Brevet FR2816646A1 — publié le 20020517

L'invention concerne un système de barrage pour plan d'eau, du type comprenant un dispositif de clapet monté pivotant sur le fond du plan d'eau entre une position abaissée et une position relevée. Les barrages de ce type, qui sont connus, présentent l'inconvénient qu'ils ne comportent pas de moyen de retenue efficace de corps flottants et de protection contre la chute vers l'aval par exemple des embarcations qui se laisseraient entraîner accidentellement sur le barrage. La présente invention a pour but de pallier l'inconvénient qui vient d'être énoncé. Pour atteindre ce but, un barrage selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de grille de protection déplaçable entre une position dans laquelle elle fait saillie au-dessus du plan d'eau et une position dite effacée, cette grille étant reliée au dispositif clapet de façon à être entraîné en mouvement par celui-ci. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de grille comporte, répartis d'une façon appropriée le long du dispositif clapet, des éléments de protection en forme d'aiguilles qui sont articulés à leurs extrémités inférieures au fond du plan d'eau. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de clapet pivotant comporte, à son extrémité supérieure libre, des moyens de connexion aux aiguilles de protection, qui sont adaptés pour permettre un mouvement axial relatif des aiguilles lors d'un mouvement de pivotement du dispositif clapet entre ces deux positions relevée et abaissée. Selon une autre caractéristique de l'invention, une aiguille de protection selon l'invention est articulée au sol du plan d'eau à une distance de l'emplacement d'articulation au sol du dispositif clapet, et dans la direction perpendiculaire à l'axe de pivotement du dispositif clapet et en aval de celui-ci, qui est choisie de façon que l'aiguille soit avantageusement inclinée en direction du dispositif clapet lorsque ce dernier occupe sa position relevée. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de connexion d'une aiguille de protection au dispositif clapet sont adaptés pour permettre à l'aiguille de servir d'étai. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la grille de protection est pourvue de moyens de brise de la lame d'eau s'écoulant par dessus le dispositif de clapet. L'invention sera mieux comprise, et d'autre buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : - La figure 1 est une vue schématique latérale en coupe d'un barrage selon l'invention ; - La figure 2 est une vue en direction de la flèche II de la figure 1 ; - Les figures 3A à 3F illustrent différentes étapes du processus d'abaissement du barrage selon la figure 1 ; - Les figures 4,5 et 6 sont des vues similaires à la figure 1 mais montrent le barrage équipé de trois dispositifs de brise de la lame d'eau ; - Les figures 7A et 7B sont des vues de dessus, partiellement en coupe d'un dispositif de largage des aiguilles, dans deux positions différentes ; La figure 8 est une vue en élévation du dispositif de largage selon les figures 7A et 7B ; et - La figure 9 illustre un autre mode de réalisation d'un barrage selon l'invention. Comme on le voit sur les figures un barrage selon l'invention, indiqué par la référence générale 1, est monté dans un plan d'eau 2 dont les niveaux d'eau en amont et en aval du barrage sont désignés respectivement par les références 3 et 4. Le barrage selon l'invention comporte essentiellement un agencement clapet 5 destiné à maintenir le niveau d'eau en permettant l'écoulement d'une lame d'eau 6 au-dessus de son bord supérieur 7 et un dispositif formant grille de retenue 9 destiné à empêcher des corps flottant à la surface du plan d'eau en amont du barrage de parvenir à la partie avale 4 et notamment pour protéger contre la chute vers l'aval des embarcations qui se laisseraient entraîner accidentellement sur le barrage. Comme le montre les figures, le barrage est monté dans une section du plan d'eau configurée de façon à présenter une section transversale rectangulaire dont le fond est indiqué en 10 et les côtés verticaux en 11. L'agencement clapet s'étend sur toute la largeur de cette section rectangulaire du plan d'eau et présente une forme rectangulaire complémentaire. L'agencement clapet est monté par son bord horizontal inférieur 13 en 14 sur le fond 10 du plan d'eau, de façon pivotante autour d'un axe 15, entre une position relevée montrée sur la figure 1 et la figure 3A et une position abaissée complètement escamotée ou affalée montrée sur la figure 3F. Le dispositif de commande du mouvement de pivotement de l'agencement clapet 5 peut être de toute nature appropriée et connue en soi. A titre d'exemple, sur la figure 1 le dispositif de commande est réalisé sous forme d'une poche gonflable 16 interposé entre le fond 10 et la partie inférieure du clapet, sur le côté arrière de celui-ci. Dans sa position relevée maximale, le clapet est ainsi incliné en direction vers le côté aval. Le dispositif de grille 9 comporte essentiellement un certain nombre d'éléments en forme de tiges, appelés aiguilles 18 qui sont réparties sur la largeur du plan d'eau, comme on le voit sur la figure 2. Chaque aiguille de protection 18 est articulée à son extrémité inférieure en 19 au fond 10 du plan d'eau tandis que son extrémité supérieure fait sailli en 20 au-dessus du niveau 3 supérieur amont. L'axe de pivotement 19 qui est parallèle à l'axe de pivotement 15 du dispositif de clapet 5 est situé à une certaine distance de l'axe 15, en arrière de celui-ci, de façon à être incliné, dans sa position relevée maximale, vers l'avant en direction du clapet 5. Chaque aiguille 18 est susceptible de pivoter entre cette position relevée et une position complètement abaissée et rabattue sur le sol 10, comme le montre la figure 3F. Le mouvement de pivotement des aiguilles 18 est commandé par le dispositif de clapet 5. A cette fin chaque aiguille 18 est reliée au bord supérieur 7 du clapet par un organe 23 qui entoure à la manière d'un anneau l'aiguille 18 tout en permettant un coulissement axial de celle-ci. Grâce à cet organe de liaison 23 le clapet 5 peut entraîner lors de son pivotement d'une manière très simple les aiguilles 18 d'une position relevée et une position plaquée contre le fond, comme cela est montré sur les figures 3A à 3F. Il ressort de ces figures, notamment de la figure 3E, que grâce à l'inclinaison vers l'avant des aiguilles dans leur position relevée, leur partie supérieure de retenue 20 reste pratiquement à son niveau haut bien que le clapet soit déjà fortement incliné. Pourtant, lorsque le clapet occupe sa position basse, couchée, les aiguilles se "cachent"sous le clapet. Dans cette position, l'organe de liaison 23 se trouve toujours à une certaine distance de l'axe de pivotement 19. Cette distance sert de levier permettant le relèvement de l'aiguille lorsque le clapet est amené à pivoter en direction de sa position relevée. Il est encore à noter qu'au niveau de l'organe de liaison 23 peut être prévu un élément 25a montré en traits interrompus sur la figure 1 qui peut servir de butée haute au clapet sur l'aiguille 18 ou un élément 25b montré aussi en traits interrompus qui sert au besoin d'étai en position haute du clapet par exemple pour des opérations de maintenance. Ces éléments s'opposent au coulissement de l'aiguille. Il est à noter que les aiguilles 18 peuvent servir également d'aérateurs pour la lame d'eau passant au-delà du clapet 5. Supplémentairement, pour éviter la formation de tourbillons et de courants de retour à l'endroit de la chute d'eau en aval du barrage, il est avantageux d'ajouter à chaque aiguille un dispositif d'amortissement du jet d'eau et de brise de la lame d'eau et de protection pour les embarcations qui viendraient de l'aval, dont trois différents modes de réalisation sont représentés sur les figures 4 à 6. Le système de barrage comporte des moyens de brise de lame d'eau comportant une barre ou tige 27 articulée à son extrémité supérieure au clapet 5. Plus précisément le dispositif selon la figure 4 porte une tige 27 qui est articulée à son extrémité supérieure en 28 au dispositif de liaison 23 tandis que son autre extrémité porte un rouleau 30 destiné à se déplacer sur un chemin de roulement 31 prévu sur le fond 10 du plan d'eau en aval de l'aiguille 18. La lame d'eau passant au dessus du barrage est ainsi brisée en tombant sur les tiges 27 réparties le long du barrage. Le mode de réalisation selon la figure 5 se distingue de celui de la figure 4 par le fait que l'extrémité libre d'une barre 27 est maintenue à la surface du plan d'eau 4 en aval du barrage, par un flotteur 32. Dans le cas de la figure 6 le dispositif antitourbillons et de protection aval comporte deux barres 34,35 articulées respectivement à l'aiguille correspondante 18 en 36 et au fond en 37 et dont les extrémités libres sont articulées l'une à l'autre en 38. Ces deux barres sont disposées de façon à former avec l'aiguille 18 un parallélogramme déformable dont la barre parallèle au fond se trouve au-dessus de la surface 4 du plan d'eau en aval du barrage. Les figures 7A, 7B et 8 montrent un mode de réalisation 23 de liaison d'une aiguille 18 au clapet 5, qui présente la forme d'un cadre rectangulaire dont le côté arrière est formé par un bras d'un levier 40 en forme d'un L monté pivotant entre une position de butée arrière et une position effacée. Les figures illustrent en outre qu'en prévoyant une tringlerie 42 en forme d'une tige à laquelle les butées 40 de tous les aiguilles 18 peuvent être reliées et qui s'étend parallèlement au clapet, on obtient par un déplacement axial de cette tringlerie le pivotement de toutes les butées arrière 40 et ainsi la"libération"de l'ensemble des aiguilles. La figure 9 illustre un autre mode de réalisation d'un barrage selon l'invention, selon lequel les aiguilles 18 sont disposées en amont du clapet 5 et sont reliées cinématiquement au dispositif clapet 5 chacune par une bielle 45 articulée à ses extrémités respectivement à l'aiguille et au dispositif clapet de façon que le mouvement de pivotement du clapet entre ces positions relevée et abaissée provoque le pivotement des aiguilles entre leur position relevée et leur position abaissée effacées. Comme il ressort de la description de l'invention, qui vient d'être faite, la grille de sécurité selon l'invention confère au barrage une parfaite sécurité car elle est capable d'arrêter les corps flottant et notamment des embarcations, même de toutes petites embarcations, tout en permettant le passage des crues par placage contre le fond du clapet et de la grille en position couchée. En cas de choc trop important sur l'aiguille celle-ci, très facilement remplaçable, cassera avant d'endommager en quoi que ce soit le barrage. Les aiguilles servent également d'aérateur pour la lame d'eau s'écoulent par dessus du clapet. D'autre part, la grille de protection n'interagit aucunement avec la fonction du clapet et son installation ou non est sans influence sur celle-ci. En plus, les aiguilles peuvent servir au besoin d'étais en position haute du clapet et de butée si cela pouvait présenter un intérêt, comme il a été invoqué plus haut. Enfin, l'invention prévoit la possibilité de détacher les aiguilles individuellement du clapet, sur une longueur voulue, le cas échéant, sur toute sa longueur. En abaissant plus ou moins le clapet, on pourrait laisser passer les flottants, si cela s'avère souhaitable. De multiples modifications peuvent être apportées au système de barrage selon l'invention. Ainsi, le dispositif clapet peut comporter plusieurs parties sélectivement manoeuvrables, chacun pourvue d'un dispositif de grille de sécurité. REVENDICATIONS 1. Système de barrage pour plan d'eau, du type comprenant un dispositif de clapet monté pivotant sur le sol du plan d'eau entre une position élevée et une position abaissée, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de grille (9) de protection contre la chute vers l'aval, notamment de petites embarcations, déplaçable entre une position haute dans laquelle elle fait saillie au-dessus du plan d'eau supérieur (3) et une position dite effacée, par le dispositif clapet, lorsque celui-ci se déplace entre ces positions relevée et abaissée. 2. Système de barrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de grille (9) comporte, répartis d'une façon appropriée le long du dispositif clapet (5), des éléments de protection (18) en forme d'aiguilles, qui sont articulées à leurs extrémités inférieures au fond (10) du plan d'eau, en aval du dispositif clapet (5) 3. Système de barrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de clapet (5) pivotant comporte, à son extrémité supérieure libre, des moyens (23) de connexion aux aiguilles de protection (18), qui sont adaptés pour permettre un mouvement axial relatif des aiguilles lors d'un mouvement de pivotement du dispositif clapet (5) entre ces deux positions relevée et abaissée. 4. Système de barrage selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une aiguille de protection (18) est articulée au sol (en 19) du plan d'eau à une distance de l'emplacement (14) d'articulation au sol du dispositif clapet, dans une direction perpendiculaire à l'axe de pivotement du dispositif clapet et en aval de celle-ci, qui est choisie de façon que l'aiguille (18) soit avantageusement inclinée en direction du clapet lorsque ce dernier occupe sa position relevée. 5. Système de barrage selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que des moyens (25a, 25b) de blocage du coulissement d'une aiguille de protection (18) sont ajoutés au moyen de connexion (23), qui sont adaptés pour permettre à l'aiguille de servir de butée haute ou d'étai au clapet. 6. Système de barrage selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la grille de protection (9) est pourvue de moyens de brise de la lame d'eau (6) s'écoulant au-dessus du dispositif clapet (5). 7. Système de barrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de brise de la lame d'eau et de protection aval comportent une barre (27) articulée à une extrémité à l'aiguille (18) au-dessus du niveau du plan d'eau inférieur (4), dont l'autre extrémité est mobile sur le sol (10) du plan d'eau ou à la surface du niveau inférieur (4) du plan d'eau. 8. Système de barrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de brise de la lame d'eau et de protection aval comportent, associés avantageusement à chaque aiguille (18), un dispositif de barres (34), (35) agencé à l'aiguille (18) de façon à former un parallélogramme déformable et dont la tige supérieure parallèle au fond se trouve au-dessus du niveau d'eau (3) en aval du barrage. 9. Système de barrage selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que la grille de protection (9) comporte une tringlerie (42) de déconnexion des aiguilles (18) du dispositif de clapet (5). 10. Système de barrage selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les aiguilles sont articulées au sol (en 19) en amont du dispositif clapet (5) et sont reliées chacune à ce bielle (45) articulée à l'aiguille et au dispositif clapet. 11. Système de barrage selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de brise de lame d'eau comportant une barre (27) articulée à son extrémité supérieure au clapet (5).