Brevet FR2721632A1 — publié le 19951229

PORTE DE RETENUE D'EAU EN MATERIAU COMPOSITE La présente invention concerne des portes de retenue d'eau, telles que portes d'écluse, de bassin, etc., et plus particulièrement la réalisation de vantaux en matériau composite. Actuellement, ces portes sont essentiellement métalliques. Elles comprennent généralement deux vantaux busqués, lesquels sont constitués d'un panneau plan raidi par un quadrillage de profilés en I ou en H, l'assemblage étant réalisé par rivetage ou soudage. Ces structures étant très sujettes à la corrosion, elles nécessitent un entretien fréquent et important, donc onéreux. Par ailleurs, les peintures anticorrosion usuelles sont souvent nuisibles pour l'environnement, en polluant l'eau des canaux et rivières. L'invention a été réalisée dans le but de pallier radicalement ces inconvénients, en prévoyant de faire appel pour la réalisation de telles portes à des matériaux composites, par exemple de type fibre de verre-résine, qui ont l'avantage d'être insensibles à la corrosion. Un autre but recherché a été de concevoir une nouvelle structure pour les vantaux de ces portes, adaptée à l'utilisation de matériau composite, structure qui tout en satisfaisant à l'ensemble des exigences techniques, notamment de résistance mécanique, soit de construction simple. A cet effet, un vantail de porte de retenue d'eau selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué essentiellement par assemblage de deux panneaux en matériau composite : un premier panneau ondulé, dont les ondulations définissent des nervures transversales alternées à sommet plat, un second panneau plan appliqué sur le premier panneau et encadrant ce dernier par des bords tombés latéraux formant des raidisseurs verticaux, le premier et le second panneau étant réunis au niveau de leurs surfaces en contact. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description suivante, faite en relation avec les dessins annexés, dans lesquels la Fig. 1 est une vue schématique en plan représentant une écluse, la Fig. 2 est une vue frontale d'un vantail de porte d'écluse selon l'invention, la Fig. 3 est une vue de dessus du même vantail, la Fig. 4 est une vue en coupe verticale selon la ligne IV-IV de la Fig. 2, la Fig. 5 est une vue en coupe verticale à échelle agrandie selon la ligne V-V de la Fig. 3 de la seule partie supérieure du vantail, et la Fig. 6 représente à plus grande échelle le bas de la Fig. 4. L'écluse E de la Fig. 1 comporte classiquement aux extrémités d'un sas S, des portes busquées à deux vantaux V, lesquels sont pourvus supérieurement d'éléments de passerelle représentés en traits fins sur la seule porte amont P1 qui est en position de fermeture tandis que la porte aval P2 est ouverte. Les vantaux V sont des panneaux plans montés pivotants le long de leur côté extérieur. Ils sont pourvus en partie basse de ventelles par lesquelles s'opèrent le remplissage et le vidage du sas S. En position de fermeture, les deux vantaux V d'une même porte viennent en appui l'un contre l'autre par leurs bords verticaux, côté intérieur.L'étanchéité est réalisée au moyen de garnitures fixées sur ces bords, ainsi que des garnitures latérales et des garnitures de base qui viennent s'appliquer respectivement contre des montants en maçonnerie M et contre le bord d'un radier R. Les portes sont soumises à la pression de l'eau sur leur partie immergée, et à des efforts dus aux différences de niveau de l'eau de part et d'autre. Pour que les vantaux V soient à même de résister à ces efforts, il faut donc qu'ils aient une rigidité suffisante dans les sens transversal et vertical. Un vantail selon l'invention est représenté aux Figs. 2 à 6, qui a la particularité d'avoir été conçu pour être réalisé essentiellement en matériau composite tel que "CVR" (fibre de verre-résine). Comme dans les constructions métalliques connues, ce vantail se présente sous la forme générale d'un panneau plan rectangulaire, surmonté d'une structure supportant des éléments de passerelle : plate-forme et rambardes, ainsi que des éléments de commande de ventelles. Conformément à l'invention, le vantail V est constitué par application l'un sur l'autre de deux panneaux 2 et 3 en matériau composite de type fibre de verre-résine (CVR). Le premier panneau 2 est un panneau ondulé, dont les ondulations 20 à sommet plat 21 définissent des nervures transversales alternées de part et d'autre. Dans la forme de réalisation représentée, les ondulations sont légèrement évasées, en forme de trapèze isocèle. Elles ont la particularité d'être relativement allongées dans le sens vertical, leur longueur 1, Fig. 4, étant de l'ordre de 60 cm, pour une profondeur h dans le sens horizontal d'environ d'environ 25 cm. Bien entendu, ces dimensions ne sont données qu'à titre d'exemple et sont susceptibles de varier de façon assez sensible.D'autre part, elles peuvent avoir une longueur qui varie le long de la hauteur du vantail, qui par exemple croît vers le haut, et/ou est plus grande pour les ondulations à sommet adjacent au panneau 2. Le second panneau 3 est plan. Il se trouve appliqué sur le premier panneau 2, c'est-à-dire contre les sommets 21 de même côté des ondulations 20. Il encadre le panneau 2 par des bords tombés latéraux 30, 31 qui forment les raidisseurs verticaux de l'ensemble, ainsi que par des bords tombés supérieur 32, Fig. 5, et inférieur 33, Fig. 6. A la Fig. 3, on voit que le bord tombé latéral 30 (sur le côté du vantail distant de l'axe de pivotement) fait un angle légèrement supérieur à 90" avec le panneau 3, Fig. 3, étant donné la configuration busquée de la porte à laquelle le vantail est destiné. En pratique, pour fabriquer le corps du vantail formé des panneaux 2 et 3, on peut procéder de la façon suivante : réaliser d'abord l'un des deux panneaux, par exemple le panneau ondulé 2, puis stratifier ensuite directement sur celui-ci le second panneau 3. Les deux panneaux 2 et 3 constituent ainsi un ensemble monolithique sans solution de continuité ni interface au niveau de leurs zones de jonction. En variante, ils peuvent être réalisés séparément, puis réunis par collage. Avantageusement, dans un but d'optimisation de la fabrication, les panneaux 2 et 3 ont une épaisseur qui augmente de haut en bas (nombre de plis croissant), étant donné que c'est dans sa partie inférieure que le vantail est le plus sollicité. A la base du vantail, Fig. 6, une première ondulation 20a dont le sommet plat 21a est adjacent au panneau 3 a son bord inférieur 22a tombé d'équerre. I1 est recouvert par le bord tombé inférieur 33 du panneau 3. De l'autre côté de ce dernier, une paroi 4 remonte le long de l'ouverture de l'ondulation 20a, qui vient recouvrir le sommet 21b de la deuxième ondulation 20b. Deux ventelles 5 sont ménagées sur le vantail au niveau de la première ondulation 20a. Elles comprennent chacune une ouverture 50 dans le sommet 21a de l'ondulation 20a et la partie adjacente du panneau 3. A l'ouverture 50, correspond une ouverture 51 dans la paroi 4. Pour canaliser le passage de l'eau à travers le vantail, il peut être prévu des parois de liaison entre les bords des ouvertures 50 et 51. Les trappes des ventelles sont des plaques coulissantes 52, engagées dans des glissières 53 rapportées sur la paroi 4. Dans le haut du vantail, Fig. 5, le panneau 2 se termine au niveau du sommet 21c d'une ondulation 20c ouverte vers le panneau 3. Le côté supérieur du panneau 2 et le bord tombé supérieur 32 du panneau 3 peuvent être joints par l'intermédiaire d'une cornière de liaison 60. Avantageusement, on prévoit d'occuper les espaces fermés délimités par les panneaux 2 et 3 avec des blocs en un matériau de remplissage de faible masse volumique, de type mousse, par exemple. Comme on peut le voir à la Fig. 2, deux éléments d'articulation haut et bas 7 sont rapportés sur les coins extérieurs haut et bas du vantail V, par lesquels il est monté pivotant. Chaque élément 7 comporte une plaque horizontale 70, rapportée respectivement sur le bord 32 et sur le bord 33 du panneau 3. Les plaques 70 comportent une partie dépassante 71, renforcée par un gousset 72. I1 peut également être prévu des renforts des coins du panneau 3, sous la forme de cornières intérieures dont une 35 est représentée en traits interrompus dans le haut de la Fig. 2. Sur cette figure, apparaît également une cornière 80 longeant les côtés extérieur et inférieur du vantail sur la face extérieure du panneau 3. Elle sert de support à une garniture d'étanchéité 81 du vantail, une autre garniture 82 étant fixée sur le rebord 30, Fig. 3. Le vantail porte supérieurement des éléments de passerelle (plate-forme 120 et rambardes 121), ainsi que des moyens 55 pour manoeuvrer les trappes de ventelle 52 par l'intermédiaire de tiges de crémaillère 54, Fig. 2. A cet effet, un panneau plan 9 de moindre largeur que le vantail est monté verticalement et centralement sur le bord supérieur 32 du panneau 3. I1 y ait fixé au moyen d'une cornière extérieure de liaison 61 le long de son côté inférieur et de la base de deux bords tombés latéraux 90. Le panneau 9 comporte également un bord tombé supérieur 91, plus large que les bords tombés latéraux 90 et se prolongeant au-delà du panneau 2 pour porter lesdits moyens 55 servant à manoeuvrer les trappes de ventelle 52. Au-dessous de ces moyens de manoeuvre 55, sont rapportés sur le panneau 9 deux raidisseurs verticaux 10 à section en U réunissant les bords supérieurs respectifs 32 et 91 des panneaux 3 et 9. Les raidisseurs 10 sont fixés à ces bords et à la paroi du panneau 9 par des cornières de liaison 62, Fig. 3. Eventuellement, un troisième raidsseur vertical identique peut être prévu centralement entre les deux autres. La plate-forme de passerelle 120 est portée en console sur des supports 11 en forme de gousset, dont deux sont adjacents aux raidisseurs 10 qui servent & BR Du côté du panneau 9, les éléments de rambarde 121 sont implantés sur le bord supérieur 91 de celui-ci. De l'autre côté, ils se fixent à l'extrémité des goussets, ou bien sur la plate-forme de passerelle elle-même. Outre les avantages déjà mentionnés, la conception de vantaux telle que décrite ci-dessus permet d'envisager un gain de masse d'au moins 35 % par rapport aux constructions métalliques actuelles, lequel gain de masse apportera une plus grande facilité de manutention à la mise en place et de manoeuvre en service. REVENDICATIONS 1) Vantail pour porte de retenue d'eau telle que porte d'écluse, caractérisé en ce qu'il est constitué essentiellement par assemblage de deux panneaux en matériau composite un premier panneau ondulé (2) dont les ondulations (20) définissent des nervures transversales alternées à sommet plat (21), et un second panneau plan (3) appliqué sur le premier panneau (2) et encadrant ce dernier par des bords tombés latéraux (30, 31) formant des raidisseurs verticaux, les premier et second panneaux (2, 3) étant réunis au niveau de leurs surfaces de contact. 2) Vantail selon la revendication 1, caractérisé en ce que les panneaux (2, 3) sont en un matériau composite de type fibre de verre-résine (CVR). 3) Vantail selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les panneaux (2, 3) sont d'épaisseur croissante de haut en bas. 4) Vantail selon l'une des revendications 1 & 3, caractérisé en ce que lesdites ondulations (20) du panneau (2) sont légèrement évasées, en forme de trapèze isocèle. 5) Vantail selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à sa base, une première ondulation (20a) du panneau (2) a son sommet (21a) adjacent au panneau (3) et présente un bord inférieur (22a) tombé d'équerre, recouvert par un bord tombé inférieur (33) du panneau (3). 6) Vantail selon la revendication 5, caractérisé en ce que des ouvertures (50, 51) de ventelles (5) sont aménagées au niveau de la première ondulation (20a) du panneau (2). 7) Vantail selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'en partie supérieure, le panneau (2) se termine au niveau du sommet (21c) d'une ondulation (20c) Oc) ouverte vers le panneau (3), le côté supérieur du panneau (2) étant réuni à un bord tombé supérieur (32) du panneau (3). 8) Vantail selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un panneau plan (9) à bords tombés latéraux (90) et supérieur (91), monté verticalement sur le bord supérieur (32) du panneau (3), et des raidisseurs verticaux (10) rapportés sur le panneau (9) et réunissant les bords supérieurs respectifs (32, 91) du panneau (3) et du panneau (9), des goussets (11) étant implantés sur lesdits raidisseurs (10) pour porter en console une plate-forme de passerelle (120). 9) Vantail selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est prévu des blocs en un matériau de remplissage de faible masse volumique pour occuper les espaces fermés délimités par les panneaux (2, 3).