Brevet FR2675828A1 — publié le 19921030

BARRAGE FLOTTANT La présente invention concerne un barrage flottant destiné notamment à retenir des corps flottants entraînés par un courant. De tels barrages sont utilisés dans le cadre de l'amélioration de l'environnement et de la lutte contre la pollution des rivières, en particulier pour éliminer les détritus et autres déchets indésirables flottant à la surfaces des rivières, cours d'eau ou analogues. Ces barrages sont disposés en travers du courant soit de façon à fermer totalement le cours d'eau, soit dans le cas de cours d'eau navigables en épi à partir de la rive à des emplacements convenablement choisis sur les biefs à partir d'études hydrodynamiques. Une des difficultés rencontrée lors de l'exploitation de ces barrages flottants réside dans l'évacuation des déchets retenus par le barrage sans pour autant démonter ou déplacer le barrage. Cette évacuation doit être réalisée à intervalles réguliers pour des raisons de salubrité et même d'amélioration de l'environnement en général. En règle générale la collecte des déchets est malaisée par la voie amont du barrage. De même l'accès aux déchets par la voie aval du barrage nécessite de démonter momentanément tout ou partie de celui-ci, ce qui s'avère être une opération délicate dans les biefs à courant important. L'invention a essentiellement pour objet d'améliorer cette situation et propose à cet effet un barrage flottant destiné notamment à retenir des corps flottants entraînées par un courant caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif à porte escamotable incorporé audit barrage. Ainsi grâce à l'invention, l'escamotage de la porte permet, sans toucher à l'intégrité du barrage, aux déchets d'être évacués par l'effet du courant de l'amont vers l'aval. Ces déchets sont récupérés à la sortie de la porte par tout engin convenable, par exemple une barge automotrice équipée à la proue d'un tapis collecteur à entraînement continu, ledit tapis étant éventuellement pourvu de griffes et/ou de godets pour faciliter l'embarquement des déchets. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, ledit dispositif comporte une structure de liaison rigide intégrée audit barrage et supportant une porte escamotable. Avantageusement, le barrage comporte une pluralité d'éléments flottants de retenue, lesdits éléments étant rigides et articulés entre eux et/ou avec la structure de liaison rigide. Ainsi, la structure rigide est partie intégrante de l'ossature du barrage, la porte escamotable ne supportant aucun effort de liaison longitudinal. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la structure de liaison est du type catamaran et présente deux flotteurs solidarisés par des entretoises rigides, ladite porte étant montée entre les deux flotteurs de façon pivotante autour d'un axe horizontal. Avantageusement la porte comprend un panneau solidarisé à sa partie inférieure à un tube axial dont les extrémités sont montées pivotantes sur deux projections verticales immergées solidaires des flotteurs. Selon une variante du mode de réalisation précédent, le dispositif selon l'invention comporte des moyens d'actionnement pour commander en rotation ledit tube axial et le panneau de porte. En particulier, les moyens d'actionnement comportent au moins un vérin hydraulique monté entre un flotteur et une projection radiale solidaire du tube axial, la fermeture de la porte correspondant de préférence à la position rétractée du vérin. Selon une structure avantageuse et particulièrement robuste, le dispositif comporte deux vérins logés chacun dans une portion tubulaire de protection traversant chaque flotteur légèrement en aval par rapport à la projection verticale adjacente.Selon une variante intéressante, la porte est équipée sur sa face aval d'un flotteur d'allégement destiné à solliciter la porte vers sa position de fermeture réduisant d'autant l'effort de relevage de la porte et de maintien de la fermeture de celle-ci. Pour assurer un bon équilibre du dispositif à porte escamotable selon l'invention par rapport au tangage, la porte est disposée sensiblement en position centrale des flotteurs permettant ainsi de supporter en plus sans difficulté un ou plusieurs opérateurs. De même pour assurer un bon équilibre longitudinal du dispositif à porte escamotable dans le corps du barrage, les flotteurs de la structure rigide sont fixés aux éléments adjacents du barrage par leur extrémité amont. Selon un autre aspect de l'invention, le barrage flottant destiné notamment à retenir des corps flottants entraînées par un courant est caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de flotteurs tubulaires articulés entre eux à leurs extrémités et équipés chacun de deux grilles de retenue, l'une aérienne, l'autre immergée pourvue d'un lest d'aplomb. Avantageusement, les flotteurs tubulaires sont articulés avec jeu latéral et vertical par l'intermédiaire d'axes de liaison. Selon encore un autre aspect de l'invention, le barrage comporte un flotteur transverse associé à une de ses extrémités et solidarisé à un point d'ancrage immergé par l'intermédiaire d'une liaison souple par exemple de type à chaîne. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins ci-annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique de face côté amont d'un mode de réalisation d'un barrage flottant selon l'invention présenté à titre d'exemple non limitatif; - la figure 2 représente une vue schématique de dessus du barrage de la figure 1; - la figure 3 représente une vue de dessus du dispositif à porte escamotable selon l'invention utilisé dans le barrage de la figure 1; - la figure 4 représente une vue de face côté amont du dispositif de la figure 3; - la figure 5 représente une vue de gauche du dispositif de la figure 3 montrant (en lignes à tirets) la porte escamotable en position relevée ou fermée;; - et la figure 6 représente une vue en coupe AA du dispositif de la figure 3 montrant la porte escamotable en position abaissée ou ouverte. Le barrage flottant illustré schématiquement sur les figures 1 et 2 est présenté ci après à titre d'exemple non limitatif d'un mode de réalisation de la présente invention. Plus particulièrement le barrage flottant 10 est du type en épi ancré à partir de la rive 12 d'un cours d'eau 14 en mouvement tel une rivière. Pour la suite de l'exposé le sens du courant illustré par la flèche F permet de déterminer les côtés amont et aval du barrage 10. Le barrage flottant 10 comporte une pluralité (4 dans l'exemple ici décrit) d'éléments flottants de retenue 16 rigides et articulés à leurs extrémités. Ces éléments de retenue sont constitués principalement d'un flotteur cylindrique 18 étanche (en métal ou en matériau plastique résistant) de plusieurs mètres de longueur et équipés chacun de deux grilles de retenue, une grille aérienne 20 (de 0,3 m de hauteur) et une grille immergée 22 (de 0,5 m de hauteur). Des détails de la structure des éléments de retenue 16 seront présentés dans la suite de l'exposé en référence aux figures 3 et 4. Au milieu du barrage 10 est intégré un dispositif à porte escamotable 24 constitué principalement d'une structure de liaison rigide 26 respectivement articulée sur les éléments flottants 16b et 16c. La structure de liaison rigide 26 est du type catamaran et comporte deux flotteurs 28 et 30 solidarisés par deux entretoises tubulaires en forme de U renversé 32 et 34. Entre les flotteurs 28 et 30 est disposée une porte escamotable 36 flanquée de deux panneaux latéraux fixés 38 et 40 sur chacun des flotteurs 28 et 30. L'élément de rive 16a est monté coulissant et pivotant sur un pieu d'ancrage 42 en H enfoncé dans la berge, tandis que l'extrémité libre de l'élément extérieur 16d est solidarisée à un flotteur transverse 44 lui-même retenu par une chaîne 46 à un autre pieu d'ancrage 48 fiché dans le fond 50 du cours d'eau. Le barrage flottant 10 ainsi constitué a pour fonction de retenir sur son côté amont les corps flottants à la surface 52 du cours d'eau, tels que déchets et détritus. On procède à intervalles réguliers à l'évacuation des déchets par ramassage de ceux-ci à la sortie aval de la structure de liaison catamaran 26 après escamotage de la porte 36, par exemple à l'aide d'une barge automotrice à tapis collecteur se présentant côté aval face au courant sans risque d'endommager le barrage flottant et sans pour autant déplacer ou démonter partiellement ce même barrage. La barge (non représentée) est équipée à sa proue d'un tapis collecteur incliné dont l'extrémité immergée se trouve à une profondeur d'environ 1 mètre. L'espacement des deux flotteurs 28 et 30 de la structure de liaison catamaran 26 est suffisamment large pour permettre l'avancée de l'extrémité immergée du tapis. Deux panneaux verticaux pivotants fixés à la proue de la barge de part et d'autre du tapis collecteur forment un chenal en V pour faciliter l'alimentation du tapis collecteur à partir des déchets sortant de la structure catamaran 26 et éviter de voir certains d'entre eux échapper à la collecte. Pour permettre à un opérateur d'accélérer le déplacement vers la porte 36 des déchets amoncelés devant les éléments flottants 16 du barrage, il est possible à titre de variante de doubler le barrage 10 côté aval d'une passerelle flottante (non représentée) pourvue de flotteurs cylindriques reliés par des bras de liaison aux flotteurs 18 du barrage. Les figures 3 à 6 montrent en détail le dispositif à porte escamotable 24 incorporé dans le barrage selon l'invention. Avant de présenter le mécanisme d'actionnement de la porte escamotable 36, il est intéressant de revenir sur la structure même des éléments flottants 16 du barrage et sur leurs moyens de liaison articulée. Si l'on considère la partie gauche des figures 3 et 4, on peut remarquer la position d'extrémité de l'élément flottant 16b accrochée à l'extrémité côté amont du flotteur 28. L'élément flottant 16b présente son flotteur cylindrique 18 équipé des deux grilles, l'une aérienne 20, l'autre immergée 22. Les grilles 20 et 22 d'un maillage de l'ordre de 10 cm sont prises dans un cadre de renfort et montées sur le flotteur par des colliers 54. La grille immergée 22 est munie d'un lest d'aplomb 52 constitué par une tige pleine en métal (ou rond) d'un diamètre de 30 mm. Le disque d'extrémité du tube 18 porte deux pattes 58 percées chevauchant deux autres pattes percées 60 fixées au flotteur 28 de la structure catamaran rigide 26, le tout étant solidarisé et articulé comme montré sur les figures 3 et 4 par l'intermédiaire d'un axe vertical de liaison 62 monté au travers des perçages des pattes 58 et 60; la liaison d'articulation ainsi constituée présente un jeu latéral et vertical permettant des mouvements relatifs des éléments du barrage par exemple sous l'action de remous à la surface 52 du cours d'eau 14. (Bien que non représenté sur les figures 3 et 4, le flotteur 30 présente une liaison articulée similaire avec l'élément flottant 16c du barrage 10). Pour améliorer la faculté de retenue du barrage 10 l'extrémité amont de chaque flotteur 28 et 30 est équipée d'une petite grille de tête 64 et 66 comme illustrée sur la figure 4. Si l'on revient à la présentation de la porte escamotable 36 et de son mécanisme d'actionnement, on peut remarquer que la porte 36 est constituée d'un panneau plein 68, muni de traverses de renfort 69, et d'un tube axial 70. La partie inférieure immergée du panneau 68 est fixée au tube axial 70 dont les extrémités 72 et 74 sont montées pivotantes selon un axe horizontal XX' sur deux projections verticales immergées 76 et 78 solidaires de chacun des flotteurs 28 et 30 de la structure de liaison rigide de type catamaran 26. Comme illustré sur les figures 5 et 6, chaque projection 76 (78) est constituée par un élément tubulaire 80 soudé sur le flotteur (28) et fermé de façon étanche par une bride 82 munie d'une patte 84 porteuse des axes d'extrémité 72 (74) du tube axial 70.Pour alléger la structure de la porte basculante 36 le tube axial 70 est fermé à ses extrémités réalisant ainsi un compartiment étanche. En ce qui concerne les dimensions du panneau rectangulaire 68, celui-ci s'étend sur toute la largeur disponible entre les deux flotteurs 28 et 30. De plus la hauteur du panneau est choisie sensiblement égale à la distance séparant le bord supérieur de la grille aérienne 20 au bord inférieur de la grille immergée 22. Comme on peut le voir sur les figures 4 et 5, l'axe XX' du tube 70 est positionné de façon à mettre le panneau 68 (en position relevée ou fermée) en correspondance de niveau avec la grille 20 (bord supérieur) et la grille 22 (bord inférieur) du barrage flottant 10.Enfin chaque flotteur 28 et 30 de la structure catamaran porte un panneau plein latéral intérieur 38 et 40 disposé entre le panneau de porte 68 (en position relevée) et la grille de tête 64 et 66 correspondante (les trois panneaux 38, 40 et 68 étant d'égale hauteur et positionnés au même niveau comme illustrés sur les figures 4 à 6). Si l'on considère maintenant les figures 5 et 6, on peut remarquer le mécanisme d'actionnement en rotation de la porte escamotable 36 principalement constitué par une paire de vérins hydrauliques 86 et 88 double effet dont le cylindre (90) 92 est monté pivotant sur un ancrage fixe 93 solidaire du flotteur correspondant 30 et dont la tige (94) 96 est montée pivotante sur une plaque radiale (98) 100 munie de deux pattes, (paire 102) paire 104, soudées au tube axial 70. Comme illustré sur les figures 5 et 6, les vérins 86 et 88 sont logés dans des portions tubulaires 87 et 89 traversant (de façon étanche) les flotteurs 28 et 30 légèrement en aval des projections immergées 76, 78. Les extrémités inférieures de ces portions tubulaires 87 et 89 font office de jupes de protection des vérins 86 et 88 lorsque ceux-ci sont en position rétractée (voir figure 5).Les vérins 86 et 88 sont commandés par un opérateur à partir d'une pompe à main hydraulique 106 montée sur le flotteur 28, par l'intermédiaire d'une conduite flexible double 108 pour le vérin 86 et d'une conduite double 110 courant le long de l'entretoise tubulaire 34 pour le vérin 88 (voir figure 3). De plus, une plate-forme de travail 112 munie d'un garde-corps 112 est montée sur le flotteur 28. La mise en extension des vérins 86 et 88 entraîne par rotation du tube axial 70 et du panneau 68 la mise en position d'ouverture de la porte escamotable 36 (le panneau 68 occupant alors une position horizontale illustrée à la figure 6). Sous l'effet du courant représenté par la flèche F les déchets traversent le barrage pour être collectés côté aval comme décrit ciavant. Pour faciliter la manoeuvre de fermeture de la porte 36 et participer au maintien de celle-ci en position relevée, un flotteur d'allégement cylindrique 116 est monté sur le panneau 68 parallèlement au tube axial 70 environ à mi-hauteur entre l'axe XX' et la ligne de flottaison 52 du dispositif à porte escamotable 24. Le flotteur 116 mis en position à l'aide de plaques découpées en forme 118 est maintenu contre celles-ci et les traverses de renfort 69 par des tiges filetées convenablement cintrées 120. Pour des raisons de bonne stabilité au tangage, la porte escamotable 36 est disposée sensiblement en position centrale des flotteurs 28 et 30 de la structure de liaison rigide 26, la partie aval de ces derniers faisant office de "chenal" pour les déchets lors de leur collecte. Il est intéressant de remarquer la robustesse du dispositif selon l'invention résultant de l'indépendance de la porte escamotable 36 vis-à-vis des efforts longitudinaux au barrage flottant 10 (parallèles à l'axe XX'), ceux-ci étant pour l'essentiel absorbés par la structure de liaison rigide 26 notamment au niveau des entretoises tubulaires 32 et 34. De plus la disposition immergée d'une bonne partie du mécanisme d'actionnement de la porte escamotable rend le dispositif à porte escamotable lui-même assez discret à peine plus haut que les autres éléments du barrage flottant. L'invention n'est pas limitée aux barrages flottants incorporant le dispositif à porte escamotable décrit ciavant, mais concerne également d'autres types de portes par exemple des portes coulissantes verticalement ou des portes à simple ou double battant pivotantes selon un axe vertical et/ou d'autres types de moyens d'actionnement par exemple à crémaillère, à chaîne, etc.. REVENDICATIONS: 1. Barrage flottant destiné notamment à retenir des corps flottants entraînés par un courant, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif à porte escamotable (24) incorporé audit barrage (10). 2. Barrage flottant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte une structure de liaison rigide (26) intégrée audit barrage (10) et supportant une porte escamotable (36). 3. Barrage flottant selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité d'éléments flottants de retenue (16) rigides, articulés entre eux et/ou avec ladite structure de liaison rigide (26). 4. Barrage flottant selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la structure de liaison rigide (26) est du type catamaran présentant deux flotteurs (28, 30) solidarisés par des entretoises rigides (32, 34), ladite porte (36) étant montée entre les deux flotteurs (28, 30) de façon pivotante autour d'un axe horizontal XX'. 5. Barrage flottant selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite porte (36) comprend un panneau (68) solidarisé à sa partie inférieure à un tube axial (70) dont les extrémités (72, 74) sont montées pivotantes sur deux projections verticales immergées (76, 78) solidaires desdits flotteurs (28, 30). 6. Barrage flottant selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif à porte escamotable (24) comprend des moyens d'actionnement (86, 88) pour commander en rotation ledit tube axial (70) et le panneau (68). 7. Barrage flottant selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'actionnement comportent au moins un vérin hydraulique (86, 88) monté entre un flotteur (28, 30) et une projection radiale (96, 98) solidaire dudit tube axial (70), la fermeture de la porte (36) correspondant de préférence à la position rétractée dudit vérin (86, 88). 8. Barrage flottant selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif à porte escamotable (24) comporte deux vérins (86, 88) logés chacun dans une portion tubulaire (87, 89) traversant chaque flotteur (28, 30) légèrement en aval par rapport à la projection verticale immergée adjacente (76, 78). 9. Barrage flottant selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que ladite porte (36) est équipée sur sa face aval d'un flotteur d'allégement (116) destiné à solliciter ladite porte (36) vers sa position de fermeture. 10. Barrage flottant selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le tube axial (70) comporte un compartiment étanche d'allégement de la porte escamotable (36). 11. Barrage flottant selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que ladite porte (36) est disposée sensiblement en position centrale par rapport aux flotteurs (28, 30) de la structure rigide (26). 12. Barrage flottant selon l'une des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que lesdits flotteurs (28, 30) du dispositif à structure de liaison rigide sont fixés aux éléments adjacents (16b, 16c) du barrage (10) par leur extrémité amont. 13. Barrage flottant destiné notamment à retenir des corps flottants entraînés par un courant, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de flotteurs tubulaires (16) articulés entre eux à leurs extrémités et équipés chacun de deux grilles de retenue, l'une aérienne (20), l'autre immergée (22) pourvue d'un lest d'aplomb (56). 14. Barrage flottant selon la revendication 13, caractérisé en ce que les flotteurs tubulaires (16) sont articulés avec jeu latéral et vertical par l'intermédiaire d'axes de liaison. 15. Barrage flottant selon l'une des revendications 13 et 14, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un flotteur transverse (44) associé à une extrémité du barrage (10) et solidarisé à un point d'ancrage immergé (48) pour ledit barrage (10) par l'intermédiaire d'une liaison souple par exemple du type à chaîne (46).