Brevet FR2801914A1 — publié le 20010608

STRUCTURE DE RETENTION D'EAU D'ECOULEMENT La présente invention concerne une structure rétention d'eau d'écoulement comprenant un système captation de l'eau alimentant une capacité rétention et des moyens d'évacuation de l'eau ainsi captée. Elle trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive dans le domaine l'assainissement pluvial en milieu urbain. L'urbanisation entraîne l'imperméabilisation sols, ce qui pose un problème d'évacuation des eaux de pluie en cas de chutes importantes, lors d'averses ou orages. connaît déjà des techniques de traditionnel qui consistent essentiellement a surdimensionner les canalisations d'évacuation de façon à tenir compte des débits maximum. coût des investissements pour la construct' et mise en place de telles canalisations de grands diametres est cependant important. Elles permettent pas non plus de limiter la pollution, les eaux de pluie étant alors rejetées en totalité trop rapidement dans le réseau d'égout. connaît également des techniques consistant stocker localement l'eau de pluie pour l'évacuer ensuite progressivement de façon différée vers ouvrage d'assainissement ou dans le sol par inf'ltrations. Ces techniques présentent également des inconvénients. Quand elles sont en surface, elles sont peu salubres, les eaux stagnantes favorisant par exemple la prolifération de moustiques. Quand elles sont enfouies dans le elles mettent en #uvre des systèmes de stockage coûteux du type caisson en polyéthylène qui permettent certes, une bonne capacité de rétention et un rélargage progressif à un débit acceptable, mais qui sont également fastidieux à mettre en #uvre car nécessitant par exemple des empilements ajustés. De plus, ces caissons sont en matériaux non recyclable, dont la tenue dans le temps n'est par ailleurs pas démontrée. La présente invention vise à fournir structure de rétention d'eau d'écoulement répondant mieux que celles antérieurement connues aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle va permettre de palier ces inconvénients en proposant moyens simples, peu coûteux et faciles à mettre #uvre manuellement par des opérateurs non qualifiés. Avec la présente invention il va être possible d'obtenir une capacité de rétention et d'occupation de la structure par de l'eau atteignant 90 ' 95% du volume correspondant dans le sol. Une telle structure présente donc un indice de vide maximum, tout en autorisant une grande maniabilité, en présentant une grande légèrete, et ce avec un encombrement réduit, et une excellente résistance aux agents chimiques, aux micro organismes et aux efforts de compressions. Dans ce but, la présente invention propose notamment une structure de rétention d'eau d'écoulement comprenant un système de captation de l'eau alimentant une capacité de rétention vidangeable progressivement, caractérisée en ce que la capacité de rétention comprend au moins une couche formée d'au moins un caisson définissant une cavité ou de plusieurs canalisations adjacentes en matériau poreux, ladite capacité étant agencée pour supporter le poids d'un terrain de remblai recouvrant la capacité. La structure peut également être à même de supporter des surcharges de roulement ou autres. Dans des modes de réalisation avantageux on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes . - les canalisations ou caissons en matériau poreux sont ouverts vers le bas de la capacité - les canalisations ou caissons ont une section transversale en forme de demi-cercle ou chapeau de gendarme ; - les canalisations ont une section transversale en forme d'ogive ; - les canalisations ou caissons sont fermés ; - les canalisations ou caissons ont une section transversale polygonale ; - les canalisations sont cylindriques ; - la structure comporte au moins deux couches superposées de caissons ou de canalisations, décalees l'une par rapport à l'autre. Ceci permet par exemple de former une structure alvéolaire ; - le système de captation comprend le terrain de remblai recouvrant la couche supérieure de caissons ou de canalisations ; - la ou les couches de caissons ou canalisations reposent sur un lit de forme inférieur, par exemple en contact avec le sol via une membrane d'interface ; - le matériau poreux est du béton de pouzzolane ou d'argile expansé ; - les canalisations sont formées de portions jointives, et/ou connectées l'une à l'autre, dans le prolongement l'une de l'autre. Avantageusement, les portions ou les caissons sont de poids faibles, propres à être déplacees manuellement par un opérateur, par exemple par le biais d'une pince à bordure, par exemple présentant un poids inférieur à 20 ou 25 kg. La présente invention sera mieux comprise au vu de la description qui suit de modes de réalisat' donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels - La figure 1 est une vue en coupe, d'un premier mode de réalisation d'une structure de rétention selon l'invention. - La figure 2 est une vue en perspective deux couches superposées, en quinconce, d'un deuxième mode de réalisation de l'invention avec canalisations présentant une section sensiblement en forme de chapeau de gendarme. - La figure 3 montre, en perspective et en coupe, un troisième mode de réalisation de l'invent' avec canalisations cylindriques. - La figure ibis montre un moyen de connexion entre deux portions de canalisations cylindriques de la figure 3. - La figure 4 est une coupe schématique montrant un quatrième mode de réalisation de canalisations pour structure selon l'invention, présentant une section en forme d'ogive. - La figure 5 montre un cinquième mode de réalisation de canalisation d'une structure selon l'invention en forme de U renversé. - La figure 6 montre en perspective éclatée et partielle un sixième mode de réalisation d'une structure selon l'invention avec caissons. La figure 1 montre une structure 1 de rétention d'eau d'écoulement (flèches 2) dans le sol 3 comprenant un système de captation 4 de l'eau et une capacité 5 de rétention de l'eau. Dans ce mode de réalisation, il est prévu des moyens 6 d'évacuation de l'eau, formés par une canalisation inférieure 7 entièrement poreuse, de petit diamètre, par exemple cylindrique de 20 cm de diamètre, agencée pour évacuer l'eau vers un réservoir ou bassin de récupération (non représenté). La vidange de la capacité peut également se faire simplement par la couche inférieure de canalisations ou par un lit de matériau drainant. Egalement en fonction du terrain, 1 évacuation peut se faire de façon répartie sur une partie ou sur toute la surface de la capacité, par infiltration progressive dans le sol sous la capacité 5. Le système de captation est quant à lui et par exemple formé par un sol perméable 9, et par un ou plusieurs puits collecteurs 10 des eaux récupérées à partir de la chaussée imperméable 12. Dans le mode de réalisation plus particulièrement décrit ici, la capacité 5 de rétention comporte plusieurs couches parallèles 13 de canalisations 14, par exemple quatre couches superposées, matériau poreux par exemple en béton de pouzzolane. Les canalisations sont formées par des tunnels en forme de demi cylindres, dont l'ouverture dirigée vers le bas, par exemple d'épaisseur 3 et de diamètre horizontal 20 cm. Chaque couche est décalée l'une par rapport à l'autre, de sorte que les extrémités des bords 15 de chaque demi cylindre supérieur repose sur sommet 16 d'un demi-cylindre de la couche inférieure. Dans le mode de réalisation décrit en référence à la figure 1, où on a supposé le sol de fond de fouille peut perméable, la couche inférieure 13 repose quant à elle sur une membrane perméable 17 au dessous de laquelle est placée la canalisation d'évacuation 7. Mais la membrane posée en fond de fouille peut également être étanche, au quel cas c'est le lit inférieur de la structure poreuse qui sert par exemple de drain. Les canalisations ainsi disposées ménagent dans leur partie intérieure un volume vide ou capacité de rétention des eaux de l'ordre de 90 à 95% de la capacité totale. La couche supérieure de canalisations 13 supporte quant à elle le poids du terrain de remblai 18 formant la partie inférieure du sol 9, éventuellement planté de végétaux 19 et/ou d'autres charges comme par exemple des charges de roulement. On a représenté sur la figure 2 une structure selon un autre mode de réalisation de l'invent' comprenant des canalisations 21 de section en forme de chapeau de gendarme, obtenue à partir d'éléments identiques 22, de faible poids, juxtaposés de façon jointive pour éviter à la terre de remblai pénétrer dans l'intérieur 23 desdites canalisations. Plus précisément les éléments 22 présentent exemple une forme demi-cylindrique terminée sur bords inférieurs par un décrochement ou ressaut 24 en forme de rebord longiligne, l'élément étant de dimension 50 cm x 60 cm x 25 cm, autorisant un indice de vide compris entre 0,8 et 0,9. L'eau de pluie 25 traverse les parois poreuses des canalisations et rejoint le fond de fouille, la couche inférieure du sol 26 étant ici sensiblement perméable ou formée par une couche ajoutée perméable forme plate, horizontale, au-dessus d'une couche imperméable. La figure 3 montre un autre mode de réalisation une structure 29 selon 'invention, avec canalisations tubulaires 30, formee cette fois-ci de portions de tube 31, par exemple connectées entre les par un système 32 connu du tenon-mortaise figure 3bis), ce qui permet une rigidité mecanique entre portions de canalisations. L'eau 33 traverse les parois indriques en matériau poreux, et rejoint le fond la fouille pour évacuation. La structure supporte une couche remblai 34, tubes étant insérés dans la terre 35 et delimitant un espace vide de l'ordre 90% du volume occupé par les tuyaux. La figure 4 montre schématiquement un autre mode réalisation de structure 36 aux canalisations 37 sections en forme d'ogive. La figure 5 montre un cinquième mode de realisation de la structure 38 comprenant deux couches 39 de canalisations 40 forme de U renversé, les couches étant disposées en quinconce unes sur les autres, pour former une structure alvéolaire extrêmement résistante à la compression et sur laquelle peut être placé un remblai 41 de poids important. La figure 6 montre en perspective un empilement de caissons 43 de section en forme de U renversé avec un rebord, à pans du U légèrement inclinés, par exemple de largeur hors tout à la base de 50 cm, de hauteur 50 cm et d'épaisseur de paroi poreuse de 5 cm. Le caisson définit ainsi une cavité ouverte vers le bas de forme sensiblement rectangulaire ou tronconique. On va décrire ci-après le procédé de formation d'une structure selon l'invention. Après avoir effectué une fouille correspondant au volume hors tout de la capacité de rétention recherchée, on met éventuellement en aeuvre en fond de fouille une membrane étanche pour éviter l'infiltration des eaux de la capacité dans la nappe phréatique (si l'on cherche à protéger la nappe), puis une géomembrane (non représentée) pour éviter les poinçonnements. On construit alors les couches de canalisations ou de caissons par juxtaposition et empilement sur plusieurs niveaux. On recouvre ensuite le tout d'une couche remblai, en mettant éventuellement en oeuvre grille permettant de reprendre les efforts de traction horizontaux, et une couche de roulement s'il y a lieu. On va maintenant décrire le fonctionnement la structure de rétention selon l'invention en réference à la figure 1. Lors de pluies importantes, l'eau s'infi tre rapidement dans le sol 9 et/ou s'écoule par le puits à fort débit car il récolte les eaux de ruissellement d'une importante surface imperméable La canalisation d'évacuation 7 de petit diametre les infiltrations directes dans le sol en ne suffisant pas pour évacuer le brusque débit, eau monte dans la structure (niveau 42). Puis lorsque l'orage ou la pluie s'arrête, eau écoule lentement à son débit maximum dans la canalisation 7, jusqu'à évacuation complète du volume eau stocké provisoirement, régénérant de ce fait le volume disponible de stockage de la capacité. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs ce qui précède, la présente invention n' pas imitée aux modes de réalisation plus particulièrement décrits. Elle en embrasse au contraire toutes les variantes, et notamment celles où la section des canalisations est triangulaire, les où un autre matériau poreux est utilisé comme exemple des bétons d'argile expansés, des bétons billes de verre recyclé, ou celles où la capacité est montée sur une pente sensiblement perméable. La structure selon 'invention est en effet adaptable sur tout type terrain, en pente, plat, accidenté, etc. REVENDICATIONS 1. Structure (1, 20, 29, 36, 42) de rétention d'eau d'écoulement comprenant un système de captation de l'eau alimentant une capacité (5) de retention vidangeable progressivement, caractérisée en que la capacité de rétention comprend au moins une couche (13) formée d'au moins un caisson (43) définissant une cavité ou de plusieurs canalisations (14, 21, 30, 37, 40) adjacentes, en matériau poreux, ladite capacité étant agencée pour supporter le poids d'un terrain (3, 34, 41) de remblai recouvrant la capacité. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les canalisations (14, 21, 37, 40) ou caissons (43) en matériau poreux sont ouverts vers le bas de la capacité. 3. Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que les canalisations (14, 21) ou caissons (43) ont une section transversale en forme de demi-cercle ou de chapeau de gendarme. 4. Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que les canalisations (37) ont une section transversale en forme d'ogive. 5. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les canalisations (30) ou caissons sont fermés. 6. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les canalisations (40) ou caissons (43) ont une section transversale polygonale. 7. Structure selon la revendication 5, caractérisée en ce que les canalisations sont cylindriques. 8. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracterisée en ce qu'elle comporte au moins deux couches superposées de caissons ou de canalisations décalées l'une par rapport à l'autre. 9. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisee en ce que le système de captation comprend ledit terrain de remblai (3, 34) recouvrant la couche supérieure de caissons ou de canalisations. 10. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisee en ce que la ou les couches de caissons ou canalisations reposent sur un lit de forme inférieur, en contact avec le sol. 11. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisee en ce que le matériau poreux est du béton de pouzzolane ou d'argile expansé. 12. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les caissons ou les canalisations formées de portions jointives, sont tels que lesdits caissons ou lesdites portions sont chacun de poids inférieur à de l'ordre de 20 kg.