Brevet FR2631359A1 — publié le 19891117

La présente invention concerne un dispositif pour le dragage des fonds aquatiques Quoique non exclusivement, le dispositif selon l'invention est plus particulièrement destiné au désensablement de zones côtières et de chenaux, où s'accumulent notamment les sédiments apportés par les marées et déposés en ces endroits. On connaît déjà différents dispositifs pour le dragage des fonds. Par exemple, un navire peut être équipé d'une charrue à laquelle est associé éventuellement un système d'éjection d'air et qui vient au contact dudit fond. Le déplacement de la charrue, ainsi que l'air éjecté par le système, provoquent la mise en suspension des sédiments, lesquels sont ensuite entrainés par ie courant. Un autre exemple consiste à pomper un mélange d'eau et de sédiments pour le rejeter ensuite en surface, le courant évacuant les sédiments en suspension. D'autres dispositifs font appel à des systèmes mécaniques plus ou moins sophistiqués pour permettre la mise en suspension des sédiments et, éventuellement, leur extraction. Quelles que soient les solutions adoptées, les dispositifs utilisés pour permettre le dragage et, notamment, le désensablement des fonds aquatiques sont onéreux en nécessitant de plus une maintenance suivie. Par ailleurs, puisqu'ils sont généralement montés sur des navires propulsés par des moteurs à partir desquels ils tirent l'énergie à leur bon fonctionnement, des problèmes d'environnement (pollution, nuisance sonore) apparaissent. La présente invention a pour but de pallier ces inconvenient s et concerne un dispositif pour le dragage de fonds aquatiques dont la conception est simple, sans entretien, et ne produisant pas de nuisances pour l'environnement. A cet effet, le dispositif pour le dragage de fonds aquatiques est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il comporte des générateurs de tourbillon, de forme allongée, disposés respectivement dans des plans sensiblement orthogonaux au plan de l'eau en étant reliés à un support, lesdits générateurs, dont la direction longitudinale de chacun d'eux est sensiblement inclinée par rapport à la direction du courant, étant susceptibles de venir au moins à proximité dudit fond de façon à engendrer des tourbillons, approximativement parallèles à la direction du courant, entraînant la mise en suspension des sédiments déposés sur ledit fond. Ainsi, le dragage des sédiments s'effectue uniquement par l'énergie cinétique du courant et par les générateurs de tourbillon pour mettre en suspension les sédiments grâce aux tourbillons engendrés par les générateurs, lesdits sédiments étant alors entrainés par le courant. Par ailleurs, le dispositif selon l'invention ne requiert aucune source d'énergie et aucun équipement annexe à son bon fonctionnement, ce qui, par conséquent, n'engendre pas de nuisances pour l'environnement et n'implique aucune maintenance particulière. Avantageusement, lesdits générateurs de tourbillon sont alignés selon une direction transversale à la direction du courant. Dans un mode particulier de réalisation, lesdits générateurs de tourbillon sont alignés parallèlement les uns à la suite des autres. Ainsi, chaque générateur engendre un tourbillon entrainant la mise en suspension des sédiments. Toutefois, dans un mode préféré de réalisation, lesdits générateurs sont alignés symétriquement les uns à la suite des autres. Ainsi, lesdits générateurs engendrent des tourbillons de sens opposé les uns par rapport aux autres, favorisant l'effet de turbulence produit par chacun d'eux. Selon une autre caractéristique, chaque générateur de tourbillon est conformé en un aileron agencé en saillie par rapport audit support, le bord d'extrémité de chaque aileron, reliant son bord d'attaque à son bord de fuite, venant au contact dudit fond. Avantageusement, ledit bord d'extrémité de chacun desdits ailerons peut être muni de moyens de raclage, favorisant alors la mise en suspension desdits sédiments et leur aspiration par lesdits tourbillons engendrés. Par ailleurs, dans une forme préférée de réalisation, ledit support peut être un corps flottant. Dans ce cas, lesdits générateurs peuvent être avantageusement fixés à un bras relié audit corps flottant. De préférence, ledit bras est alors monté pivotant sur ledit corps flottant autour d'un axe sensiblement horizontal. De plus, des moyens de relevage commandables dudit bras, d'une position basse, pour laquelle lesdits générateurs de tourbillon sont en contact avec le fond, vers une position haute, pour laquelle lesdits générateurs de tourbillon sont éloignés dudit fond, sont prévus sur ledit corps flottant, lesdits moyens de relevage commandables permettant de maintenir verrouillé ledit bras en position haute. Selon une autre caractéristique, ledit corps flottant est pourvu à ses extrémités aval et amont de liens reliés à des points fixes. Ainsi, les liens permettent de maintenir ledit corps flottant dans une position appropriée, ledit corps flottant pouvant également se déplacer parallèlement au plan de l'eau de façon à balayer une zone importante. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure î montre une vue en plan schématique d'un mode particulier de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 2 représente une vue de dessus du dispositif suivant la flèc-he F de la figure 1. Les figures 3 à 6 illustrent es différentes phases de fonctionnement du dispositif selon l'invention. La figure 7 représente la zone pouvant être balayée par le corps flottant du dispositif. Le dispositif pour le dragage de fonds aquatiques selon l'invention est particulièrement approprié au désensablement des fonds marins, des zones côtières, de chenaux, de lits de rivière et analogues. Le dispositif 1, représenté sur les figures 1 et 2, comporte un support 2 qui, dans le mode particulier de réalisation illustré, est un corps flottant 3 dont la conception est, par exemple, analogue à un catamaran. Par conséquent, le corps flottant 3 se compose de deux coques ou flotteurs parallèles et identiques 4A et 43 liés entre eux par des traverses 5 d'extrémité. Selon l'invention, le dispositif 1 comporte des générateurs de tourbillon 6 qui sont reliés à l'extrémité 7 d'un bras 8, dont l'autre extrémité 9 est montée pivotante autour d'un axe horizontal 10 lié à ses extrémités respectives aux coques 4A et 4B. Comme le montrent ces figures 1 et 2, ces générateurs de tourbillon 6 présentent une forme allongée et sont disposés respectivement dans des plans sensiblement orthogonaux au plan horizontal défini par la surface de l'eau 11, sur laquelle flotte ledit dispositif. Par ailleurs, sur la figure 2, la direction longitudinale 14 de chaque générateur de tourbillon 6 est inclinée par rapport à la direction 15 du courant, et, comme le montre cette figure 2, à l'axe loxiitudinal médian 16 du corps flottant 3 qui est disposé parallèlement à ladite direction 15. Les générateurs de tourbillon 6, dont deux ont été représentés sur la figure 2, sont alignés suivant une direction transversale 17 sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal médian 16 et à la direction du courant 15. On pourrait, bien entendu, prévoir un nombre différent de générateurs de tourbillon. De plus, dans le mode de réalisation illustré, les deux générateurs 6, situés respectivement de part et d'autre de l'axe longitudinal médian 16, sont disposés symétriquement l'un par rapport à l'autre, de façon que leurs directions longitudinales 14 convergent l'une vers l'autre au voisinage de la traverse arrière d'extrémité 5, en direction de l'axe 16. Ces générateurs 6, comme on le verra plus en détail en regard de la figure4i,- sont destinés à venir au moins à proximité du fond de façon à engendrer des tourbillons, approximativement parallèles à la direction d courant, entraiant la mise en suspension des sédiments déposés sur le fond, de façon analogue aux ailerons disposés en saillie sur les ailes des aéronefs et qui permettent de convertir le flux laminaire d'air s'écoulant sur les ailes en flux turbulent puis tourbillonnant. Structurellement, chaque générateur de tourbillon 6 est conformé, par exemple, en un aileron 20 agencé en saillie par rapport à l'extrémité 7 du bras 8. Le bord libre d'extrémité 21 de chaque aileron, reliant son bord d'attaque 22 à son bord de fuite 23, étant susceptible de venir au contact du fond 24. On prévoit, de plus, sur chaque traverse 5 du corps flottant 3, un lien 26 relié à son extrémité opposée à un point fixe non représenté, les deux liens 26 permettant de maintenir le corps flottant 3 sensiblement parallèlement à la direction du courant 15, dans une zone déterminée. Par ailleurs, dans ce mode de réalisation, des moyens de relevage commandables 27 du bras 8 sont prévus sur le corps flottant 3. Ces moyens 27 permettent audit bras de passer d'une position basse, pour laquelle les générateurs 6 ou ailerons 20 sont au contact du fond 24, à une position haute, pour laquelle les générateurs 6 ou ailerons 20 sont éloignés dudit fond. Ces moyens de relevage commandables 27 assurent le maintien du bras 8 en position haute et autorisent également le déverrouillage du bras qui pivote alors, sous l'action de son propre poids, autour de son axe d'articulation 10 pour venir au moins à proximité du fond 24 par ses générateurs de tourillon 6. Ces moyens 27, symboliquement représentés par un rectangle sur la figure 2, peuvent être fixés à la coque 4A et peuvent comporter, par exemple, un treuil commandable ou analogue susceptible d'effectuer le relevage du bras 8, son maintien en position haute, ainsi que son déverrouillage. Le dragage des sédiments 28 du fond 24 est réalisé au moyen des générateurs de tourbillon 6 ou ailerons 20. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, les ailerons 20, de part leur forme et leur disposition, engendrent, sous l'action du courant 15 et de la différence de pression s'appliquant sur leurs faces principales, des tourbillons 30 qui permettent de "décoller" les sédiments 28 déposés sur le fond 24 et de les entrainer dans lesdits tourbillons. Les sédiments 28, mis en suspension, sont ensuite évacués par le courant 15, ce qui permet ainsi de draguer la zone ensablée. Par ailleurs, du fait que les ailerons sont inclinés symétriquement l'un par rapport à l'autre, ils engendrent des tourbillons de sens opposé (figure 2), ce qui optimise leur action. Les ailerons permettent alors de convertir l'écoulement laminaire de l'eau en écoulement tourbillonnant, grâce auxquels les sédiments 28 sont mis en suspension puis entrainés par le courant. De plus, pour favoriser "l'aspiration" des sédiments 28 dans les tourbillons 30, des moyens de raclage, tels que des lames, non représentés sur les figures, peuvent être associés aux ailerons 20, de préférence au voisinage de leur bord d'extrémité libre 21. Ces moyens de raclage fragmentent ainsi les sédiments (sable, alluvions, petites pierres) pour permettre leur mise en suspension et leur évacuation par les tourbillons30. Le bord d'extrémité, ainsi que le bord d'attaque, de chaque aileron, peuvent être taillés pour assurer la fragmentation des sédiments. Le dispositif selon l'invention utilise par conséquent l'énergie cinétique du courant sans faire appel à des systèmes mécaniques complexes et coûteux. Le dispositif ne présente aucun risque de nuisance pour l'environnement (pollution, bruit,...) et ne nécessite, par ailleurs, aucune maintenance particulière. Le dragage d'un fond, notamment ensablé, d'une baie côtière par le dispositif selon l'invention décrit en regard des figures 1 et 2 peut s'effectuer de la façon suivante. Sur la figure 3, le courant 15 est sensiblement nul puisque la mer est à marée haute. De ce fait, le bras 8 du corps flottant 3 est en position haute et maintenue dans cette position par les moyens de relevage commandables 27, de sorte que les générateurs 6 ou ailerons 20 sont éloignés du fond 24. Le corps flottant est maintenu sensiblement dans la position appropriée par les liens 26. Dès que la marée descend, figure 4, engendrant un courant 15, les moyens de relevage commandables 27 libèrent le bras 8 qui pivote autour de l'axe 10 sous l'action d-e son propre poids de façon que les bords d'extrémité 21 des ailerons 20 viennent au contact du fond 24. Lorsque les ailerons atteignent leur position basse, ils engendrent des tourbillons 30 grâce au courant descendant 15, ce qui provoque le "décollement" et la mise en suspension des sédiments 28 qui, aspirés par les tourbillons 30, sont ensuite entrainés au large par le courant de marée descendant 15. Lorsque la mer s'est retirée au large, figure 5, le corps flottant 3 repose sur le fond 24 dont une partie des sédiments a été draguée. Le bras 8, pivotant autour de son axe d'articulation 10, revient en position haute en étant alors verrouillé par les moyens commandables 27. Lorsque la marée monte, figure 6, le bras articulé 8, portant les générateurs de tourbillon 6, est maintenu en position haute. On a représenté sous la référence 32 les sédiments enlevés et évacués sous l'action des générateurs de tourbillon 6 pendant la marée descendante précédente illustrée par la figure 4. La figure 7 montre la zone 34 pouvant être balayée par le corps flottant 3. Grâce aux liens 26, le corps 3 peut osciller, sous l'action de courants transversaux au courant descendant 15, dans un plan parallèle au plan de l'eau, ce qui permet ainsi aux générateurs de tourbillon de draguer une zone 34 de sédiments importante. On conçoit donc, qu'en utilisant une pluralité de corps flottants 3 disposés côte à côte, on peut effectuer le dragage, et notamment le désensablement, par exemple d'une baie ou d'un chenal. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour le dragage de fonds aquatiques, caractérisé en ce qu'il comporte des générateurs de tourbillon (6), de forme allongée, disposés respectivement dans des plans sensiblement orthogonaux au plan de l'eau en étant reliés à un support (2), lesdits générateurs (6), dont la direction longitudinale (14) de chacun d'eux est sensiblement inclinée par rapport à la direction du courant (15), étant susceptibles de venir au moins à proximité dudit fond (24) de façon à engendrer des tourbillons (30), approximativement parallèles à la direction du courant, entrainant la mise en suspension des sédiments (28) déposés sur ledit fond (2li). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits générateurs de tourbillon (6) sont alignés selon une direction (17) transversale à la direction du courant (15). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits générateurs de tourbillon sont alignés parallèlement les uns à la suite des autres. 4 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits générateurs de tourbillon sont alignés symétriquement les uns à la suite des autres. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque générateur de tourbillon (6) est conformé en un aileron (20) agencé en saillie par rapport audit support, le bord d'extrémité (21), reliant le bord d'attaque (22) au bord de fuite (23) de chaque aileron, venant au contact du fond. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit bord d'extrémité (21) est muni de moyens de-raclage, destinés à venir au contact dudit fond. 7 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes 7 à 6, caractérisé en ce que ledit support (2) est un corps flottant (3). 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits générateurs de tourbillon (6) sont fixés à un bras (8) relié audit corps flottant (3). 9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit bras (8) est monté de façon pivotante autour d'un axe (10) sensiblement horizontal sur ledit corps flottant (3). 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que des moyens de relevage commandables (27) dudit bras (8), d'une position basse pour laquelle lesdits générateurs de tourbillon (6) sont en contact avec le fond, vers une position haute, pour laquelle lesdits générateurs de tourbillon (6) sont éloignés dudit fond, sont prévus sur ledit corps flottant (3), lesdits moyens de relevage (27) permettant de maintenir verrouillé ledit bras (1) en position haute. il - Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que ledit corps flottant (3) est pourvu à ses extrémités amont et aval de liens 26 reliés à des points fixe-s.