Brevet FR2503757A1 — publié le 19821015

75? La présente invention concerne un dispositif adapté pour former des barrages constitués d'éléments mobiles ou partiellement mobiles de retenue d'eau, ce dispositif étant commandé au moyen d'une cabine de manoeuvre de ces éléments qui peuvent être inclinés, couchés ou relevés à la demande, longitudinalement au barrage. Plus particulièrement, la pré- sente invention concerne des barrages constitués de traverses de fonda- tions ancrées dans le sol et d'éléments mobiles ou partiellement mobiles, portés par ces traverses, et qui peuvent être inclinés ou redressés longi- tudinalement au barrage au moyen de dispositifs de relevage ou d'abaisse- ment manoeuvrés à partir d'une cabine. Ces barrages sont adaptés pour pouvoir être assemblés très facilement du fait de leur constitution et pour pouvoir être installés en tout emplacement o ils sont nécessaires, pour alterner les périodes o l'eau doit être barrée ou emmagasinée, avec les périodes d'écoulement li- bre et/ou de basses eaux, tel que, par exemple, dans les rivières, ou en- core pour créer des lacs ou bassins artificiels. De plus, étant donné que ces barrages, conformes à la présente invention, sont constitués d'élé- ments amovibles, pour la plupart préfabriqués, ils peuvent être aisément et rapidement installés de manière économique, démontés aussi facilement et réinstallés dans un autre emplacement. Une des principales caractéristiques de la présente inven- tion réside dans le fait que ces barrages ou, plus particulièrement, les dispositifs adaptés pour la formation de ces barrages, sont constitués d'une ou plusieurs traverses de fondation fixées, si nécessaire, au fond d'une rivière, ou de la mer, et de plusieurs éléments mobiles ou partiel- lement mobiles montés de manière articulée sur ces traverses, afin de pou- voir être inclinés, couchés ou relevés longitudinalement au barrage au moyen d'organes de relevage ou d'abaissement commandés et manoeuvrés à partir d'une ou plusieurs cabines renfermant les commandes de ces organes. Ces dispositifs selon l'invention comprennent également des poteaux ou pieux d'ancrage sur le fond de l'eau, ainsi que des masses de calage et d'autres organes adaptés pour maintenir les éléments mobiles de ces barrages dans la position de retenue ou de déviation d'eau désirée. De manière plus spécifique, ces dispositifs pour la forma- tion, par exemple, d'un barrage de retenue d'eau, sont constitués par des éléments fixes solidaires, par leur base, des traverses de fondation et, par leur sommet, d'un élément renforcé qui incorpore des éléments mobiles en forme de V inversé, ces éléments mobiles étant montés de manière arti- culée à leur base, au moyen d'une charnière, sur la face supérieure de support plan de l'élément renforcé, afin de pouvoir être relevés ou 2 2503 757 couchés dans cet élément renforcé, longitudinalement au barrage, suivant la hauteur de retenue d'eau désirée. A noter que selon l'invention, ces dispositifs sont adaptés pour la formation de barrages ancrés sur un fond, de pente constante ou vallonné et, dans ce cas, ils utilisent des éléments mobiles de différen- tes hauteurs, dimensionnés suivant des modules déterminés et disposés de manière échelonnée, afin que les éléments de plus grande largeur soient aptes, lorsqu'ils sont couchés, à contenir les éléments de plus petite largeur. D'autres caractéristiques de la présente invention apparal- tront de la description suivante, faite en relation avec les dessins ci- joints, dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe schématique, prise transversale- ment sur un barrage constitué d'éléments mobiles et alors que ceux-ci sont en position relevée; - la figure 2 est une vue en coupe schématique, prise transversale- ment sur un barrage et alors que les éléments mobiles sont couchés; - la figure 3 est une vue en plan schématique d'un barrage constitué de dispositifs conformes à l'invention; - la figure 4 est une vue en perspective d'une traverse de fondation; - la figure 5 est une vue en perspective d'une masse de calage de traverse de fondation; - la figure 6 montre en détail les liaisons d'enclenchement des élé- ments mobiles entre eux; - la figure 7 montre en détail les liaisons des traverses de fonda- tion; - la figure 8 est une vue schématique en élévation d'une des faces latérales d'un barrage et de la cabine de commande pour manoeuvrer les éléments mobiles; - la figure 9 est une vue en coupe schématique prise sur un barrage constitué d'éléments partiellement mobiles, représentés dans leur position dressée; - la figure 10 est une vue en élévation sur un barrage, montrant les éléments mobiles dans leur cycle d'abaissement ou d'inclinaison; - la figure 11 est une vue schématique en perspective mettant en évi- dence les articulations ou charnières des éléments fixes et des éléments mobiles; - la figure 12 est une vue schématique en plan d'un barrage, montrant des éléments mobiles positionnés sous des inclinaisons variées et constan- tes; 2503 757 - la figure 13 est une vue schématique du mécanisme conçu pour main- tenir les éléments mobiles en position fermée. Comme le montrent les figures 1 à 9, le dispositif adapté pour la formation d'un barrage 1, conforme à l'invention et selon un pre- mier mode de réalisation, est constitué à sa base de traverses de fondations 2 pourvues, sur leur face supérieure, d'épaulements latéraux 3 et 4 et, sur leur face inférieure, de nervures de positionnement 5. Des tiges ou broches transversales 6 et 7 (voir figure 4) sont introduites dans les épaulements latéraux 3 et 4 et débouchent à l'intérieur et l'extérieur de ceux-ci. A noter que ces épaulements sont également traversés par des tuyaux de nettoyage 8 et 9, qui sont conçus pour entretenir le fond de la traverse, lorsque les éléments mobiles 13 sont logés, une fois qu'ils sont abaissés, nettoyés et libérés de leurs entraves. Sur leurs côtés, ces traverses 2 portent une série de trous 17, conçus pour être traversés par des moyens de support destinés à ancrer l'ensemble de ces traverses sur le fond de la rivière ou de la mer. Ces moyens de support ou d'ancrage sont constitués par des pieux 10, pourvus en tête de filetages 11, avec écrous 12 de mise à niveau et de blocage en position ancrée. Dans la partie supérieure des traverses 2, et plus spécia- lement dans la partie située entre les épaulements latéraux 3 et 4, se trouve la zone o les éléments mobiles 13 de retenue d'eau sont situés. Ces éléments 13 sont constitués de structures en forme de V inversé et sont disposés en une série perpendiculaire aux traverses. Ces éléments sont reliés de façon articulée aux traverses par l'intermédiaire des tiges ou broches 6,7, traversant les épaulements 3,4 et dont les extrémités in- térieures sont introduites dans des fentes ou ouvertures 14,15 de la par- tie inférieure des éléments mobiles 13. Ces éléments 13 sont disposés à la suite les uns des autres, de façon à créer, une fois relevés, une sorte de barrière formant barrage. De plus, ces éléments sont conçus de façon qu'ils puissent, alors qu'ils sont relevés dans le sens longitudinal au barrage, s'enclencher consécuti- vement les uns dans les-autres et venir reposer sur la partie supérieure de chaque traverse 2, située entre les épaulements 3 et 4 de celle-ci. On doit noter que ces éléments 13 peuvent être fabriqués en béton préfabriqué ou précontraint, en métal, ou en n'importe quelle matiè- re adaptée aux buts recherchés. En outre, ils peuvent être prévus creux intérieurement de façon à ce qu'ils puissent être remplis d'air ou avec toute matière plus légère que l'eau, afin qu'assemblés, ils soient plus légers sous la poussée hydrostatique et que, par ce moyen, le poids propre 2S03 757 de leur structure soit sensiblement contrebalancé, afin de permettre de les manoeuvrer en utilisant de simples mécanismes. Ces mécanismes, dans le mode de réalisation qui vient d'ê- tre décrit, par exemple, sont constitués de câbles 16, entrainés par un système motorisé, mais peuvent aussi, en pratique, être constitués par des vérins hydrauliques ou d'autres appareils commandés depuis une cabine de manoeuvre 18, comme on l'expliquera ci-après. Les câbles 16 peuvent pas- ser, soit à travers des fentes ou des ouvertures 19 similaires, situées dans la partie supérieure des épaulements 3 et 4, soit dans des fentes 20 ou des ouvertures similaires, prévues en bas de la face latérale extérieu- re des éléments 13. Des masses 21 de calage ou de mise à niveau, fabri- quées également en béton préfabriqué renforcé, sont également prévues pour fournir une surface de support stable aux traverses de fondation si le fond de l'eau est irrégulier ou inégal, comme c'est le cas pour les canaux par exemple. Ces masses 21 ont une structure pourvue de fentes de guidage et de liaison permettant leur alignement précis avec les traverses de fon- dation. Ces masses sont également ancrées au fond de l'eau au moyen de pieux 10. La cabine 18 est également construite en utilisant les mé- mes fondations et les moyens d'ancrage au fond, tels qu'ils sont utilisés pour le montage du barrage à éléments mobiles. Cette cabine 18 est plus particulièrement utile du fait qu'elle loge l'équipement de commande et de manoeuvre en positions d'ouverture et de fermeture du barrage et, lorsqu' elle est installée, si la hauteur d'eau change, elle peut servir à relier à différentes hauteurs les éléments mobiles 13 entre eux. Une fois que l'installation est achevée, le barrage mobile, lorsqu'il est ouvert, c'est-à-dire avec ses éléments 13 en position cou- chée dans son sens longitudinal, peut être situé en dessous du niveau du fond de l'eau, comme représenté dans la figure 2 et, lorsqu'il est fermé, c'est-à-dire avec ses éléments en position dressée ou en position de bar- rage, il peut se présenter comme montré dans la figure 1. Les éléments 13 ou panneaux, une fois qu'ils sont relevés et enclenchés entre eux comme représenté dans la figure 6, constituent une barrière parfaitement étanche à l'eau. La forme de la structure garantit l'étanchéité, même en présence d'une forte pression d'eau, en adaptant simplement les dimensions des fondations et des éléments mobiles à la situation. De plus, la vitesse et la simplicité avec lesquelles les éléments mobiles du barrage peuvent être relevés ou abaissés garantissent un système effectif de protection contre les grandes marées, telles que, par exemple, celles qui se QO3 757 produisent à Venise, et dans tous les cas o il y a seulement une brève période d'avertissement avant que se produise le phénomène. Comme représenté dans les figures 10 à 12, dans un autre mode de réalisation de barrage, conforme à l'invention et adapté pour ob- tenir des bassins, tels que, par exemple, des écluses de passage de bateaux, le barrage 22 comporte des éléments de retenue d'eau partiellement mobiles. Ce barrage 22 est constitué d'éléments fixes 23, situés au fond sur les traverses de fondation 24 et assemblés à celles-ci au moyen de charnières 25. Ces éléments fixes 23 présentent une inclinaison suivant un angle aigu et sont rendus solidaires à leur sommet, au moyen de charniè- res, d'éléments 26 renforcés, qui ont une forme de U en coupe transversale et sont conçus pour loger des éléments mobiles 27 lorsqu'ils sont en posi- tion couchée dans le sens longitudinal au barrage. Ces éléments mobiles 27 sont situés sur la face supérieure des éléments renforcés 26, ont une for- me en V inversé et constituent un prolongement des éléments fixes 23. Ces éléments mobiles 27 sont montés de manière articulée au moyen d'un ensem- ble de charnière 28 sur la face supérieure des éléments renforcés 26. De manière plus spécifique, les éléments mobiles comportent, dans leur partie d'extrémité inférieure, des mécanismes 29 o des tiges ou broches 30 d'os- cillation sont introduites. Comme cela est nécessaire, ces éléments mobi- les peuvent être inclinés et couchés longitudinalement au barrage, en uti- lisant des moyens adaptés, tels que des câbles, des dispositifs hydrauli- ques ou des dispositifs similaires, en vue de permettre à l'eau de péné- trer dans le bassin ou le canal ou de s'évacuer de ceux-ci et, par ce moyen, de fournir l'effet de retenue d'eau désiré. Dans un autre mode de réalisation, lorsque la profondeur d'eau est variable et change constamment, le barrage est constitué d'élé- ments mobiles ayant différentes hauteurs. Le nombre de ces éléments reste le même, suivant un système modulaire déterminé, et le barrage présente, lorsqu'il est en position relevée ou redressée de retenue d'eau, une ligne de sommet qui est à un niveau horizontal constant par rapport à celui de l'eau. Les éléments mobiles, dans ce mode de réalisation, comme représenté dans la figure 12, sont agencés de manière échelonnée, c'est-à- dire que chaque élément de plus grande largeur est adapté pour enfermer l'élément suivant de plus petite largeur, lorsque ces éléments sont en position cou- chée dans le sens longitudinal du barrage. A noter qu'un autre avantage de la présente invention rési- de dans le fait que les éléments mobiles 13 et 27 peuvent comporter, à proximité de leur sommet, des ouvertures pourvues de vannes, qui peuvent être manoeuvrées en utilisant des câbles, des cordages ou tout moyen de 6 2503 757 manoeuvre similaire. Ceci permet, plus particulièrement dans les bassins, à l'eau de s'écouler dans ceux-ci et hors de ceux-ci et d'être réglée au niveau désiré. Comme représenté dans la figure 13, des mécanismes 31 sont prévus selon l'invention et adaptés pour maintenir les éléments mobiles 13 et 27 dans leur position fermée. Ces mécanismes sont constitués par des petits pistons 32, coulissant dans l'intérieur de cylindres 33 sous la contrainte d'un ressort de compression 34 d'une certaine longueur. Ces mé- canismes sont solidaires de la structure fixe du barrage et sont disposés de manière telle que chaque élément mobile 13 et/ou 27, à la fin de sa course d'ouverture, libère l'élément mobile suivant, en commandant le cà- ble 35 qui relâche le verrouillage sur cet élément immobilisé dans sa po- sition de fermeture. 7 ú5403 757 R E Y E N D I C A T I 0 N S 1.- Dispositif adapté pour former des barrages constitués d'é- léments mobiles ou partiellement mobiles de retenue d'eau, ce dispositif étant caractérisé par le fait qu'il est constitué d'une ou plusieurs tra- verses de fondation (2), fixées si nécessaire au fond d'une rivière ou de la mer, et de plusieurs éléments mobiles (13) ou partiellement mobiles mon- tés de manière articulée (en 14,15) sur ces traverses (2), afin de pouvoir être inclinés, couchés, relevés ou redressés dans le sens longitudinal au barrage (1) au moyen d'organes de relevage ou d'abaissement commandés et manoeuvrés depuis une ou plusieurs cabines (18) renfermant les commandes de ces organes. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est constitué par des éléments fixes (23), solidaires, par leur extrémité inférieure, de traverses de fondation (24) disposées perpendicu- lairement à l'axe longitudinal du barrage (22) et, par leur extrémité su- périeure, d'un élément renforcé (26) adapté pour incorporer des éléments mobiles (27) en forme de V inversé, ces éléments mobiles étant montés de manière articulée à leur base, au moyen d'une charnière (28), sur la face supérieure de support de l'élément renforcé (26), afin de pouvoir être re- levés ou couchés dans cet élément renforcé, dans le sens longitudinal au barrage (22) et suivant la hauteur de retenue d'eau désirée ou nécessitée. 3.- Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que, dans le cas de fond de rivière ou de mer ayant des pentes sensiblement constantes, il utilise des éléments mobiles (13,27) de différentes hauteurs, dimensionnés selon un module déterminé, ces éléments mobiles étant disposés de manière échelonnée et afin que cha- que élément le plus large soit capable de renfermer l'élément mobile sui- vant de plus petite largeur, lorsque ces éléments sont couchés dans le sens longitudinal au barrage. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il utilise des pieux d'ancrage (10), engagés dans ses traverses de fondation (2, 24) et pourvus en tête d'un filetage sur lequel est vissé au moins un écrou de mise à niveau. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il utilise des masses d'ancrage (21) et de mise à niveau ayant des structures conçues pour garantir avec précision l'ali- gnement, le calage et le nivellement des traverses de fondation (2). 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les traverses de fondation (2,24) et/ou les 8 2503 75t masses (21) de mise à niveau ont des formes étudiées spécialement pour permettre de les relier ou les assembler entre elles. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les éléments mobiles (13,27) dans le sens lon- gitudinal au barrage comportent, à leur partie inférieure, des organes de verrouillage (32,33,34,35) adaptés pour maintenir ces éléments ensemble dans leur position fermée.