Brevet FR2667091A1 — publié le 19920327

Dispositif permettant le nettoyage, par effet de chasse, de la grille d'un bassin de trop-plein d'eaux pluviales, ainsi que le nettoyage du bassin La présente invention a pour objet un dispositif permettant le nettoyage, par 'effet de chasse, de la grille d'un bassin de trop-plein d'eaux pluviales, ainsi que le nettoyage du bassin, du type à déversement des crues dans un canal de délestage ou de trop-plein. En cas de chutes de pluie, notamment lorsque ces dernières sont d'un type torrentiel, l'eau envoyée aux installations d'épuration ne peut pas être reçue dans sa totalité par le bassin d'eaux pluviales en vue de sa clarification Une partie de cette eau de pluie tombant en grande quan- tité doit donc être envoyée à un bassin de trop-plein d'eaux pluviales dans lequel les éléments les plus gros, tels que les feuilles, les branchages, ainsi que d'autres matières solides entraînées font l'objet d'une filtra- tion avant que l'eau soit rejetée, non épurée, dans un émissaire ou un cours d'eau non stagnant Il est connu que l'eau s'écoulant hors du bassin d'eaux pluviales traverse, la plupart du temps de bas en haut, une grille ou un tamis disposé horizontalement, une tôle perforée ou un filtre réalisé autrement, avant d'être rejetée dans un canal longeant le bassin d'eaux pluviales. La proportion d'ordures entraînées dans le cas de fortes chutes de pluie peut colmater la grille en un bref intervalle de temps, de sorte que l'eau ne peut plus, ou seulement en partie, traverser la grille Il est par conséquent nécessaire que, de temps à autre, en tout cas pendant la chute de pluie, les impuretés adhérant à la grille sur sa face inférieure en soient retirées Cela peut s'effectuer soit mécaniquement par raclage, soit en arrosant la grille de bas en haut, à condition qu'auparavant, le bassin d'eaux pluviales ait été vidé au moins partiellement et que donc la face inférieure de la grille ait été dégagée Le nettoyage peut être exé- cuté aussi au moyen d'un réservoir basculant disposé au-dessus de la grille. Après une chute de pluie assez importante, le bassin d'eaux pluviales lui-même doit aussi, en plus de la grille, être nettoyé des impu- retés qui s'y sont déposées Là encore, cela peut s'effectuer au moyen d'un réservoir basculant ou, par un travail plus pénible, au, moyen d'un tuyau souple. C'est pourquoi la présente invention a pour but de fournir un dispositif au moyen duquel la grille puisse être nettoyée d'une manière simple. Ce but est atteint, dans un dispositif du type indiqué dans le préambule, par le fait que la grille est montée dans une chambre située sur le côté du canal de délestage et délimitée par une cloison séparatrice, cette dernière comportant, à son bord inférieur, une ouverture en forme de fente pourvue d'un volet de fermeture et, à son bord supérieur, un passage vers le canal de délestage. Une fois le bassin d'eaux pluviales vidé, la colonne d'eau qui s'est accumulée au-dessus de la grille et s'est maintenue après la fin de la pluie peut produire un flot d'eau puissant capable de nettoyer en même temps, d'une part, la grille et, d'autre part, le fond du bassin d'eaux pluviales La colonne d'eau accumulée au-dessus de la grille a comme avan- tage particulier de traverser en même temps toute la section transversale de la grille, de sorte que les impuretés adhérant à la face inférieure de cette dernière ne peuvent s'échapper latéralement, mais sont entraînées dans leur totalité vers le bas Le flot d'eau qui traverse la grille et, après cette traversée, entraîne les impuretés, pénètre au bord inférieur de la cloison séparatrice dans le bassin d'eaux pluviales en étant resserré sous la forme d'un courant d'eau de grande énergie et il emporte les impu- retés se trouvant sur le socle du bassin vers la rigole d'écoulement à partir de laquelle elles peuvent être envoyées à l'installation d'épura- tion Etant donné que la colonne d'eau se trouvant au-dessus de la grille est débarrassée au préalable par cette dernière des matières flottantes les plus grosses, aucune des matières obturant la grille ne parvient à la sur- face supérieure de cette dernière Aucune impureté ne peut non plus colmater la face supérieure de la grille lorsqu'il arrive au bassin d'eaux pluviales tellement d'eau que la section transversale de la grille ne peut plus l'accepter et que l'eau n'ayant pas du tout été débarrassée de ses impuretés est donc envoyée directement au canal de délestage en passant au-dessus de la chambre comportant la grille Lorsqu'on utilise un recou- vrement surplombant la chambre comportant la grille, on peut monter une cloison immergée flottante maintenant les impuretés à distance de la cloi- son séparatrice. Suivant une particularité de l'invention, le bassin et la chambre peuvent être divisés en sections par des cloisons à chacune des- quelles est associé un volet, agencé de manière à pouvoir être soulevé de l'ouverture correspondante d'une façon indépendante des volets voisins, et qui comportent une rigole collectrice commune. L'invention est exposée ci-après en détail à l'aide d'un exemple de réalisation représenté aux dessins On y voit: à la figure 1, une vue en coupe transversale d'un bassin d'eaux pluviales comportant un canal de délestage disposé latéralement, à la figure 2, une coupe transversale partielle d'un bassin de trop-plein d'eaux pluviales comportant un canal de délestage s'étendant à l'intérieur du bassin, à la figure 3, une autre vue en coupe transversale d'un bassin de trop-plein d'eaux pluviales, aux figures 4 et 5, une vue en plan d'un trop-plein de secours faisant partie d'une installation à bassin d'eaux pluviales et, à la figure 6, une vue en plan d'une installation à bassins d'eaux pluviales. Dans ce qui suit, on entend, par l'expression "grille", tout type de dispositif au moyen duquel des impuretés présentes dans l'eau peuvent être séparées par filtration A cet effet, on peut utiliser notam- ment des grilles à barreaux, des tamis faits de grillages en fil métallique ou de tôles perforées, ou encore des filtres constitués par exemple de fibres ou de fils métalliques. Le bassin d'eaux pluviales 1 représenté en coupe transversale à la figure 1 se trouve pour la plus grande partie au-dessous du terrain environnant et comprend des parois latérales 3, 5, 7, ainsi qu'une paroi (non visible) se trouvant en avant du plan de coupe, et un toit 9 qui recouvre le bassin et qui permet en tout état de cause qu'on puisse se déplacer sur ce dernier Un canal de délestage ou trop-plein 11, parallèle à la paroi latérale 5, conduit par une canalisation 13 à un émissaire ou à une voie fluviale ou cours d'eau non stagnant Dans l'exemple conforme à la figure 1, le canal de délestage 11 fait partie du bassin 1 et est formé de la paroi 5, laquelle ne s'étend pas jusqu'au toit 9, ainsi que d'une paroi de canal 15 Le bassin d'eaux pluviales 1 peut aussi être réalisé sous la forme d'un canal. Le fond 17 du bassin d'eaux pluviales 1 et la paroi 5 sont réunis entre eux sans transition par une surface de liaison 19 s'étendant d'une manière incurvée ou inclinée Dans la zone de la paroi 3, le fond 17 comporte de préférence une rigole collectrice 21 qui est raccordée à un canal d'écoulement 23, lequel traverse la paroi 7 et conduit à l'instal- lation d'épuration A une certaine distance de la paroi latérale 5, il est disposé une cloison séparatrice 25 dont le bord inférieur 27 se termine à une certaine distance du socle ou du fond 17 Le bord supérieur 29 de la cloison séparatrice 25 se termine aussi à une certaine distance du toit 9. Une plaque ou pont de recouvrement 31 s'étend à partir du bord supérieur 29 en direction du canal de trop-plein 11 et se termine au-dessus de ce dernier La plaque de recouvrement 31 recouvre d'une extrémité à l'autre la chambre 33 formée à l'intérieur du bassin 1 par la paroi latérale 5 et la cloison séparatrice 25 La section transversale de la chambre 33 est occu- pée sur toute son étendue par une grille ou tamis 35 La grille 35 peut être constituée de fers plats disposés verticalement ou être réalisée sous la forme d'une tôle perforée et elle est ancrée respectivement dans la paroi latérale 5 et dans la cloison séparatrice 25 Cette dernière peut être disposée d'une manière essentiellement parallèle à la paroi latérale Toutefois, en vue d'une augmentation de son volume, la chambre 33 peut aussi être élargie au-dessus de la grille 35 (ce qui est représenté en traits mixtes). L'ouverture 37 en forme de fente qui est formée entre le bord inférieur 27 de la cloison séparatrice 25 et le fond 17 peut être obturée, du côté du bassin d'eaux pluviales, par un volet de fermeture 39 Ce der- nier peut être soulevé à l'écart de l'ouverture 37 au moyen d'un mécanisme qui n'est pas décrit en détail ou d'un entraînement pneumatique, hydrau- lique ou électrique Le déplacement du volet 39 peut être déclenché au moyen d'un relais temporisé ou au moyen d'une commande à dépression ou à flotteur, le capteur de déclenchement pouvant être disposé en un autre emplacement dans le bassin 1. Dans la réalisation de l'invention conforme à la figure 2, la chambre 33 est divisée en deux sections, dans la zone située au-dessus de la grille 35, par une cloison intermédiaire 41, la grille 35 n'étant dispo- sée sur toute l-étendue que de l'une des deux sections, à savoir celle qui est située le plus près du canal de trop-plein 1-1 Le bord supérieur 40 de la cloison intermédiaire 41 est situé à un niveau supérieur au bord de trop-plein 6 conduisant au canal de délestage 11 et à un niveau inférieur au bord supérieur 29 de la cloison séparatrice 25 Dans la zone de ce bord supérieur 29, il est disposé une cloison immergée flottante 43 articulée sur le toit 9 de manière à pouvoir pivoter, telle qu'il en est par exemple décrit dans le brevet suisse N O 634 371 En plus de la cloison immergée 43 ou à la place de cette dernière, il peut aussi être monté, sur la cloison intermédiaire 25, une plaque de recouvrement 31 qui couvre toute l'étendue de la chambre 33. Dans la forme d'exécution de l'invention conforme à la figure 3, le canal de trop-plein 11 n'est pas situé sur le côté du bassin 1, mais traverse ce dernier Le canal de trop-plein 11 est formé, d'une part, par la cloison séparatrice 25 et, d'autre part, par la cloison intermédiaire 41 qui, comme à la figure 2, divise la chambre 33 en deux sections dans sa partie supérieure Ainsi que cela est exposé ci-après, cette forme d'exécu- tion ne nécessite ni plaque de recouvrement 31, ni cloison immergée 43. Le fonctionnement des dispositifs est exposé ci-après en détail L'eau chargée d'impuretés pénètre par une ouverture d'amenée 45 dans le bassin d'eaux pluviales 1, qu'elle quitte pour autant que la quan- tité d'eau amenée soit inférieure à la quantité pouvant être envoyée à une installation d'épuration par le canal d'écoulement 23 Si la quantité d'eau amenée est supérieure à l'évacuation maximale possible, le bassin d'eaux pluviales 1 se remplit progressivement Le volet 39 est maintenu soulevé à l'écart de l'ouverture 37 par le mécanisme qui n'est pas décrit en détail, de sorte que l'eau s'accumulant dans le bassin d'eaux pluviales 1 peut se répartir et s'élever de part et d'autre de la cloison séparatrice 25, c'est-à-dire dans le bassin 1 et dans la chambre 33 Dès que le niveau Hi de la grille 35 est atteint et que le plan d'eau continue de s'élever, la proportion d'eau se trouvant dans la chambre 33 qui traverse la grille 35 de bas en haut est filtrée et les impuretés flottant éventuellement à la surface sont retenues sous la grille 35 Si l'eau continue de s'élever et atteint le niveau H 2 du bord supérieur 6 de la paroi 5, l'eau débarrassée des impuretés par la grille 35 peut être évacuée dans le canal de trop- plein 11 et, de là, par la canalisation 13, dans un émissaire. Si, en raison d'un afflux important dans le bassin d'eaux plu- viales 1, le plan d'eau continue de s'élever en dépit du déversement dans le canal de trop-plein 11 et atteint le niveau H 3, l'eau peut s'échapper directement dans Mla canalisation 13 sans avoir été débarrassée de ses impu- retés, en passant par-dessus le bord supérieur 29 ou la plaque ou pont de recouvrement 31 La plaque de recouvrement 31 permet d'éviter un encras- sement de la face supérieure de la grille 35. Dans le cas de chutes de pluie modérées, la grille 35 débarrasse en tout état de cause de ses impuretés la totalité de l'eau ne s'écoulant pas vers l'installation d'épuration. Dans la réalisation conforme à la figure 2, l'eau ne parvenant pas à l'installation d'épuration par le canal d'écoulement 23 est débarras- sée de ses impuretés d'une manière analogue à celle de la figure 1 En revanche, dès que l'eau introduite ne peut plus passer en totalité par la grille 35 vers le canal de trop-plein 11, elle est envoyée directement à ce dernier par-dessus le bord supérieur 40 de la cloison intermédiaire 41 qui est situé au niveau H 4 Les impuretés flottantes qui sont passées par l'ouverture 37 située au bord inférieur 27 de la cloison séparatrice 25 sont alors retenues par une grille 26 Ce n'est donc que de l'eau débar- rassée des impuretés flottantes relativement grosses qui peut parvenir au canal de trop-plein 11 en passant entre la cloison séparatrice 25 et la cloison intermédiaire 41 Si le niveau d'eau continue de s'élever, les impuretés flottant à sa surface dans le bassin 1 sont empêchées par la cloison immergée flottante 43 de déborder par-dessus la cloison séparatrice vers la chambre 33, de sorte que, dans tous les cas, les impuretés sur- nageantes ne peuvent pas parvenir au canal de trop-plein Il La plaque de recouvrement 31 dirige l'eau débarrassée des impuretés flottantes direc- tement vers le canal de trop-plein 11. Dans la réalisation de l'invention conforme à la figure 3, dans laquelle le canal de trop-plein 11 est situé à l'intérieur du bassin d'eaux pluviales 1, les conditions sont les mêmes que dans la forme d'exécution conforme à la figure 1 Dans cette réalisation, la plaque de recouvrement 31 n'est pas nécessaire au-dessus de la grille 35 D'une manière analogue à la réalisation de la figure 2, il est possible aussi de disposer une cloi- son immergée flottante 43 sur la cloison séparatrice 25, afin d'éviter un encrassement de la face supérieure de la grille 35. Suivant que la grille 35 est à mailles fines ou à mailles larges, le niveau Hi auquel elle est disposée peut varier Pour le netto- yage d'une grille 35 à mailles larges, il suffit d'une colonne d'eau moins haute que pour une grille à mailles fines Si le dispositif n'est utilisé que pour le nettoyage de la grille 35, cette dernière est bien entendu disposée à l'emplacement le plus bas possible. Bien entendu, la grille 35 peut aussi être disposée d'une manière inclinée ou verticale L'action de nettoyage de la colonne d'eau située au-dessus de la grille demeure en tout cas la même. Dès que l'afflux d'eau chargée d'impuretés passant par l'ouver- ture d'amenée 45 est réduit au point que le plan d'eau commence à descen- dre dans le bassin 1, le mécanisme non représenté, ni décrit fait basculer le volet 39 vers le bas devant l'ouverture 37 et maintient cette dernière fermée Lorsque le plan d'eau continue de descendre dans le bassin 1, la colonne d'eau présente dans la chambre 33 reste dans cette dernière Dès que le bassin 1 est totalement vidé par le canal d'écoulement 23 ou au moyen d'une pompe, le volet 39 est ouvert brusquement,, à la main ou au moyen d'une commande automatique La chambre 33 se vide alors par l'ouver- ture 37 en forme de fente qui est maintenant libérée L'eau s'écoulant brusquement vers le bas a une double action En premier lieu, l'eau retenue au-dessus de la grille 35 et déjà débarrassée par cette dernière de ses impuretés détache de la face inférieure de la grille 35 les impuretés adhé- rant à cette dernière et les entraîne Le flux d'eau provenant de la cham- bre 33 et s'écoulant à grande vitesse par l'ouverture 37 le long du fond 17 du bassin 1 détache en même temps les matières déposées sur ce fond 17 et les transporte vers la rigole collectrice 21 d'o elles sont envoyées directement à l'installation d'épuration Après cela, le bassin d'eaux pluviales 1 et la grille 35, ainsi nettoyés, sont prêts pour la chute de pluie suivante. Afin qu'un nettoyage du fond 17 du bassin puisse aussi être exé- cuté alors qu'il ne s'est pas produit auparavant de chute de pluie assez importante et que la chambre 33 ne s'est donc pas remplie d'eau, une con- duite d'eau 49 supplémentaire peut introduire de l'eau fraîche ou des eaux usées dans la chambre 33 La fermeture du volet 39 peut permettre un rem- plissage artificiel de la chambre 33, puis une libération de l'eau sous la forme d'un flot. Les dispositifs décrits ci-dessus et représentés en coupe trans- versale peuvent être disposés dans des installations de types divers. Aux figures 4 à 6, il est représenté schématiquement trois réa- lisations possibles de bassins d'eaux pluviales ou installations de trop- plein de secours. Dans la réalisation de l'invention conforme à la figure 4, la chambre 33 est située sur le côté du bassin 1 réalisé sous la forme d'un canal d'accumulation A l'entrée du canal d'écoulement 23, il est disposé un tiroir 22, par exemple un tiroir d'étranglement, au moyen duquel on peut régler la quantité d'eau envoyée à l'installation d'épuration des eaux usées Le nettoyage du canal d'accumulation s'effectue en ouvrant le volet 39 situé au-dessous de la cloison séparatrice 25. A la figure 5, la chambre 33 est disposée frontalement par rap- port au bassin ou canal d'accumulation 1, de sorte que le flot d'eau s'écoule directement dans ce canal d'accumulation 1. La figure 6 représente trois bassins 1 séparés l'un de l'autre par des cloisons 2 et comportant chacun une chambre associée 33 pourvue d'une grille 35 Les trois bassins 1 communiquent avec une rigole collec- trice commune 21 Etant donné qu'on peut procéder à un nettoyage successif, par effet de chasse, des différents bassins, la capacité 6 de la rigole col- lectrice 21 n'a besoin d'être calculée que pour le volume de l'une des chambres 33. Bien entendu, les dispositifs de nettoyage de grille et de bas- sin décrits en regard des figures 1 à 6 peuvent être disposés non seulement dans des bassins et des canaux rectangulaires, mais aussi dans des bassins ronds, ainsi que dans des bassins à deux étages. REVENDICATIONS 1 Dispositif permettant le nettoyage, par effet de chasse, de la grille d'un bassin de trop-plein d'eaux pluviales, ainsi que le nettoya- ge du bassin, du type à déversement des crues dans un canal de délestage ou de trop-plein, caractérisé en ce que la grille ( 35) est montée dans une chambre ( 33) située sur le côté du canal de délestage ( 11) et délimitée par une cloison séparatrice ( 25), cette dernière comportant, à son bord infé- rieur ( 27), une ouverture ( 37) en forme de fente pourvue d'un volet de fermeture ( 39) et, à son bord supérieur ( 29), un passage vers le canal de délestage ( 11). 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le bord supérieur ( 29) de la cloison séparatrice ( 25) est situé à distance du toit ( 9) du bassin ( 1). 3 Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caracté- risé en ce que la cloison séparatrice ( 25) est parallèle à la paroi laté- rale ( 5) du bassin ( 1), la grille ( 35) étant disposée entre la paroi laté- rale ( 5) et la cloison séparatrice ( 25). 4 Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'au-dessus de la chambre ( 33) formée par la paroi latérale ( 5) et la cloison séparatrice ( 25), il est disposé une plaque ou pont de recouvrement ( 31) qui est relié au bord supérieur ( 29) de la cloison séparatrice ( 25) et dont le bord opposé à la cloison séparatrice ( 25) est situé au- dessus du canal de délestage ( 11). Dispositif suivant l'une des revendications 3 et 4, caracté- risé en ce qu'une cloison intermédiaire ( 41) est disposée entre la paroi latérale ( 5) et la cloison séparatrice ( 25), la grille ( 35) étant située entre la cloison intermédiaire ( 41) et la paroi latérale ( 5). 6 Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le bord supérieur ( 40) de la cloison intermédiaire ( 41) est situé à un niveau supérieur au bord de trop-plein conduisant au canal de délestage ( 11) et à un niveau inférieur au bord supérieur ( 29) de la cloison sépara- trice ( 25). 7 Dispositif suivant l'une des revendications 5 et 6, caracté- risé en ce que le canal de trop-plein ( 11) est situé entre la cloison sépa- ratrice ( 25) et la cloison intermédiaire ( 41) et en ce que la grille ( 35) est disposée entre la cloison intermédiaire ( 41) et la paroi latérale ( 5). 8 Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7, caracté- risé en ce que le fond ( 19) situé au-dessous de la grille ( 35) a une forme incurvée et/ou inclinée. 9 Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caracté- risé en ce qu'une cloison immergée flottante ( 43) est disposée, du côté du bassin, dans la zone du bord supérieur ( 29) de la cloison séparatrice ( 25). *Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 9, caracté- risé en ce que le bassin ( 1) et la chambre ( 33) sont divisés en sections par des cloisons ( 2) à chacune desquelles est associé un volet ( 39) qui est agencé de façon à pouvoir être soulevé à l'écart de l'ouverture ( 37) d'une manière indépendante des volets voisins et en ce que ces sections compor- tent une rigole collectrice ( 21) commune.