Brevet FR2623590A1 — publié le 19890526

L'invention a pour objet une vanne à double étanchéité avec la charge d'eau maximum à l'amont dont le joint frontal est protégé contre tout arrachement. Les vannes avals actuelles posent des problèmes au niveau de leur joint frontal. En effet, au moment des manoeuvres d'ouverture et/ou de fermeture, les vannes se mettent à vibrer, les joints sont arrachés, la visserie peut être endommagée et entrainer parfois la rupture desdits joints frontaux. Sur ces vannes, dès le début de l'ouverture, le sable ou les objets flottants accumulés en aval du joint frontal sont entrainés par avalement entre le tablier et la poutre frontale du châssis, ils entrainent ainsi le joint frontal en le déformant à se placer entre la poutre frontale et le tablier frontal de la vanne. La vanne peut rester ainsi coincée dans son châssis. Le joint peut être complètement détérioré ainsi que la visserie. De plus, les fortes pressions exercées par l'eau en début de manoeuvre entrainent des vibrations du tablier. Ces problèmes se posent en particulier pour les vannes avals à double étanchéité et dont la charge d'eau est maximum à l'amont, les vannes sont disposées à l'aval du barrage ou de la retenue, mais elles doivent être étanches également dans l'autre sens (aval vers l'amont) et faire ainsi office, par exemple, de batardeau lorsque le barrage est hors d'eau pour une visite technique. L'invention tend à résoudre tous ces problèmes. Le joint frontal est protégé contre tout arrachement. Le profilé support de joint forme une ou plusieurs chambres de mise en pression progressive du joint, la portée dudit profilé support de joint est inclinée et correspond à une portée inclinée de la poutre frontale du châssis avec laquelle elle coopère au moment des mouvements verticaux, de manière à créer une fuite amont et une fuite aval. Les dispositions techniques évitent tout avalement du joint ainsi que tous les inconvénients cités plus haut. Au niveau de la partie supérieure ou frontale du tablier de la vanne est disposé un profilé support de joint. Ce profilé peut être rapporté ou non, c'est-à-dire faire partie du tablier. Ledit profilé support de joint a une portée inclinée vers 1' amont qui correspond à une partie inclinée de la poutre frontale du châssis. Lorsque le joint et son profilé sont en regard de cette partie inclinée du châssis (lorsque le tablier est fermé), le joint est sous pression et assure la double étanchéité de la vanne, dès le début de l'ouverture de la vanne, le dégagement du joint de la partie frontale du châssis assure le passage de l'eau, tandis qu'une fuite amont et une fuite aval sont assurées au niveau de la partie frontale du profilé support de joint et la paroi verticale du châssis et entre l'extrémité amont de la poutre frontale du châssis et le tablier. Ces pertes de charge en aval et en amont du joint réduisent la vitesse de l'eau. La portée inclinée du joint évite un frottement inutile au début d'ouverture du tablier et en fin de fermeture du tablier sur l'épaisseur de la poutre frontale du châssis. Ces dispositions techniques permettent, en début d'ouverture et en fin de fermeture, la création d'une chambre de tranquilisation artificielle et une mise en équipression. Les fuites aval et amont sont formées par deux ajutages qui permettent d'augmenter les pertes de charge entrainant une perte d'énergie du jet et empêchant toutes pulsations génératrices de vibrations. Ces deux ajutages sont maintenus pendant toute la course de la vanne. Le profilé support peut comporter une ou plusieurs chambres. Ces chambres permettent de mettre le-joint sous pression, ledit joint est mis en place dans ces chambres pourvues d'au moins une ouverture qui permet à la partie active du joint d'entrer en contact avec le châssis. Selon un mode de réalisation préféré, le joint est un joint communément appelé note de musique double. Le profilé support de joint a toujours une portée inclinée vers l'amont, sa semelle forme deux rainures longitudinales correspondant aux logements des boudins du joint et la partie centrale forme une nervure longitudinale pour recevoir la partie médiane et aplatie du joint. Un moyen de fixation est prévu au niveau de la nervure longitudinale. Le moyen de fixation peut être composé par une série de boulons qui maintiennent une barre longitudinale qui est fixée sur la nervure longitudinale par des boulons disposés dans les trous prévus à cet effet dans la nervure du profilé support de joint. Ledit joint est fixé dans sa partie médiane entre la nervure longitudinale du profilé support et la barre de fixation. Selon un mode de réalisation préféré, la tête du boulon est bloquée à l'amont dans la barre de fixation, un moyen faisant office d'arrêtoir est disposé, en aval, sous l'écrou de fixation. Cette boulonnerie est contrôlable et resserable par l'aval lorsque le tablier est fermé et ce, sans démontage du tablier. Au niveau des ouvertures des chambres, un moyen évite tout avalement du joint. Le profilé forme des becs à l'amont et à l'aval de chaque boudin du joint. Ces becs sont formés par le profilé support de joint et par la barre de fixation dont le profil complémentaire s'adapte à ce niveau au profilé support de joint. L'entrefer réduit sur le châssis évite également tout l'avalement du joint à l'ouverture du tablier et à la fin de la fermeture du tablier. De même, le profilé support de joint est une protection contre les bois et flottants et ce, grâce au bec supérieur qui agit en combinaison avec l'ajutage aval, ce qui protège le joint des flottants accumulés à l'aval et qui se trouvent au-dessus du tablier dès lors que le niveau d'eau aval est supérieur audit tablier. Le profilé support de joint est également une protection contre l'ensablement. Le sable porté par les cours d'eau se dépose sur le tablier et sur le joint frontal. Du fait d'une longue immobilisation en position fermée de la vanne, il se produit un collage qui provoque, dès la première ouverture des cas d'arrachement dudit joint frontal par avalement. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention. La figure 1 est une vue en coupe d'une vanne au niveau de son joint frontal. I1 est mis en évidence le sable qui vient s'accumuler en aval contre le joint et la poutre frontale du châssis. Les flèches mettent en évidence les forces qui s'exercent sur le joint. La figure 2 est une vue selon la figure 1 où la vanne est en début d'ouverture, le tablier est relevé, le joint est immédiatement avalé et déformé. La figure 3 est une vue de la vanne dans son ensemble. Elle met en évidence l'objet de l'invention : une vanne aval à double étanchéité avec la charge d'eau maximum à l'amont. La figure 4 est une vue en coupe de la vanne selon l'invention lorsque le tablier est fermé. La figure 5 est une vue en coupe de la vanne en début d'ouverture lorsque le tablier commence à être relevé. La figure 6 est une vue éclatée du profilé support de joint, du joint d'étanchéité et des moyens de fixation dudit joint. Au niveau de la partie supérieure ou frontale du tablier 1 de la vanne est disposé un profilé support de joint 2 (voir les figures 3, 4 et 5). Tandis que dans les figures 1 et 2, le joint 3 est un joint en note de musique double, ee joint 3 est fixé par une barre de fixation 4 fixée par des boulons 5 dans la partie frontale du tablier 6. Selon cette disposition classique, le joint 3 n'est pas protégé en début d'ouverture et en fin de fermeture. Au contraire, la vanne selon l'invention a un joint 7 qui est protégé contre tous les risques d'arrachement. La portée 8 du profilé support de joint 2 est inclinée et correspond à une portée inclinée de la poutre frontale 9 du châssis. Le joint 7 est un joint appelé note de musique double. Ce joint 7 forme deux boudins et une partie médiane. Le profilé support de joint 2 a une semelle 12 qui comporte deux rainures 10 et 11 qui permettent le logement des boudins, la partie centrale de la semelle 12 comporte une nervure longitudinale 13 pour recevoir la partie médiane du joint 7. Ces rainures 10, 12 font office de chambres pour la mise en pression du joint, voir la figure 4. Le moyen de fixation prévu au niveau de la nervure longitudinale 13 est formé par une barre de fixation 14 et une série de boulons 15 qui maintiennent ladite barre 14 sur la nervure longitudinale. Lesdits boulons 15 traversant de part en part la semelle 12 et la nervure 13 du profilé support de joint. Le joint 7 est placé entre la nervure 13 et la barre de fixation. La tête du boulon 15 est bloquée à l'amont dans la barre de fixation, un arrêtoir 16 est disposé en aval sous l'écrou de fixation 17. Ledit arrêtoir 16 coopère avec une barre de fixation 25. Au niveau des boudins, le profilé support de joint 7 forme, par sa nervure 10 et 11 et son profil, des chambres dont l'ouverture évite tout avalement des boudins. A cet effet, le profilé support de joint forme des becs 18, 19 et 20, 21 à l'amont et à l'aval de chaque boudin du joint 7. Ces becs 18, 19, 20 et 21 sont formés par le profilé support de joint 2 et par la barre de fixation 14 dont le profil complémentaire s'adapte à ce niveau au profilé support de joint. L'entrefer réduit sur le châssis évite également tout l'avalement du joint 7 à l'ouverture du tablier 1 et à la fin de la fermeture du tablier. De même, le profilé support de joint 2 est une protection contre les bois et flottants et ce, grâce au bec supérieur 22 qui agit en combinaison avec l'ajutage aval 23, ce qui protége le joint des flottants accumulés à l'aval et qui se trouvent au-dessus du tablier 1 dès lors que le niveau d'eau aval est supérieur audit tablier 1. Les fuites aval et amont sont formées par deux ajutages 23, 24 qui permettent d'augmenter les pertes de charge entrainant une perte d'énergie du jet. Ces deux ajutages 23, 24 sont maintenus pendant toute la durée de la course. L'entrefer est réduit entre les deux portées inclinées lorsque le tablier 1 est fermé, par contre, dès l'ouverture, il se crée, du fait du changement de pente au niveau du châssis qui devient vertical au dessus de la poutre frontale 9, une chambre- de tranquilisation 26 qui agit également pour éviter tout arrachement du joint 7. LISTE DE REFERENCES 1. Tablier 2. Support de joint 3. Joint 4. Barre de fixation 5. Boulons 6. Tablier 7. Joint 8. Portée inclinée 9. Poutre frontale 10. 11. Rainures longitudinales 12. Semelle 13. Nervure 14. Barre de fixation 15. Boulon 16. Arrêtoir 17. Ecrou de fixation 18.19. 20. 21. Becs 22. Bec supérieur 23. 24. Ajutages 25. Barre de fixation 26. Chambre de tranquilisation REVENDICATIONS 1. Vanne aval à double étanchéité avec la charge d'eau maximum à l'amont caractérisée par le fait que le joint frontal (7) est protégé dans un profilé support de joint (2) dont la portée (8) est inclinée vers l'amont pour coopérer avec une portée inclinée au niveau de la poutre frontale (9), du châssis et ce, pour éviter tout frottement inutile en début d'ouverture du tablier (1) et en fin de fermeture et créer une chambre de tranquilisation (26) artificielle et de mise en équipression, ledit profilé support de joint (2) crée également une fuite amont et une fuite aval par deux ajutages (23, 24) qui augmentent les pertes de charge entrainant une perte d'énergie du jet. 2. Vanne selon la revendication 1 caractérisée par le fait que le profilé support peut comporter une ou plusieurs chambres ; ces chambres permettent de mettre le joint (7) sous pression, ledit joint (7) est mis en place dans ces chambres pourvues d'au moins une ouverture qui permet à la partie active du joint d'entrer en contact avec le châssis. 3. Vanne selon la revendication 2 caractérisée par le fait que le joint (7) est un joint communément appelé note de musique double. 4. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3 caractérisée par le fait que le profilé support de joint (2) a toujours une portée (8) inclinée vers l'amont, sa semelle (12) forme deux rainures longitudinales (10, 11) correspondant aux logements des boudins du joint (7) et la partie centrale forme une nervure longitudinale (13) pour recevoir la partie médiane et aplatie du joint. 5. Vanne selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4 caractérisée par le fait qu'un moyen de fixation est prévu au niveau de la nervure longitudinale (13) ; le moyen de fixation peut être composé par une série de boulons (17) qui maintiennent une barre longitudinale (14) qui est fixée sur la nervure longitudinale (13) par des boulons (15) disposés dans les trous prévus à cet effet dans la nervure (13) du profilé support (2) de joint ledit joint est fixé dans sa partie médiane entre la nervure longitudinale (13) du profilé support et la barre de fixation. 6. Vanne selon la revendication 5 caractérisée par le fait que la tête du boulon (15) est bloquée à l'amont dans la barre de fixation (14), un moyen faisant office d'arrêtoir (16) est disposé, en aval, sous l'écrou de fixation (17). 7. Vanne selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'au niveau des ouvertures des chambres, un moyen évite tout avalement du joint ; le profilé (2) forme des becs (18, 19, 20 et 21) à l'amont et à l'aval de chaque boudin du joint. 8. Vanne selon la revendication 7 caractérisée par le fait que ces becs (18, 19, 20 et 21) sont formés par le profilé support de joint (2) et par la barre de fixation (14) dont le profil complémentaire s'adapte à ce niveau au profilé support de joint. 9. Vanne selon la revendication 1 caractérisée par le fait que le profilé support de joint comporte, dans sa partie frontale, un bec supérieur (22) qui agit en combinaison avec l'ajutage aval de manière à protéger le joint (7) des flottants accumulés à l'aval et/ou du sable.