Brevet FR2654757A1 — publié le 19910524

La présente invention concerne une grille pour prise d'eau, en particulier une telle grille munie d'un dégrilleur qui permet de la débarrasser des déchets et/ou débris qui l'encombrent. Il est connu de capter les eaux d'une rivière, d'un lac, ... ou autres pour les utiliser à des fins soit industrielles, soit domestiques et notamment pour faire fonctionner des installations hydroélectriques. Les prises d'eau ainsi réalisées sont généralement munies à leur entrée de grilles destinées à retenir les déchets et/ou débris entraînés par l'eau. L'eau pénètre ensuite dans un canal de prise d'eau encore appelé canal d'amenée. Ainsi l'eau du canal d'amenée est une eau sans déchets, ni débris importants, et peut être, par la suite, traitée et/ou utilisée de manière appropriée. Il est bien sûr nécessaire de débarrasser régulièrement les grilles des éléments retenus qui les encombrent. De manière habituelle ceci est fait automatiquement par le passage sur ces grilles d'un dégrilleur. Les dégrilleurs connus, sont de simples dispositifs en forme de rateau avec des dents passant entre les barreaux de la grille, pour la désobstruer. Les éléments récupérés par le dégrilleur sont déchargés dans une goulotte d'évacuation destinée à les rejeter en aval de la prise d'eau. Un tel système présente certains inconvénients. En effet, lorsque les déchets ou débris sont constitués par des morceaux de bois, papiers, plastiques, boîtes, bouteilles etc.... le dégrilleur fonctionne de façon efficace. Mais lorsque des amas plus ou moins gélatineux ou filandreux se forment sur les barreaux des grilles un tel dégrilleur se révèle inefficace. Ceci est plus particulièrement le cas lorsque des algues sont arrachées au lit des rivières, lors de crues notamment, et viennent s'accrocher aux barreaux des grilles de prise d'eau. Dans ce cas le rateau du dégrilleur glisse sur elles sans les décrocher, et un arrêt complet de la prise d'eau associé à un nettoyage manuel est alors nécessaire pour désobstruer la grille. Comme il n'est pas possible d'arrêter une prise d'eau à chaque fois que les grilles commencent à être obstruées, bien souvent les algues et autres débris gélatineux et filandreux résistent aux dégrillages traditionnels successifs et s'amoncellent sur les grilles, ce qui crée une perte de charge importante au niveau des grilles de la prise d'eau. Le débit de capture d'eau est alors gravement affecté. Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients en créant une grille munie d'un dégrilleur susceptible de la débarrasser de façon automatique et rapide, de tous déchets, débris et matières gélatineuses ou filandreuses. A cet effet l'invention concerne une grille de prise d'eau notamment pour installation hydroélectrique du genre comportant une pluralité de barreaux et commandant l'entrée d'une prise d'eau, caractérisée en ce qu'elle est mobile par translation entre une position émergée et une position au moins partiellement immergée, en coopération avec un dégrilleur constitué d'un support, portant un élément fixe dit couteau présentant une pluralité d'orifices, chacun de ces orifices, présentant une forme correspondante et étant de section légèrement supérieure à celle des dits barreaux, et recevant un desdits barreaux de la section mobile pour mouvement relatif entre lesdits barreaux et lesdits orifices. Grâce à de telles dispositions aucun élément ne reste accroché aux barreaux des grilles après passage du dégrilleur. Le dégrilleur lui même n'est pas encombré de déchets apportés par l'eau, puisqu'il est placé de manière avantageuse au dessus du niveau haut maximal prévisible. En outre la mobilité des grilles permet, quelle que soit l'importance des déchets qu'elles retiennent, de libérer un passage sous elles permettant l'évacuation facile et rapide par gravité des déchets retenus. La grille selon l'invention présente en outre l'avantage d'être économique à réaliser, simple de fabrication et d'emploi. Le dégrilleur associé est en outre rapide et complètement automatique. D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est vue en plan d'une prise d'eau munie d'une grille selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective montrant la grille selon l'invention. Selon la forme de réalisation représentée, la prise d'eau P est installée sur une rivière 11, dont le sens d'écoulement est indiqué selon la flêche F (fig 1). Cette prise d'eau comporte un mur de barrage 12, une drôme 13 de retenue des corps flottants 14, une chambre de dessablage 15 séparée en une première partie 15a et une deuxième partie 15b par un mur dessableur 16 et présentant deux vannes d'évacuation dites respectivement de dessablage 17 et de chasse 18, une grille composée de sections 19 munie d'un dégrilleur 10, une chambre d'amenée 20, des vannes d'accès au canal d'amenée 21a, 21b, 21c et un canal d'amenée 22 dans lequel circule l'eau captée. Une partie fixe formant le dégrilleur est supportée par un soubassement 24 d'une passerelle 23 surplombant le passage entre la deuxième partie 15b de la chambre de dessablage 15 et la chambre d'amenée 20 (fig 2). Le dégrilleur 10 est constitué par une grille fixe 25 dont les barreaux 26 sont fixés à leur partie supérieure sur une semelle 27 elle-même fixée à l'une des poutrelles 28 du soubassement 24. L'extrémité inférieure des barreaux fixes 26 est solidarisée avec un élément 29 en forme de plaque rectangulaire dit couteau. Ce couteau est percé d'une pluralité d'orifices 30. Chaque section 19 de grille mobile est montée sur la passerelle 23 par l'intermédiaire d'un vérin 31. La tige de piston 32 de ce verin est solidarisée avec une barrette 34 portant sur sa face inférieure une pluralité de barreaux 33. L'ensemble barrette 34 et barreaux 33 forme la grille mobile 19. Chacun des barreaux 33 de cette grille mobile 19 est inséré dans l'un, de la pluralité d'orifices 30 du couteau. Chacun des orifices 30 présente une forme correspondante et une section légèrement supérieure à celles du barreau qui le traverse. Dans l'exemple représenté les barreaux de la grille mobile sont cylindriques et les orifices 30 présentent une section circulaire correspondante. Le vérin 31 permet de déplacer la grille mobile 19 par rapport aux orifices 30 entre une position au moins partiellement immergée (section de droite sur la fig 2) et une position émergée (section de gauche sur la fig 2). Le niveau haut maximal de l'eau a été présenté en trait mixte, à la figure 2. Le couteau 29 est toujours placé au dessus de ce niveau maximal et n'est donc pas immergé. Les diverses sections 19 de la grille mobile peuvent être commandées ensemble ou comme cela est représenté à la figure 2, de façon indépendante de sorte qu'une section de grille mobile peut être en position immergée alors que d'autres sont en position émergée ou intermédiaire. Lorsque les sections de grille mobile sont en position immergée, l'extrémité inférieure des barreaux 33 est en contact avec le seuil de la prise d'eau P. Le fonctionnement d'un tel dispositif est décrit ciaprès. L'eau de la rivière 11 retenue par le mur de barrage 12, pénètre dans la chambre de dessablage 15 de la prise d'eau P en passant sous la drôme 13. Cette drôme est un simple corps flottant tendu selon la totalité de l'entrée de la prise d'eau et formant barrage pour les corps flottants sur l'eau. L'eau, quant à elle, peut passer librement sous cette drôme. L'eau ainsi débarrassée des corps flottants pénètre dans la chambre de dessablage 15. Là, un mur dessableur 16 (connu en soi) retient les éléments lourds entraînés par l'eau, tels que sable, pierres, graviers, etc.., dans la première partie 15a de la chambre de dessablage et ne laisse s'écouler dans la deuxième partie 15b de cette chambre que l'eau débarrassée de ces élèments lourds. Cette eau traverse alors les grilles mobiles 19 toutes préalablement positionnées en position immergée, et pénètre dans la chambre d'amenée 20. Au passage des grilles mobiles l'eau se débarrasse des déchets ou débris qu'elle contient encore. On réalise ainsi un filtrage de l'eau captée. Par ouverture des vannes 2la, b, c on laisse alors pénètrer cette eau captée, filtrée, dans le canal d'amenée pour un traitement et/ou une utilisation ultérieure. Lorsque les corps flottants 14 retenus par la drôme 13 sont trop nombreux on les évacue avec le trop plein d'eau en les faisant basculer dans la rivière en aval du mur de barrage 12. Lorsque la première partie 15a de la chambre de dessablage est remplie de déchets, on ouvre la vanne de des sablage 17 et on vidange la première partie de la chambre, de sorte que les déchets sont évacués dans la rivière 11 en aval du mur de barrage 12. Lorsque les grilles mobiles 19 sont encombrées de déchets on met en oeuvre le dégrilleur selon l'invention pour les débarrasser de ces déchets. Pour ce faire, les vannes d'entrée 21a, b, c du canal d'amenée sont fermées. On commande alors la remontée des grilles mobiles 19 en position émergée en actionnant à cet effet les vérins. Pendant la remontée des grilles mobiles, chacun des barreaux 33 de ces grilles coulisse à l'intérieur de l'orifice 30 correspondant du couteau 29. Etant donné que les dimensions des orifices 30 ne sont que très légèrement supérieures à celles des barreaux, tous les déchets, algues, magma gélatineux ou filandreux accrochés à ces barreaux sont raclés et lorsque la remontée de la grille mobile est terminée, les déchets détachés tombent par gravité dans l'eau confinée à l'intérieur de la prise d'eau, en particulier dans le passage entre la deuxième partie 15b de la chambre de dessablage et la chambre d'amenée 20.Dans cette position dite émergée l'extrémité inférieure des barreaux 33 affleure à sa surface inférieure du couteau 29. On commande alors l'ouverture de la vanne de chasse 18 et de la vanne de dessablage 17, de sorte que toute l'eau contenue dans la chambre d'amenée 20 et dans la deuxième partie 15b de la chambre de dessablage 15 soit évacuée vers l'aval de la rivière. Tous les déchets détachés des barreaux de la grille sont évacués par la même occasion. Lorsque les chambres sont vides, on replace les grilles mobiles en position immergée par actionnement des vérins correspondants. Les vannes 17 et 18 sont alors refermées tandis que les vannes 21a, b, c, sont réouvertes. Les grilles sont ainsi nettoyées et débarrassées de tous déchets et l'ensemble du dispositif de prise d'eau peut à nouveau fonctionner normalement. I1 est à noter que tout le processus de nettoyage des grilles mobiles par le dégrilleur selon l'invention, et d'ouverture et de fermeture des vannes peut être automatisé, et/ou commandé à distance. A titre d'exemple le cycle de nettoyage des grilles pour l'installation décrite et représentée est de l'ordre de douze minutes, ce qui est rapide, et n'entraine pas vraiment de gêne au niveau de la prise d'eau. Il est à noter que les barreaux des grilles mobiles peuvent ne pas être cylindriques, ou même ne pas être identiques. Dans ce cas les orifices 30 du couteau 29 présentent des formes correspondantes. I1 est également à noter que le nettoyage des barreaux des grilles mobiles 19 est nettement facilité par le fait qu'il s'effectue par gravité. En effet les déchets sont repoussés vers le bas et tombent naturellement en raison de leur propre poids. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation choisi. I1 est possible d'envisager d'autres variantes sans sortir du domaine de l'invention, notamment le dégrilleur selon l'invention peut ne pas présenter de grille fixe. Dans ce cas, le couteau 29 est directement fixé sur la poutrelle du soubassement ou de la passerelle. REVENDICATIONS 1) Grille de prise d'eau, notamment pour installation hydroélectrique, du genre comportant une pluralité de barreaux (33) et commandant l'entrée d'une prise d'eau (P), caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une section (19) mobile par translation entre une position émergée et une position au moins partiellement immergée, en coopération avec un dêgrilleur (10) constitué d'un support (25) portant un élément fixe dit couteau (29) présentant une pluralité d'orifices (30), chacun de ces orifices (30), présentant une forme correspondante et étant de section légèrement supérieure à celle des dits barreaux, et recevant un desdits barreaux (33) de la section mobile (19) pour mouvement relatif entre lesdits barreaux (33) et lesdits orifices (29). 2) Grille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'en position immergée l'extrémité inférieure desdits barreaux (33) est en contact avec le seuil de la prise d'eau (P) et en position émergée l'extrémité inférieure desdits barreaux (33) affleure à la surface inférieure dudit couteau (29). 3) Grille selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit couteau (29) est placé au-dessus du niveau haut maximal des eaux. 4) Grille selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits barreaux (33) sont de forme cylindrique et les orifices (29) sont de sections correspondantes. 5) Grille selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les mouvements de translation de chaque section de grille mobile (19) entre sa position immergée et sa position émergée sont effectués au moyen d'un vérin (31) commandable à distance. 6) Grille selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit support de couteau est une grille fixe (25) non immergée. 7) Grille selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit support de couteau est une poutrelle (28).