Brevet FR2751679A1 — publié le 19980130

DISPOSITIF DE PIÉGEAGE DE SOLIDES CHARRIÉS PAR UN ÉCOULEMENT La présente invention a pour objet un dispositif de piégeage de solides charriés par un écoulement. Conçu pour piéger spécifiquement les solides qui sont charriés par un écoulement et pour permettre leur extraction par des moyens mécanisés, ce dispositif est destiné à équiper des canalisations de transport d'eau chargée en matieres solides, et concerne particulièrement les réseaux d'assainissement. L'entretien de ces canalisations est nécessaire afin de conserver aux ouvrages leur capacité hydraulique maximale, et de plus, dans le cas des collecteurs d'assainissement, pour minimiser les nuisances olfactives et la contribution des dépôts à la pollution des eaux pluviales.Pour faciliter cet entretien, des bassins de dessablement ou chambres à sable sont construits sur les réseaux pour intercepter par décantation les solides transportés par les écoulements. Les règles de dimensionnement de ces ouvrages sont basées sur des lois de décantation, notamment en élargissant et approfondissant suffisamment les sections d'écoulement pour réduire les vitesses à des valeurs très faibles. Cette technique conduit à intercepter à la fois les solides transportés par charriage et les solides en suspension dans l'écoulement. Dans le cas des réseaux d'assainissement, cela contraint à piéger et extraire tout au long du parcours des écoulements, des volumes importants de produits décantables souvent organiques. Or, il apparaît que ces solides transportés en suspension ne prennent pas, ou très peu, part à la constitution de dépôts dans les collecteurs et qu'il semble plus judicieux de les laisser continuer à être transportés naturellement par l'écoulement vers les stations d'épuration. De plus, lors d'une augmentation de débit notamment par temps de pluie, les solides interceptés dans ces chambres sont facilement remobilisables et peuvent donc contribuer à la pollution des eaux pluviales. Le dispositif selon la présente invention permet d'éliminer ces problèmes car il est conçu pour piéger spécifiquement les solides qui sont charriés par un écoulement et empêche leur érosion ultérieure. Ainsi seuls les solides destinés à constituer des dépôts sont interceptés puis extraits. I1 est constitué d'une fosse recouverte par des plaques laissant entre elles, lorsqu'elles sont en position horizontale, une ouverture transversale à l'écoulement permettant aux solides charriés par l'écoulement de tomber dans la fosse et forçant l'écoulement par un by-pass latéral lorsqu'elles sont relevées, grâce à un système mécanique approprié, en pivotant chacune autour d'un axe de rotation horizontal situé à leur extrémité respectivement amont et aval. Sur les dessins schématiques annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif d'une des formes de réalisation du dispositif objet de l'invention appliqué à un collecteur d'assainissement. la figure 1 représente, vu en coupe verticale longitudinale, le dispositif dans son fonctionnement normal de piège à solides charriés en cours de remplissage, la figure 2 montre, dans les mêmes conditions, le dispositif plein, plaques relevées, prêt pour son curage, avec passage de l'écoulement par le by-pass latéral, la figure 3 est une vue en plan montrant le passage de l'eau par le by-pass latéral, la figure 4 est une coupe transversale agrandie, suivant les flèches A-A de la figure 3 et la figure 5 est un agrandissement des figures 1 et 2 avec représentation détaillée, à titre d'exemple, d'un système de levage des plaques par vérins hydrauliques en position de repos et déployés. Le dispositif, figures 1 à 5, est constitué par une fosse 1 aménagée sous le niveau du radier du collecteur 2, et recouverte de deux plaques articulées 3. La fosse 1 est formée d'un décaissement du radier dont la largeur n'excède pas la largeur maximale de la section du collecteur 2. Chaque plaque articulée 3 est solidarisée au piège, l'une à l'amont et l'autre à l'aval de celui-ci, par l'intermédiaire d'un axe horizontal 4 autour duquel elle peut pivoter de manière à lui permettre d'être relevée. En position de fonctionnement normal, ces plaques sont horizontales et reposent des butées 5 elles sont dimensionnées pour laisser entre elles une ouverture transversale 6 perpendiculaire au sens de l'écoulement sur toute la largeur du piège (figure 1). En position relevée, elles isolent la fosse 1 à l'amont et à l'aval en venant s'appuyer dans un encadrement 7 solidaire de la canalisation 2, et forcent le passage de l'écoulement dans un conduit latéral 8 prévu à cet effet et formant un by-pass disposé à une cote supérieure au niveau d'eau normal, permettant à l'écoulement de contourner le piège lorsque son niveau atteint et dépasse cette côte. Ce conduit est dimensionné pour accepter un débit supérieur ou égal au débit normal de l'écoulement (figure 2). L'étanchéité entre les plaques 3 et le radier est assurée au moyen d'un joint 9 constitué d'une plaque souple en élastomère recouvrant les articulations. Le système de relevage peut être constitué par deux vérins 10 situés chacun sous une plaque et commandés depuis la surface par une centrale hydraulique, ou constitué par tout autre système mécanique. En temps normal, les plaques articulées 3 sont positionnées à plat, permettant au piège d'intercepter les solides 11 charriés, ces derniers tombant dans la fosse 1 par l'ouverture transversale 6 laissée entre les plaques. Pour un collecteur d'assainissement, une ouverture de l'ordre de 30 cm entre les deux plaques permet d'intercepter environ 80 % des solides charriés par l'écoulement. Ces plaques qui recouvrent la fosse permettent d'éviter tout ralentissement de l'écoulement pour éviter la décantation et empêchent l'érosion des solides tombés dans la fosse lorsque survient une augmentation de débit due à une pluie par exemple. Lors d'une opération de curage du piège, les plaques 3 sont relevées et isolent le piège à l'amont ainsi qu'à l'aval. L'écoulement ainsi barré à l'amont va atteindre la côte d'ouverture du by-pass 8 et contourner le piège via ce by-pass. La fosse 1 du piège peut alors être aisément vidée de ses solides par un moyen d'extraction mécanique ou pneumatique approprié. L'intérêt du dispositif est triple : il permet de n'intercepter que les solides charriés sans provoquer de décantation, il empêche l'érosion des solides piégés dans la fosse 1 et permet d'isoler le piège pour son curage en faisant barrage en amont et en aval. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 10. Dispositif de piégeage de solides charriés par un écoulement, destiné à équiper des canalisations de transport d'eau chargée en matières solides, et en particulier les collecteurs de réseaux d'assainissement, ayant pour objet de piéger spécifiquement les solides charriés par un écoulement et de permettre leur extraction par des moyens mécanisés, caractérisé par la combinaison d'une fosse (1) aménagée sous le niveau du radier de la canalisation (2), recouverte de deux plaques articulées (3) déterminées pour laisser entre elles une ouverture (6) transversale à l'écoulement sur toute la largeur du piège lorsqu'elles sont en position horizontale de fonctionnement normal, et pour isoler la fosse (1) en amont et en l'aval, en forçant le passage de l'écoulement par un "by-pass" formé d'un conduit latéral (8) prévu à cet effet, lorsqu'elles sont relevées en pivotant chacune autour d'un axe de rotation horizontal (4) situé à leur extrémité respectivement amont et aval. 20. Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que la fosse (1) est formée d'un décaissement du radier dont la largeur n'excède pas la largeur maximale de la section de la canalisation (2). 30. Dispositif selon une des quelconques revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit latéral (8) est disposé à une côte supérieure au niveau d'eau normal lorsque les plaques articulées (3) sont en position horizontale, et en ce que ledit conduit latéral se mette en service sous l'effet de l'augmentation du niveau d'eau en amont lorsque lesdites plaques articulées sont relevées, et qu'il est déterminé pour accepter un débit supérieur ou égal au débit normal de l'écoulement. 40. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que, en position relevée, les plaques articulées (3) isolent la fosse (1) en amont et en aval en venant s'appuyer dans un encadrement (7) solidaire de la canalisation (2), l'étanchéité entre les plaques (3) et le radier étant assurée au moyen d'un joint (9) constitué d'une plaque souple en élastomère recouvrant les articulations. 50. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que, pour un collecteur d'assainissement, l'ouverture (6) a une largeur, entre les deux plaques articulées (3), voisine de 30 centimètres. 60. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le système de relevage des plaques articulées (3) est constitué par deux vérins (10) situés chacun sous l'une desdites plaques et commandés depuis la surface par une centrale hydraulique. 7D. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la fosse (1) est aménagée pour pouvoir être vidée de ses solides par un moyen d'extraction mécanique ou pneumatique.