Brevet FR2887270A1 — publié le 20061222

La présente invention concerne le domaine technique du curage, par chasse hydraulique ou intumescence, d'une canalisation de transport d'un fluide et, en particulier d'un effluent et elle vise, plus précisément, le curage de canalisations visitables ou semi visitables faisant partie de réseaux d'eaux usées ou pluviales. Dans ce type de canalisations, il est connu qu'il se forme des dépôts ayant pour origine, par exemple, les eaux usées, le lessivage et l'érosion des surfaces urbaines, les poussières atmosphériques ou la détérioration des ouvrages d'assainissement par exemple. De tels dépôts entraînent, par exemple, des dysfonctionnements hydrauliques, des pertes de charges, l'obturation d'arrivées latérales, le dégagement de ciaz toxiques ou d'odeurs incommodantes. Pour rétablir le fonctionnement optimum de ces réseaux, il apparaît nécessaire d'intervenir régulièrement pour enlever ces dépôts. L'état de la technique a proposé diverses solutions faisant appel à des moyens humains et/ou matériels. Afin d'éviter l'intervention d'un personnel exploitant, il a été envisagé de créer un auto curage de la canalisation par la génération d'ondes de crues, ayant pour fonction de redonner de la vitesse aux effluents. Ainsi, par exemple, le brevet FR 2 643 971 décrit un dispositif comportant une vanne fixe de décantation, permettant un stockage des éléments solides de l'effluent, surmontée par une vanne articulée selon un axe horizontal. Lorsque le centre de poussée hydrostatique de la masse de l'effluent est au dessus de l'axe de rotation de la vanne mobile, cette dernière s'ouvre et permet de créer une chasse hydraulique permettant la mise en mouvement des déchets. Quand le niveau de l'effluent redescend, le centre de poussée passe en dessous de l'axe de rotation de la vanne, de sorte que cette dernière se referme sous l'action d'un contrepoids. Si un tel dispositif permet le curage, par un écoulement cyclique, il s'avère qu'un tel dispositif ne peut pas être utilisé dans une canalisation à fort débit et grande hauteur d'eau, dans la mesure aù le niveau de l'effluent 2887270 2 ne redescend pas en dessous de l'axe de rotation de la vanne qui ne peut se refermer. De même, dans des canalisations à faible cébit, la vanne mobile ne peut s'ouvrir, compte tenu de la présence d'une fuite d'eau. Un autre inconvénient de cette vanne a trait à la difficulté d'installation à l'intérieur d'une canalisation dont la section transversale est différente d'une forme droite ou ovoïde. L'objet de l'invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant un dispositif apte à permettre un auto curage d'une canalisation de transport d'un effluent, adapté pour fonctionner quel que soit le débit de l'effluent. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif apte à maîtriser les hauteurs d'eau stockées en amont, permettant d'optimiser la chasse hydraulique. Un autre objet de l'invention est de disposer d'un dispositif permettant d'assurer le curage de la partie inférieure de la canalisation. Pour atteindre de tels objectifs, l'objet de l'invention concerne un dispositif pour assurer, par chasse hydraulique, le curage des canalisations de transport d'un effluent comportant: ^ une plaque d'obturation, au moins partielle, de la canalisation, dans laquelle est aménagé un moins un passage de vidange, ^ un flotteur pourvu d'une ouverture de remplissage communiquant avec le passage de vidange, le flotteur étant monté mobile du côté amont de la plaque d'obturation par rapport au sens d'écoulement de l'effluent, de manière à flotter lors de son mouvement ascendant consécutif à l'élévation du niveau de l'effluent et à couler selon un mouvement descendant consécutif à son remplissage par l'effluent, ^ des moyens d'arrêt du flotteur à un niveau haut au terme de son mouvement ascendant, ^ un obturateur asservi au flotteur et équipant le passage de vidange pour fermer ou ouvrir ledit passage de vidange, 2887270 3 ^ et un système de liaison, entre l'obturateur et le flotteur, permettant que, d'une part, le mouvement ascendant du flotteur entraîne la fermeture du passage de vidange par l'obturateur et, d'autre part, le mouvement descendant du flotteur, consécutif à son remplissage par l'effluent, entraîne l'ouverture du passage de vidange par l'obturateur. Selon une caractéristique avantageuse, le flotteur est fixé sur la plaque d'obturation par l'intermédiaire d'une articulation. Selon une première variante de réalisation, le système de liaison comporte un jeu de tringles, articulées sur un bras pivotant et reliées à l'obturateur et au flotteur. Selon cette variante, l'obturateur est commandé en pivotement par une tringle du jeu pour s'abaisser, en vue de fermer le passage de vidange et s'élever pour ouvrir le passage de vidange. Selon une deuxième variante de réalisation, le système de liaison comporte un câble de liaison entre l'obturateur et le flotteur. Selon cette variante, le câble de liaison agit sur l'obturateur pour l'abaisser, en vue d'ouvrir le passage de vidange et l'élever pour fermer le passage de vidange. De préférence, le flotteur comporte une forme tronconique s'évasant à l'opposé du passage de vidange. Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, les moyens d'arrêt comportent des moyens de réglage du niveau haut d'arrêt du flotteur. Il est à noter que la plaque d'obturation est montée fixe ou mobile sur un chariot se déplaçant en translation dans la canalisation. De manière avantageuse, la plaque d'obturation est équipée, à sa partie 25 inférieure, du passage de vidange. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation cle l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue schématique de profil d'un premier exemple de réalisation d'un dispositif d'auto curage conforme à l'invention. La fig. 2 est une vue de face du dispositif illustré à la fig. 1. 2887270 4 La fig. 3 est une vue de dessus du dispositif illustré à la fig. 1. Les fig. 4 à 6 sont des vues représentant le dispositif conforme à l'invention dans différentes positions caractéristiques. La fig. 7 illustre une autre variante de réalisation du dispositif conforme à l'invention. Tel que cela ressort plus précisément des.fig. 1 à 3, l'objet de l'invention concerne un dispositif 1 adapté pour assurer, par chasse hydraulique, le curage d'une canalisation 2 de transport d'un effluent au sens général. De manière préférée, le dispositif 1 est destiné à équiper une canalisation, visitable ou semi visitable, faisant partie d'un réseau d'eaux usées ou pluviales. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif 1 est adapté pour équiper une canalisation 2 présentant n'importe quelle forme de section transversale, telle qu'ovoïde, circulaire ou rectangulaire. Le dispositif 1 comporte une plaque d'obturation 3, au moins partielle de la canalisation 2. Cette plaque d'obturation 3 est réalisée en tout matériau approprié et présente une forme aclaptée à celle de la canalisation 2. Dans l'exemple illustré sur les dessins, la plaque d'obturation 3 est fixée, par tout moyen approprié, à l'intérieur de la canalisation 2. Selon une forme de réalisation, il est à noter que la plaque d'obturation 3 peut être montée sur un chariot mobile se déplaçant en translation dans la canalisation. La plaque d'obturation 3 délimite ainsi, de part et d'autre, en considération du sens d'écoulement de l'effluent représenté par la flèche f, une partie amont 21 et une partie aval 22. Au moins un passage de vidange 5 est aménagé dans la plaque d'obturation 3, de manière à permettre un passage de l'effluent entre la partie amont 21 et la partie aval 22 de la canalisation s'étendant de part et d'autre de la plaque d'obturation 3. Selon une can3ctéristique préférée de réalisation, le passage de vidange 5 est aménagé dans la partie inférieure de la plaque d'obturation 3, de sorte que le passage de vidange 5 se trouve positionné à la partie inférieure de la canalisation, évitant ainsi un stockage de l'effluent dans la partie amont 21. 2887270 5 Le dispositif 1 comporte, également, un flotteur 7 pourvu d'une ouverture de remplissage 8 communiquant avec le passage de vidange 5. Le flotteur 7 est monté mobile du côté de la partie amont 21 de la plaque d'obturation 3. Le flotteur 7 est apte à flotter, lors de son mouvement ascendant consécutif à l'élévation du niveau de l'effluent et à couler, selon un mouvement descendant consécutif à son remplissage par l'effluent à partir de l'ouverture 8. Dans l'exemple illustré, le flotteur 7 est constitué sous la forme d'un caisson comportant une extrémité fixée sur la plaque d'obturation 3, en entourant le passage de vidange 5 et une extrémité opposée libre, au niveau de laquelle est aménagée l'ouverture de remplissage 8. Selon une caractéristique préférée de réalisation, le flotteur 7 est fixé à la plaque d'obturation 3, par l'intermédiaire d'une articulation 10 constituée, par exemple, sous la forme d'une gaine flexible jouant le rôle d'articulation. Selon une forme préférée de réalisation, le flotteur 7 comporte une forme tronconique s'évasant, à l'opposé du passage de vidange 3, pour s'ouvrir dans l'ouverture de remplissage 8, comme cela apparaît plus précisément à la fig. 3. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif 1 comporte des moyens 16 d'arrêt du flotteur 7 à un niveau haut au terme de son mouvement ascendant. Il doit être compris que ces moyens 16 permettent de stopper le flotteur 7 à un niveau déterminé de l'effluent. Selon une forme de réalisation, ces moyens d'arrêt 16 peuvent être réalisés par une butée sur laquelle vient en appui le flotteur, lorsque ce dernier atteint un niveau d'élévation déterminé. Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, les moyens d'arrêt 16 sont réglables en hauteur, de manière à permettre de régler le niveau haut du flotteur et, par suite, de régler le niveau de l'effluent stocké dans la partie amont 21. Le dispositif 1 selon l'invention comporte, également, un obturateur 19, asservi au flotteur 7, et équipant le passage de vidange 5 pour fermer ou ouvrir ledit passage de vidange. Dans l'exemple illustré aux fig. 1 et 3, 2887270 6 l'obturateur 19 est monté pivotant autour d'un axe horizontal 20, porté par la plaque d'obturation 3. L'obturateur 19 est monté clans la partie aval 22 de la canalisation 2. Le dispositif 1 selon l'invention comporte, également, un système 21 de liaison, entre l'obturateur 19 et le flotteur 7, permettant que, d'une part, le mouvement ascendant du flotteur entraîne automatiquement la fermeture du passage de vidange 5 par l'obturateur 19 et, d'autre part, le mouvement descendant du flotteur 7, consécutif à son remplissage par l'effluent, entraîne automatiquement l'ouverture du passade de vidange 5 par l'obturateur 19. Dans l'exemple illustré aux fig. 1 à 3, le système de liaison 21 est constitué par un jeu de tringles 22 et 23, articulées sur un bras 24 monté pivotant sur un axe de pivotement 25 supporté par un prolongement incliné 31 s'étendant à partir de la plaque d'obturation 3. L'une des tringles 22 est reliée à l'obturateur 19 tandis que l'autre tringle 23 est reliée au flotteur 7. Il est à noter que la longueur de la tringle 23 entre le bras 24 et le flotteur 7 est réglable pour permettre de régler le niveau d'arrét haut du flotteur 7. De même, il est à noter que la tringle 22 peut être réglable en longueur. Le fonctionnement du dispositif 1, tel que décrit ci-dessus, découle directement de la description qui précède. En position horizontale, le flotteur 7 flotte, tandis que l'obturateur 19 est ouvert. Une telle position, illustrée à la fig. 1, correspond à une hauteur de débit par temps sec. Quand le niveau de l'effluent: commence à monter, le flotteur 7 flotte et pivote autour de son articulation 10. Le mouvement ascendant du flotteur 7 conduit, concomitamment, à la fermeture progressive et automatique de l'obturateur 19 (fig. 4). La poursuite de l'élévation du niveau de l'effluent conduit le flotteur 7 à être stoppé dans son mouvement ascendant par les moyens d'arrêt 16 (fig. 5). Lorsque le flotteur 7 est en butée par les moyens d'arrêt 16, la poursuite de l'élévation du niveau de l'effluent conduit l'effluent à pénétrer à l'intérieur du flotteur 7, à partir de l'ouverture de remplissage 8. Le remplissage par l'effluent du 2887270 7 flotteur 7 conduit ce dernier à couler sous l'action de son propre poids. Le mouvement descendant du flotteur 7 provoque automatiquement, grâce au système de liaison 21, le relèvement de l'obturateur 19 et par suite, l'ouverture du passage de vidange 5. Le flotteur 7 reprend une position initiale horizontale dans laquelle l'effluent s'écoule à travers le flotteur 7, de sorte que l'obturateur 19 occupe sa position d'ouverture conduisant à créer une chasse hydraulique permettant de mettre en mouvement les parties solides stockées en aval de la plaque d'obturation 3 I;fig. 6). Après le vidage de la partie amont 21, le dispositif retrouve sa position initiale illustrée à la fig. 1 et un nouveau cycle de fonctionnement peut commencer. Il ressort de la description qui précède que le dispositif 1 selon l'invention permet de créer un écoulement cyclique par chasse, en vue d'assurer le curage des réseaux d'assainissement, quel que soit le débit et la hauteur d'eau. Dans la mesure où la course du flotteur 7,3st réglable, les cycles d'ouverture et, par suite, les niveaux de stockage d'eau peuvent être réglés. Le dispositif 1 selon l'invention permet ainsi de créer un auto curage de la partie aval 22 de la canalisation. La fig. 7 illustre un autre exemple de réalisation d'un système de liaison 21 mis en oeuvre dans un dispositif 1 tel que décrit ci-dessus. Selon cet exemple de réalisation, le système de liaison 21. comporte un câble de liaison 30 entre l'obturateur 19 et le flotteur 7. Selon cette variante, le câble de liaison 30 agit sur l'obturateur 19 pour l'abaisser, en vue d'ouvrir le passage de vidange 5, et l'élever, pour fermer le passage de vidange. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour assurer, par chasse hydraulique, le curage d'une canalisation (2) de transport d'un effluent, caractérisé en ce qu'il comporte: une plaque d'obturation (3), au moins partielle, de la canalisation, dans laquelle est aménagé un moins un passage de vidange (5) , ^ un flotteur (7) pourvu d'une ouverture de remplissage (8) communiquant avec le passage de vidange (5), le flotteur étant monté mobile du côté amont de la plaque d'obturation par rapport au sens d'écoulement de l'effluent, de manière à flotter lors de son mouvement ascendant consécutif à l'élévation du niveau de l'effluent et à couler selon un mouvement descendant consécutif à son remplissage par l'effluent, ^ des moyens (16) d'arrêt du flotteur (7) à un niveau haut au terme de son mouvement ascendant, ^ un obturateur (19) asservi au flotteur (7) et équipant le passage de vidange (5) pour fermer ou ouvrir ledit 2assage de vidange, ^ et un système (21) de liaison, entre l'obturateur (19) et le flotteur (7), permettant que, d'une part, le mouvement ascendant du flotteur entraîne la fermeture du passage de vidange par l'obturateur et, d'autre part, le mouvement descendant du flotteur, consécutif à son remplissage 2ar l'effluent, entraîne l'ouverture du passage de vidange par l'obturateur. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flotteur (7) est fixé sur la plaque d'obturation (3) par l'intermédiaire d'une articulation (10). 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de liaison (21) comporte un jeu de tringles (22, 23;, articulées sur un bras pivotant (24) et reliées à l'obturateur (19) et au flotteur (7). 2887270 9 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de liaison (21) comporte un câble de liaison (30) entre l'obturateur (19) et le flotteur (7). - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'obturateur (19) est commandé en pivotement par une tringle du jeu pour s'abaisser, en vue de fermer le passage de vidange (5) et s'élever pour ouvrir le passage de vidange (5). 6 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le câble de liaison (30) agit sur l'obturateur (19) pour l'abaisser, en vue d'ouvrir le passage de vidange (5) et l'élever pour fermer le passage de vidange (5). 7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé pan ce que le flotteur (7) comporte une forme tronconique s'évasant à l'opposé du passage de vidange (5). 8 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens 15 d'arrêt (16) comportent des moyens de réglage du niveau haut d'arrêt du flotteur. 9 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque d'obturation (3) est montée fixe ou mobile sur un chariot se déplaçant en translation dans la canalisation. 10 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque d'obturation (3) est équipée, à sa partie inférieure, du passage de vidange (5).