on compare la disposition selon l'invention présentée par exemple sur les figures 3 - 4 à la disposition connue représentée sur les figures 1 et 2, on voit que la caractéristique essentielle de l'invention rési de dans le fait que le puits d'accès 14 a été remplacé par un batardeau mobile 4 et que, de ce fait, il est possible de supprimer les piles latérales 21 et le contre-barrage 22 qui limitaient le puits 14 dans le mode de réalisation connu. Les formes d'entonnement qui assurent la liaison entre chaque canal d'amenée 1 et le canal hydraulique 12 peuvent alors betre remplacées par un déversoir 16 s'étendant sur toute la longueur du barrage devant l'ensemble des groupes et qui se raccorde à un fond plat 17 au niveau inférieur des canaux hydrauliques 12. Bien entendu, il est encore possible de placer une grille 5 en amont mais celle-ci ne nécessite qu'une structure d'appui 18 relativement légère qui sert uniquement au maintien de la grille et au support d'un dégrilleur 19. On peut prévoir un dispositif d'injection d'eau disposé sur la périphérie de la face d'appui inférieure pour permettre un nettoyage de celle-ci avant plaquage du batardeau. Comte on l'a représenté sur les figures 3 et 4, le batardeau 4 placé devant l'orifice d'entrée 120 du canal hydraulique 12 a la forme d'un berceau demi-cylindrique limité par deux bords rectilignes 41 placés dans un mbeme plan et qui viennent s'appliquer sous la pression de l'eau, directement contre le parement amont 20 du barrage. Le rayon(r)du batardeau 4 doit simplement être supérieur à celui de l'orifice d'entrée 120 et suffisant pour englober les bulbes amont 32 et permettre le passage des pièces les plus volumineuses. Ainsi, après sa mise en place le batardeau 4 qui est maintenu par la pression de l'eau en amont définit un puits d'accès 14 dont la paroi latérale est constituée vers l'amont par la voute demi-cylindrique et vers l'aval par la partie du parement 20 se trouvant autour et au dessus de l'orifice d'entrée 120 du canal hydraulique 12. Sur la figure 5 on a représenté en détail et en coupe transversale, le bord 41 d'appui du batardeau 4 contre le parement amont 20. Pour faciliter la mise en place du batardeau, les deux bords rectilignes 41 sont guidés dans des rainures verticales 26 placées symétriquement de part et d'autre du plan axial vertical P du canal hydraulique 12 à la distance (r) de celui-ci. Chaque rainure 26 comprend une paroi latérale 261 le long de laquelle est seellé un rail guidage 27 vertical sur lequel s'engage avec jeu une chape 42 fixée le long du bord 41 du batardeau 4. En outre, le bord 41 est muni également d'un joint à lèvres 43 par exemple du type "en note de frontale musique" destiné à s'appliquer contre la paroil262 de la rainure 26 qui peut peut entre munie à cet effet d'une surface de frottement 263 évitant de détériorer le joint. De préférence, le batardeau 4 est constitué d'une pluralité d'éléments superposables 45 - 46 - 47 ... Chaque élément de batardeau est muni de deux points de fixation placés dans le plan parallèle à l'axe passant par son centre de gravité. Ainsi, un palonnier à accrochage et décrochage automatique peut mettre en place successivement les éléments, ceux-ci ayant leur axe vertical pendant leur mise en place. Des joints d'étanchéité sont placés non seulement le long des bords rectilignes 41 mais également entre les éléments 45, 46, 47. D'autre part le bord inférieur demi-circulaire 44 de l'élément inférieur 45 s'engage un dans une rainure ou s'appuie surkebord demi-cylindrique 18 ménagé en relief sur le fond plat 17 du déversoir 16, au pied du barrage 2. Si le moyen de levage le permet, il peut & re intéressant de placer en m8me temps les deux éléments inférieurs 45 et 46 qui ont pu entre centrés et fixés l'un par rapport à l'autre à l'avance. Les autres éléments 47 sont ensuite descendus un par un en glissant le long des rainures. On peut ainsi former un batardeau 4 de la longueur voulue supérieure à la hauteur d'eau h à l'amont de la turbine. La pression de l'eau en amont applique avec force les différents éléments contre le fond de la rainure 41 et, après fermeture de la vanne aval 25, il est possible de vider le puits ainsi formé et le canal 12 pour accéder au groupe ainsi isolé. Le batardeau demi-cylindrique qui vient d'entre décrit est le plus simple, mais il est bien certain qu'il pourrait avoir une autre forme, notamment de section polygonale, dès lors qu'il constitue une enveloppe concave de longueur supérieure à la hauteur d'eau du barrage et pouvant stappli- quer contre le parement du barrage pour former, avec celui-ci, le puits d'accès. D'ailleurs, d'une façon générale, l'invention ne se limite évidemment pas aux détails du mode de réalisation qui a été décrit, des moyens équivalents pouvant btre employés pour obtenir le résultat recherché. En outre, la même disposition peut wetre réalisée à l'aval, comme on l'a représenté en pointillés sur les figures 3 et 4. Le batardeau 4' selon l'invention remplacerait ainsi avantageusement la vanne aval pour les turbines de très grandes dimensions. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de fermeture d'un canal hydraulique 12 d'alimentation d'une turbine 3, ménagé dans un barrage 2 entre un canal d'amenée 1 et un canal d'évacuation 13 de liteau, caractérisé par le fait que, au moins d'un c8té du barrage 2, il est constitué par un batardeau concave 4 en forme de secteur cylindrique limité par deux bords rectilignes 41 de longueur supérieure à la hauteur d'eau au pied du barrage 2 et susceptible de s'appliquer sous la pression de liteau, directement et de façon étanche, le long de ses bords rectilignes 41 sur le parement 20 du barrage et le long de son bord inférieur incurvé 44 sur le fond 17 au pied du barrage, ledit batardeau for mant, après mise en place, un puits étanche 14 d'accès à la turbine. 2.- Dispositif de fermeture selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bord inférieur 44 s'appuie sur un rebord incurvé 18 ménagé en relief sur le fond 17 au pied du barrage. 3.- Dispositif de fermeture selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les bords rectilignes 41 s'engagent et sont guidés à la mise en place du batardeau dans deux rainures rectilignes 26 prévues à cet effet sur le parement 20 du barrage 2 de part et d'autre du plan médian P du canal hydraulique 12. 4.- Dispositif de fermeture selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que le batardeau 4 est constitué d'une pluralité d'éléments demi-cylindriques 45 - 46 - 47 susceptibles d'être empilés pour constituer une enveloppe concave de hauteur supérieure à la hauteur d'eau et entre lesquelles sont interposés des joints d'étanchéité. 5.- Dispositif de fermeture selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chaque bord rectiligne 41 est muni latéralement d'un organe de guidage 42 susceptible de coulisser le long d'un rail 27 fixé le long de la paroi latérale 261 de la rainure 26 et d'un joint d'étanchéité 43 s'appuyant sur la paroi frontale 262 de la rainure 26.