Brevet FR2885147A1 — publié le 20061103

PROCEDE DE RENFORCEMENT DES CRETES DES DIGUES DE PROTECTION CONTRE LES CRUES ET DE GESTION DES PLUS HAUTES EAUX La présente invention concerne un procédé de renforcement des crêtes des digues de protection contre les crues et de gestion des plus hautes eaux, dont le concept permet de nombreuses applications. Les crues peuvent se renouveler plusieurs fois par an dans un même secteur, ce qui nécessite d'avoir des digues de protection des zones inondables, calées en altimétrie sur les plus hautes eaux (PHE) ; passée cette cote, les eaux débordent et en s'écoulant érodent les crêtes des digues, voir liquéfient le remblai, qui peut d'un seul coup lâcher et créer ainsi des brèches dans la digue, digue qui de ce fait ne remplit plus son rôle de protection et régulation des crues. Les dégâts qui s'ensuivent peuvent être considérables. Devant la pression médiatique, les syndicats de gestion des digues, les élus et services de l'état doivent proposer des solutions fiables et économiques de maintenance et de renforcement des digues. Les solutions connues à ce jour sont le relèvement pur et simple des crêtes des digues érodées par apport de matériaux, avec toutes les contraintes de logistique liée au transport des matériaux, qui créent des dégradations sur d'autres secteurs de la digue, sans compter que les matériaux amenés risquent de repartir avec le premier débordement de la prochaine crue. Ces solutions sont très onéreuses, et ne peuvent pas être réalisées partout, sans parler des problèmes d'esthétique et de dégradation du paysage naturel dégradé par les engins de travaux publics très lourds et large qui ont besoin de se créer une piste pour accéder aux zones des digues dégradées. Egalement, ces techniques de réparation ne permettent pas de bien traiter les terriers fais dans les digues par les animaux, car le simple rajout de remblai, même bien compacté, ne traite pas ce genre de problème et n'a aucun effet dans le temps Aussi, dans ce contexte, la société BSS a conçu et réalisé un procédé de renforcement des crêtes des digues de protection contre les crues, procédé qui permettra également une meilleure gestion des plus 2..5 hautes eaux par les possibilités qu'offre cette innovation, de part ses nombreuses applications. L'idée nouvelle consiste à renforcer les crêtes de la digue avec des blocs préfabriqués essentiellement des blocs béton à recycler, provenant d'une fin de vie dans la réalisation de balisages lourds de chantier. Ces blocs sont en général de forme parallélépipédique, en béton (mais d'autres formes de blocs et d'autres matériaux peuvent être utilisés, tel que le bois ou le métal, en les associant entre eux 3 + éventuellement). Ces blocs font de I mètre de longueur environ à plusieurs mètres de longueur et sont solidement reliés entre eux par des attaches. L'étanchéité peut se faire de plusieurs manières. Si les blocs ne sont pas étanche eux-mêmes, l'étanchéité est assurée par une membrane souple, étanche à l'eau, déroulée sur l'ensemble de la longueur des blocs, puis remontée sur le corps des blocs pour former une enveloppe, ce qui assure une parfaite étanchéité. Si le bloc est étanche, alors seule la 3 5 liaison entre les blocs est assurée par un joint d'étanchéité souple, qui est placé en compression lors de l'assemblage des blocs et assure une parfaite étanchéité. Le nouveau procédé constitué d'une série de blocs étanches est astucieusement ancré dans une tranchée réalisée en crête de la digue, tranchée dans laquelle vient se placer le nouveau système. La partie supérieure des blocs est calée au niveau des plus hautes eaux (PHE) , le terrassement est fait à l'avancement par un petit engin de terrassement qui se 4 place sur la crête de la digue, terrasse la tranchée en laissant les déblais sur le bord de la crête, puis après déroulement de la membrane d'étanchéité si besoin, l'engin pose les blocs de béton préfabriqués dans la tranchée, les blocs peuvent être amenés par la voie d'eau sur des barges, ce qui permet d'éviter tout passage d'engin de transport sur les digues. Ceci réduit considérablement les risques des dégradations des digues. Les blocs peuvent être alignés sur quelques dizaines de mètres pour des 4 5 réparations ponctuelles à plusieurs kilomètres de longueur pour reprendre toute une zone de crête qui n'est plus à la bonne cote des PHE.. Les terres provenant du terrassement sont ensuite régalées à l'avancement de part et d'autre des blocs béton, pour reconstituer la crête de la digue, et enterrer ainsi le renforcement composé des blocs étanches. Ainsi, la crête de la digue est renforcée, et dans le cas d'une crue avec débordement éventuel, la crête de digue renforcée va jouer son rôle de retenue et de o maintien de la cote des PHE, sans lâcher, ni permettre la création de brèche. Avantageusement, les blocs enterrés jouent un rôle de barrière vis à vis des animaux qui créent des terriers dans les digues, les animaux se heurtent aux blocs béton. Il peut aussi être ajouté en fond de terrassement des micro pieux, ou des ancrages dans le corps de la digue pour renforcer celle ci avant ou après la pose de la membrane protectrice des blocs étanches, et ceci est d'autant plus intéressant qu'ils seront une sécurité accrue vis à vis des galeries creusées par les animaux. L'intérêt du nouveau procédé décrit est son extrême simplicité de mise en oeuvre, sa souplesse d'adaptation au terrain même s'il n'est pas accessible facilement, les matériaux lourds tels que les blocs béton peuvent être acheminés par voie d'eau, le concept n'ayant pas besoin d'autre part d'importants volumes de remblai pour reconstituer les crêtes des digues. Mais le procédé ne s'arrête pas au simple traitement du renforcement des crêtes des digues, il apporte 0 aussi une gestion des plus hautes eaux par les nombreuses applications qu'il permet, telles que décrites à titre non limitatif dans les différentes figures. La figure 1 représente en coupe transversale et en variante, la mise en place du procédé (1) de renforcement de la digue (2), où l'on voit bien la tranchée (2a) permettant l'ancrage dans la digue, la reprise des terres (2b) provenant du petit terrassement pour recréer la crête de la digue au niveau des A 5 PHE. Le renforcement est réalisé à partir de blocs (3) en béton recyclés, pas forcément étanches, qui sont enveloppés d'une membrane étanche (4), ladite membrane (4) est refermée sur le pourtour des blocs, un système de fermeture (4a) de type thermo soudage, collage ou clips assure le recouvrement de la membrane et son étanchéité. L'utilisation de blocs non étanches recyclés est une également une réelle innovation, car il permet un réel gain au niveau économique, mais également au titre du 2..o développement durable et de l'environnement. En effet ces blocs en fin de vie étaient en général jetés en décharge ou tout simplement enfouis en carrière. En fond de terrassement des ancrages (5) ont été rajoutés pour fixer la membrane au corps du remblai, ce qui assure une parfaite stabilité du renforcement et une protection efficace contre les risques des creusements des galeries créés par les animaux. Egalement le concept de mise en oeuvre préserve les 2 parois latérales de la digue, L5 notamment de la végétation existante, de la biodiversité, ce qui permet dès la fin des travaux une parfaite intégration dans le milieu environnement, car aucune trace de la remise en état n'est visible. La figure 2 représente en coupe transversale la mise en place du procédé (1) de renforcement de la digue (2), où l'on voit bien la tranchée (2a) permettant l'ancrage dans la digue, la reprise des terres (2b) provenant du petit terrassement pour recréer la crête de la digue au niveau des PHE (6a) d'une 3 0 rivière (6). Le renforcement est réalisé à partir de blocs (3) neufs et étanches, dont l'étanchéité est assurée uniquement par un joint d'étanchéité (7) de dimension équivalente en section à la section des blocs (3) et d'épaisseur légèrement supérieure à l'ouverture existant entre deux blocs (3) attachés entre eux, de manière à mettre en place le joint (7) en compression lors de l'assemblage des blocs (3) entre eux, avec les systèmes de fixation (3a) et d'attaches (3b) de type clavettes, goupilles... Les blocs neufs peuvent en variante, avantageusement être équipés de points d'ancrage (3d) au niveau de leur semelle, de type plots, bêches, qui assureront une parfaite stabilité du procédé (1) de renforcement de la digue (2) et une protection efficace contre les risques des creusements des galeries crées par les animaux. La figure 3 représente en coupe longitudinale, en variante, la mise en place des blocs (3) neufs, la file 4o de blocs (3) neufs et étanches, leur liaison étant rendue étanche par la mise en place des joints d'étanchéité (7) entre les blocs (3), l'attelage (3a-3b) mettant en compression le joint (7) entre les blocs (3) lors de l'assemblage. La crête des blocs est calée au niveau des PHE. L'ensemble assure en continu une parfaite remise à niveau de la crête de la digue. Avantageusement, les attelages (3a-3b) sont remplacés par des systèmes de liaison entre les blocs (3a-3c), de type pieux (3c) de grandes hauteurs, lesdits pieux (3c) permettent d'ancrer le procédé (1) de renforcement de la digue (2) dans le corps de la digue, pour éviter la poussée des PHE par exemple, ou prévoir à terme des équipements spécifiques de gestion des PHE.. La figure 4 représente en coupe transversale la mise en place du procédé (1) de renforcement d'une digue (2) effondrée localement sur plusieurs dizaines de mètres suite à une grande crue. Le 5o renforcement est réalisé à partir de séries de blocs (3) rendus étanches indifféremment soit par la membrane (4), soit par le joint (7), les dites séries de blocs sont placées sur plusieurs niveaux, en général en quinconce, de manière à reconstituer le corps de la digue. La dernière file de blocs (3) objet du nouveau procédé (1) est calée au niveau des PHE (6a) . $ 3 La figure 5 représente en vue de dessus le procédé (1) de renforcement d'une crête de digue (2) calée au niveau des PHE (6a). La souplesse d'utilisation des blocs (3) de type béton préfabriqué, même recyclés, avec les systèmes d'étanchéité type membrane (4-4a) ou joint (7) permet de contourner n'importe quel obstacle et ainsi de recréer la crête de digue (2) en tenant compte du milieu naturel environnemental existant, mais aussi, de tous les équipements spécifiques que l'on trouve le long d'une rivière, tels que les ponts (8), les arbres (9), les systèmes de vannages (10), des mâts et poteaux (11), la liste n'est pas limitative. L'ensemble assure en continu une parfaite remise à niveau de la crête de la digue, sans aucune atteinte au milieu naturel proche, ce qui assure au nouveau procédé (1) de renforcement des digues (2) une avance considérable en matière d'intégration dans l'environnement visuel, écologique et dans le paysage. La figure 6 représente en coupe longitudinale, le procédé (1) renforcement d'une crête de digue (2) calée au niveau des PHE, crête dans laquelle il est possible de réaliser un déversoir (2c) en abaissant sur une dizaine de mètre une série de blocs (3) objet du procédé (1), de manière a volontairement provoqué un débordement au niveau de la crête de la digue. Le système de construction est toujours le procédé (1) ; seul le niveau de calage de la tête par rapport à la cote des PHE est abaissées sur une série de blocs (3) pour permettre d'alimenter par débordement les casiers d'inondation prévus tout le long des grands fleuves de manière à réduire la pression des PHE sur l'ensemble des digues et aussi de pallier toute inondation catastrophique en aval dans des zones à forte densité de population ou d'équipements de grande valeur ajoutée (commerces, industries,... ). Egalement, Il est tout a fait Z e possible avec ce procédé en laissant une des faces visibles des blocs (3) par endroit, d'intégrer sur les parois des blocs (3) des équipements de gestion des PHE tels que des marches d'escaliers (3e) pour permettre aux personnes de repartir par les digues en cas d'urgence, des échelles de contrôle visuel du niveau des crues (3f), des repères de crues (3g) visibles par jumelles, voire des points d'ancrage (3h) de type anneaux pour l'arrêt des bateaux. On voit bien que la liste n'est pas limitative avec l'utilisation 2.5 de ce concept qui ouvre de larges possibilités de renforcement mais également de gestion des digues (2). La figure 7 représente en vue de dessus le procédé (1) de renforcement d'une crête de digue (2) calée au niveau des PHE (6a). La souplesse d'utilisation des blocs (3) préfabriqués, même recyclés, permet de réaliser des ouvertures de type brèches artificielles (2d), pré programmées, dans la digue (2). Ces $ n brèches artificielles (2d) sont mises en place à l'origine et montées fermées. Les brèches artificielles (2d) sont constituées de blocs (3) reliés entre eux par des liaisons (3a3b). Suivant l'ouverture de la brèche artificielle (2d) choisie, deux liaisons (3a-3b) seront remplacées par des liaisons (3a-3c), les pieux (3c) servant de point d'ancrage et de rotation des files blocs (3) qui vont être désolidarisés pour créer la brèche (2d). En général la liaison d'ouverture programmée de la brèche (2d) est une attache de type (3a-3c), surmontée d'un système de préhension de type crochet. En cas de risque sur la digue, le gestionnaire peut rapidement ouvrir la brèche (2d) par simple enlèvement d'une attache de type (2a-2b ou 2a-2c) entre deux blocs. Instantanément, les blocs vont s'ouvrir sous la pression de l'eau et créer un déversoir. Avantageusement, le procédé fait que les bords du déversoir vont être constitués par les blocs qui vont se placer naturellement sur les bords évasés de la digue et créer ainsi un déversoir de 4 type (2c) totalement canalisé par les blocs béton (3), donc aucun risque d'érosion de la digue, ni de liquéfaction du remblai. On comprend ainsi l'avantage d'un tel procédé. Pour les digues en pleine nature, non accessibles à pieds, il est tout à fait possible de réaliser l'ouverture à l'aide d'un hélicoptère par exemple, il suffit d'avoir équipé au préalable un ancrage (3a) ou (3c) des blocs d'un anneau de prise type crochet tel que défini précédemment, et ainsi l'hélicoptère pourra enlever l'ancrage (3a) ou (3d) sans intervention humaine au niveau de la crête de la digue. Après la crue, les blocs (3) seront facilement remis en place car ils sont toujours liés les uns aux autres. Un léger apport de matériau permettra de recréer le crête de digue. Egalement, il est aussi possible d'utiliser le concept décrit en figure 5 et de prévoir le radier de la brèche réalisé avec une autre série de blocs (3). Là il est certain qu'il n'y aura aucune dégradation de crête de digue (2) ni du milieu naturel 55c.1 environnemental existant. Revendications: 1- Procédé (1) de renforcement des crêtes des digues de protection (2) contre les crues et de gestion des plus hautes eaux (6a), caractérisé en ce qu'il comporte: - une tranchée (2a) de faible largeur et de faible profondeur, creusée dans la crête de la digue (2) - des blocs préfabriqués (3), en général de forme parallélépipédique, liaisonnés entre eux par un système de fixation (3a) placés aux extrémités des blocs (3) et un système d'attache (3b) du type clavette ou goupille, - la réalisation d'une étanchéité (4) des blocs (3) liaisonnés entre eux, - des points d'ancrage (3d) fixés au fond des blocs (3), permettant la fixation des blocs (3) dans la digue (2) et renforçant le corps de la digue (2), A O - ladite file de blocs (3) et son système d'étanchéité (4) se positionnant dans la tranchée (2), tranchée qui est ensuite refermée avec les produits du terrassement (2b) provenant de la tranchée (2a), venant ainsi enserrer le pied des blocs (2) et créant ainsi un nouveau procédé (1) parfaitement étanche, s'adaptant à toutes les crêtes de digues situées en zone urbanisée ou dans les espaces naturels, pouvant retenir une lame d'eau d'un niveau (6a) d'une rivière (6) en crue, A 5 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étanchéité (4) des blocs (3) liaisonnés entre eux est conçue sous la forme d'un film souple et étanche à l'eau plaquée sur le pourtour des parois des blocs (3) par tous étanches, ladite membrane comportant un dispositif (4a) de fermeture placé sur un côté de la paroi des blocs (3) conçu sous forme d'une soudure à chaud, d'un collage, de clips, de systèmes de pincement permettant de maintenir fermement la membrane (4) autour des blocs (3), 2. 0 3- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étanchéité (4) des blocs (3) est obtenue par l'utilisation de blocs (3) étanches, liaisonnés entre eux par un système de fixation (3a) placés aux extrémités des blocs (3) et un système d'attache (3b) du type clavette ou goupille, l'étanchéité entre deux blocs étant assurée par la mise en place d'un joint d'étanchéité (7) en général en caoutchouc ou produit synthétique, dont la forme est celle de la section du bloc, et dont l'épaisseur est légèrement supérieure à l'espace libre existant entre deux blocs (3) en position attachée, ledit joint (4) est monté en compression entre deux blocs étanches (3) au moment de l'assemblage par les dispositifs (3a-3b), 4- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que certains des systèmes d'attaches (3b) du type clavettes ou goupilles reliant les blocs (3) entre eux sont remplacés par des pieux (3c) de grandes hauteurs, lesdits pieux (3c) permettant d'ancrer le dispositif de renforcement de la digue dans le corps 3 0 de la digue (2), 5- Procédé (1) de renforcement des crêtes des digues de protection (2) contre les crues et de gestion des plus hautes eaux (6a), selon la revendications 1 caractérisé en ce que ladite digue (2) effondrée et déstructurée par une forte inondation est reconstruite en mettant en oeuvre le nouveau procédé (1) sur plusieurs niveaux, deux ou 3 par exemple, pour reconstruire la digue (2) sur toute sa hauteur en la renforçant au fur et à mesure par la mise en oeuvre du nouveau procédé (1) , la digue (2) ainsi reconstruite est parfaitement stable, la dernière file de blocs (3) objet du procédé (1) venant reconstituer le niveau des plus hautes eaux (6a) de la crête de la digue (2), 6- Procédé (1) de renforcement des crêtes des digues de protection (2) contre les crues et de gestion des plus hautes eaux (6a), selon la revendication 1, caractérisé en ce que la file de blocs (2) est utilisée 4o pour la création de déversoirs fixes de crue (2c), déversoirs (2c) réalisés en surbaissant une série de blocs (2) sur une certaine longueur par rapport au niveau des PHE (6a), sans changer le mode de construction du procédé (1), ladite file de blocs (2) surbaissée formant ainsi naturellement le déversoir (2c) de la digue (2), 7- Procédé (1) de renforcement des crêtes des digues de protection (2) contre les crues et de gestion 4 5 des plus hautes eaux (6a), selon la revendication 1, caractérisé en ce que la file de blocs (2) est utilisée pour la création de brèches (2d) programmées, lesdites brèches (2d) sont réalisées par l'enlèvement d'une liaison (3a3b) ou (3a-3c) entre deux blocs (2) ; sous l'effet des plus hautes eaux, la ligne des blocs (2) va s'ouvrir en deux et créer l'ouverture (2d) dans la digue, les bords de la brèche sont ainsi constitués par les blocs (3) qui vont progressivement venir s'incruster dans le corps de la digue (2) et créent ainsi la brèche (2d) sans risque de détériorer ailleurs la digue (2). 8- Procédé (1) de renforcement des crêtes des digues de protection (2) contre les crues et de gestion des plus hautes eaux (6a), selon la revendication 1 caractérisé en ce que des équipements du type escaliers (3e), échelles de contrôle visuel du niveau des crues (3f), repère de crues (3g), anneaux d'ancrage de bateaux (3h), sont installés sur une partie verticale des blocs (3), permettant ainsi de contribuer à une saine gestion des digues et à la sécurité des personnes et bateaux surpris par les rapides montées des eaux. 9- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les blocs préfabriqués (3), sont fabriqués en 5 béton, ou également de type bois ou métal, ou éventuellement de ces matériaux associés entre eux..