Brevet FR2880367A1 — publié le 20060707

La présente invention est relative aux digues portuaires artificielles. En général, les ports, et plus particulièrement les ports de plaisance, sont enclos à l'intérieur des terres et sont protégés par des digues en enrochements qui les préservent des attaques de la houle extérieure. On a également déjà construit des ports artificiels en pleine mer abrités derrière des digues construites à partir de caissons brise-houle, les caissons étant, face à la houle venant du large, munis de parois perforées, par exemple du type "Jarlan" destinées à l'absorption de l'énergie de la houle. C'est ainsi que par la demande de brevet français n 95 01115 déposée le 31 janvier 1995, on connaît une barrière de protection contre la houle utilisable notamment pour abriter des ports, cette barrière étant composée de caissons élémentaires partiellement immergés clans l'eau et délimitant un bassin d'amortissement dont au moins la paroi orientée vers la houle incidente est munie d'ouvertures permettant de dissiper au moins en partie l'énergie de la houle. Selon cette demande de brevet, dans sa superstructure émergeant au moins partiellement de l'eau, cette barrière remonte progressivement dans le sens de propagation de la houle au-dessus du bassin en le couvrant au moins en partie. Dans certains modes de réalisation décrits dans cette demande de brevet destinés à des fonds relativement profonds, la barrière de protection ainsi constituée est placée sur une structure de support ouverte, par exemple en treillis métallique ou en béton, par laquelle elle repose sur le fond en étant stabilisée par gravité. Dans d'autres réalisations, la barrière est dépourvue d'une telle structure de support et le compartiment délimitant ledit bassin repose directement sur le fond. La barrière peut alors être placée près d'une plage par exemple là où la profondeur de l'eau n'est que de quelques mètres. La présente invention a pour but cle fournir une digue portuaire artificielle, notamment pour ports de plaisance, présentant globalement une structure analogue à la barrière de protection décrite dans la demande de brevet précitée, cette structure ayant une stabilité au moins aussi bonne, sinon meilleure, que celle de la barrière de protection connue moyennant une simplicité et, partant, un coût de construction plus favorables, tout en pouvant être installée sur des fonds relativement grands. Ce problème est résolu selon l'invention par une digue portuaire artificielle comportant une structure allongée monobloc en béton semiimmergée, destinée à être installée face à la houle incidente et présentant une embase d'où s'étend un cloisonnage vertical constitué de parois croisées ménageant dans cette structure des compartiments, le cloisonnage étant surmonté d'une dalle de couverture, caractérisée en ce qu'au moins les compartiments situés dans la partie inférieure de ladite structure sont remplis d'un matériau pesant granulaire de manière que ladite structure repose directement sur ledit fond par gravité, essentiellement en vertu du poids de ce matériau. La structure de digue portuaire artificielle résultant de cette caractéristique est ainsi d'une construction simple et légère et présente néanmoins une bonne stabilité même si elle est implantée sur un fond de profondeur moyenne et si les assauts de la houle sont importants. De préférence, le matériau pesant est choisi parmi le sable, le gravier, la pierraille et/ou le minerai pauvre. Selon une autre caractéristique de l'invention, la structure comprend au moins un plancher horizontal délimitant au moins deux niveaux de compartiments. Il est alors avantageux, dans le but de créer un amortissement de la houle incidente qu'au moins les compartiments situés à un niveau correspondant au niveau moyen de l'eau et ayant une paroi extérieure faisant face à la houle, soient aménagés en bassins d'amortissement, ladite paroi étant à cet effet munie de perforations. Les compartiments aménagés en bassin d'amortissement sont de préférence en communication les uns avec les autres à travers des fenêtres ménagées dans leurs parois communes. Dans le but d'améliorer encore l'effet d'amortissement de la houle, ladite dalle de couverture est au moins partiellement pourvue de perforations; - la paroi de la structure faisant face à la houle incidente est prolongée au-dessus de ladite dalle de couverture en remontant progressivement dans le sens de propagation de la houle, cette paroi remontante étant percée d'ouvertures et délimitant un volume d'amortissement de l'énergie de la houle incidente au-dessus de ladite dalle de couverture. Ce volume peut alors être en communication avec le ou les bassins d'amortissement sous-jacents par l'intermédiaire desdites perforations de la dalle de couverture. De préférence, ladite paroi remontante présente des gradins dont les contre-marches comportent des perforations. Un mur de protection peut être prévu au-dessus de ladite dalle de couverture dans le prolongement d'une paroi du cloisonnage s'étendant perpendiculairement à la direction de la houle incidente. Ladite paroi remontante est alors avantageusement prolongée jusqu'à atteindre ledit mur de protection. Le volume délimité par ladite paroi remontante, ladite dalle de couverture et ledit mur de protection peut être cloisonné dans le sens transversal de distance en distance le long de la digue par des parois de séparation présentant éventuellement des fenêtres faisant communiquer entre eux les compartiments ainsi constitués. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, au moins certains des compartiments situés dans la partie supérieure de ladite structure sont aménagés pour recevoir des installations telles que parkings, garages à bateaux, galeries marchandes et analogues. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide de modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels les figures 1 et 2 représentent des vues en coupe verticale, prises parallèlement à la direction incidente de la houle, respectivement de deux modes de réalisation de la digue portuaire artificielle suivant l'invention. Suivant le mode de réalisation représenté sur la figure 1, la digue artificielle selon l'invention comprend une structure monobloc en béton 1 érigée sur un soubassement 2 formé par des enrochements et réalisé dans cet exemple en deux couches superposées 2a et 2b, la granulométrie de la charge prévue dans la couche inférieure 2a étant de préférence plus grosse que celle de la couche supérieure 2b. La structure monobloc 1 proprement dite comprend une embase 3 à partir de laquelle d'étend verticalement un cloisonnage formé de parois 4a, 4b, 4c et 4d orientées perpendiculairement à la direction de propagation de la houle (flèche H) et de parois orientées parallèlement à cette direction. Parmi ces dernières parois, seule une paroi 5 est partiellement visible sur le dessin du côté de la digue faisant face au large. Dans le mode de réalisation représenté, les cloisons 4a à 4d et 5 s'étendent jusqu'à une dalle de couverture supérieure 6 de l'ouvrage, celle-ci étant située à une hauteur h1 légèrement supérieure à celle du niveau moyen NM de l'eau à l'endroit d'implantation de la digue. Par ailleurs, un plancher intermédiaire horizontal 7 s'étend en travers de l'ensemble du volume de la structure 1. Il est situé à une hauteur h2 légèrement inférieure à celle dudit niveau moyen NM et divise la structure en deux niveaux de compartiments. La structure 1 qui vient d'être décrite définit ainsi dans l'ouvrage un ensemble de compartiments tels que les compartiments inférieurs 8, 9 et 10 et les compartiments supérieurs 11, 12 et 13, en ce qui concerne par exemple la partie représentée sur la figure 1 de la structure. On comprend cependant que ce cloisonnage est présent sur toute la longueur de l'ouvrage et que la division en compartiments s'étend sur toute sa longueur. On voit également que l'une des parois s'étendant perpendiculairement à la direction H de la houle est prolongée verticalement au-delà de la dalle supérieure 6 pour former un mur de protection 14. Du côté de ce mur 14 tourné vers le port, la dalle supérieure 6 est avantageusement aménagée dans un but utilitaire. Par exemple, on peut y prévoir des parkings, des bâtiments commerciaux, ^des installations de plage ou analogues. Certains des compartiments supérieurs sont aménagés en bassins d'amortissement de la houle incidente. II s'agit dans l'exemple de la rangée de compartiments extérieurs côté large 11 et de la rangée de compartiments intermédiaires 12. Ces bassins d'amortissement sont conçus comme décrit dans la demande de brevet précitée. Ainsi, la paroi 4a face au large est munie de perforations 15 sur une hauteur h1 + h2 et la dalle supérieure 6 comporte des perforations 16. Le mécanisme d'amortissement agissant sur la houle incidente en raison de la présence de ces perforations a été décrit en détail dans cette demande de brevet de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'y revenir ici. On peut cependant noter que selon la présente invention et afin d'amplifier ce mécanisme, les bassins d'amortissement ainsi formés sont en communication permanente entre eux grâce à des fenêtres de communication transversales 17 et longitudinales 18 prévues respectivement dans les parois 5 et 4b. En outre du côté du mur de protection 14 tourné vers le large, la dalle 6 est de préférence surmontée d'une paroi remontante 19 qui peut être conçue comme dans la demande de brevet précitée et plus précisément sous la forme de tous les modes de réalisation qui en sont décrits dans ce document. Dans les deux modes de réalisation décrits présentement, la paroi remontante 19 est configurée en gradins dont les contremarches ont des perforations 19a. L'action de la paroi remontante sur la houle est également décrite en détail dans ladite demande de brevet. On notera cependant que le volume 20 délimité par cette paroi 19 est cloisonné dans le sens transversal de distance en distance le long de la digue par des parois de séparation 21 présentant des fenêtres 22 faisant communiquer entre eux les compartiments ainsi constitués. Au moins certains des compartiments inférieurs 8, 9 et 10, ici les trois compartiments, ainsi que le cas échéant et comme représenté le compartiment supérieur 13 côté port de l'ouvrage, sont remplis d'un matériau pesant formant lest 23. Malgré la finesse de sa construction, on confère ainsi à la structure 1 un poids suffisant pour qu'elle puisse reposer directement sur le fond marin, plus précisément sur le soubassement 2 sans qu'il soit nécessaire de prévoir une structure complexe de support en treillis. Ce lest assure une très bonne stabilité de la digue même si la profondeur du plan d'eau est importante et I"énergie contenue dans la houle incidente élevée. Comme matériau pesant, on peut utiliser du sable, de la pierraille, du gravier ou analogue. Cependant, les minerais pauvres, de fer par exemple, sont préférés en raison de leur densité élevée. On peut également prévoir un mélange de ces constituants. La structure de digue portuaire qui vient d'être décrite est réalisée de préférence en béton armé et/ou précontraint et elle peut être construite en cale sèche par tronçons selon un procédé connu en soi. Les tronçons une fois achevés sont remorqués par flottaison vers leur emplacement prévu puis positionnés au-dessus du soubassement préalablement installé au fond. Puis, après assemblage des tronçons, la structure est immergée par remplissage avec du matériau pesant des compartiments prévus pour recevoir le lest qui y est versé par des moyens appropriés. Pour permettre cette opération, des ouvertures telles que l'ouverture 24 prévue entre les compartiments 10 et 13 clans la plancher horizontal, peuvent être prévues. Elles seront éventuellement obturées si dans le compartiment situé au-dessus doit circuler de l'eau comme cela est le cas entre les compartiments 8 et 11 par exemple. La figure 2 représente un autre mode de réalisation de la digue artificielle selon l'invention. II diffère de celui de la figure 1 essentiellement par le fait qu'entre deux cloisons verticales longitudinales 25 et 26 de la structure, on a aménagé non seulement un compartiment inférieur 27 destiné à recevoir le matériau pesant, mais également au-dessus de ce compartiment, un ou plusieurs volumes à sec 28 et 29 délimités par des planchers horizontaux 30 ou 31. Ces volumes pourvus de préférence de doubles parois (non représentées) 5 pourront être aménagés pour recevoir des installations diverses telles que parkings, garages à bateaux, galeries marchandes etc. 7 REVENDICATIONS 1. Digue portuaire artificielle comportant une structure allongée monobloc (1) en béton semi-immergée, destinée à être installée face à la houle et présentant une embase (3) d'où s'étend un cloisonnage vertical constitué de parois croisées (4a à 4d, 5) ménageant dans cette structure des compartiments (8 à 13; 28, 29), le cloisonnage étant surmonté d'une dalle de couverture (6), caractérisée en ce qu'au moins les compartiments (8, 9, 10) situés dans la partie inférieure de ladite structure (1) sont remplis d'un matériau pesant granulaire (23) de manière que ladite structure repose directement sur ledit fond par gravité essentiellement en vertu du poids de ce matériau. 2. Digue portuaire artificielle selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau pesant est choisi parmi le sable, le gravier, la pierraille et/ou le minerai pauvre. 3. Digue portuaire artificielle selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la structure (1) comprend au moins un plancher horizontal (7; 30, 31) délimitant au moins deux niveaux de compartiments. 4. Digue portuaire artificielle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans le but de créer un amortissement de la houle incidente, au moins les compartiments (11, 12) situés à un niveau correspondant au niveau moyen de l'eau (NM) et ayant une paroi extérieure (4a) faisant face à la houle sont aménagés en bassins d'amortissement, ladite paroi étant à cet effet munie de perforations (15). 5. Digue portuaire artificielle selon la revendication 4, caractérisée en ce que les compartiments (11, 12) aménagés en bassin d'amortissement sont en communication les uns avec les autres à travers des fenêtres (17, 18) ménagées dans leurs parois communes. 6. Digue portuaire artificielle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite dalle de couverture est au moins partiellement pourvue de perforations (16). 7. Digue portuaire artificielle selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la paroi (4a) de la structure (1) faisant face à la houle incidente est prolongée au-dessus de ladite dalle de couverture (6) en remontant progressivement dans le sens de propagation de la houle, cette paroi remontante (19) étant percée d'ouvertures (19a) et délimitant un volume d'amortissement (20) de l'énergie de la houle incidente au-dessus de ladite dalle de couverture (6). 8. Digue portuaire artificielle selon les revendications 6 et 7, caractérisée en ce que le volume (20) délimité par ladite paroi remontante (19) est en communication avec les bassins d'amortissement sous-jacents par l'intermédiaire desdites perforations (16) de la dalle de couverture (6). 9. Digue portuaire artificielle selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que ladite paroi remontante (19) présente des gradins dont les contremarches comportent lesdites perforations (19a). 10. Digue portuaire artificielle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un mur de protection (14) est prévu au-dessus de ladite dalle de couverture (6) dans le prolongement de la paroi du cloisonnage s'étendant perpendiculairement à la direction de la houle incidente. 11. Digue portuaire artificielle selon les revendications 6 et 10 prises ensemble, caractérisée en ce que le volume (20) délimité par ladite paroi remontante (19), ladite dalle de couverture (6) et ledit mur de protection (14) est cloisonné dans le sens transversal de distance en distance le long de la digue par des parois de séparation (21) présentant éventuellement des fenêtres (22) faisant communiquer entre eux les compartiments ainsi constitués 12. Digue portuaire artificielle selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisée en ce qu'au moins certains des compartiments (28, 29) situés dans la partie supérieure de ladite structure (1) sont aménagés pour recevoir des installations telles que parkings, garages à bateaux, galeries marchandes et analogues.