Brevet FR3026416A1 — publié le 20160401

DISPOSITIF DE FRANCHISSEMENT DE RUISSEAU 1. Domaine de l'invention L'invention concerne un dispositif de franchissement 5 de ruisseau, en particulier pour la réhabilitation de cours d'eau. 2. Art antérieur L'avènement de la DCE (Directive Cadre européenne sur l'Eau - décembre 2000) imposant l'atteinte du « bon état ou 10 du bon potentiel écologique des masses d'eau de surface », à l'horizon 2015, associé à quelques événements climatiques majeurs (sécheresses, crues, ...) a permis de montrer du doigt la nécessité de restaurer la continuité écologique. Si les gros ouvrages transversaux (barrage, moulin, étangs, 15 ...) ont rapidement été identifiés comme facteur limitant, en terme de continuité, les petits ouvrages routiers de type buses posent également de gros soucis en terme de migration piscicole et transit sédimentaire (ouvrage sous-dimensionné, mal calé, longueur excessive, multiplication 20 des points de franchissement, ...). La prise de conscience de ce problème s'est ainsi traduite par la mise en place de contrats de restauration de cours d'eau dont le but affiché est de permettre à des maîtres d'ouvrages publics de mettre en place des 25 programmes ambitieux de restauration. Les retours d'expériences issues de ces premiers chantiers de restauration ont permis de mettre en évidence toute la difficulté de mettre en adéquation circulation piscicole et circulation anthropique. 30 3. Objectifs de l'invention Forte de son expérience dans le domaine des travaux publics mais également de la restauration des milieux aquatiques, la Demanderesse a conçu un dispositif permettant de garantir un franchissement de cours d'eau sans pour autant toucher un fond du lit dudit cours d'eau. 4. Résumé de l'invention Cet objectif est atteint grâce à un dispositif de franchissement de ruisseau modulaire comprenant au moins un élément préfabriqué comportant une arche, délimitée par une surface interne délimitant un passage et une surface externe s'étendant à distance de la surface interne, et des massifs venus de matière avec l'arche, formant des pieds de l'arche et s'étendant en saillie depuis la surface externe. Cette solution permet de résoudre le problème précité. En particulier, cette solution constitue ainsi une avancée majeure, car elle permet de se dispenser de dispositifs complémentaires du type « rampe d'enrochement 15 », « rechargement granulométrique à l'intérieur des ouvrages nouvellement installé », « mise en place de cloisons intérieurs », et autre « spoiler» qui peuvent être nécessaires lors du remplacement ou de la mise en place d'un nouvel ouvrage. 20 Avantageusement, mais facultativement, le dispositif selon l'invention comporte au moins l'une des caractéristiques additionnelles suivantes : - L'élément comporte une clef de voute s'étendant horizontalement le long d'une corde que forme le 25 profil de la surface interne ; - L'élément comporte des orifices traversant les massifs afin de former des réservations pour clavetage ; - Il comporte au moins un élément d'extrémité 30 présentant à au moins une extrémité des moyens de retenue de matériaux de remblai s'étendant en saillie depuis la surface externe au droit de l'extrémité. - Il comporte des moyens de passage de la faune s'étendant en saillie dans le passage depuis la surface interne. 5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages innovants ressortiront de la description ci-après, fournie à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d'un 10 exemple de dispositif de franchissement de ruisseau modulaire selon l'invention; - La figure 2 est une vue en perspective d'un exemple d'un élément préfabriqué du dispositif de franchissement de ruisseau modulaire selon l'invention ; 15 - La figure 3a représente de manière schématique un exemple de coffrage du dispositif de franchissement de ruisseau selon l'invention et la figure 3b représente une vue partielle de dessus et de détail du coffrage représentant un massif; 20 - La figure 4 représente de manière schématique un exemple de ferraillage du dispositif de franchissement de ruisseau selon l'invention ; - La figure 5 représente sur une vue en perspective un exemple de réalisation d'éléments d'extrémité ; 25 - Les figures 6a et 6b sont des vues de dessus et schématiques d'un dispositif de franchissement de ruisseau selon l'invention implanté sur un site ou chantier ; - La figure 7a illustre la mise en place d'un exemple d'élément préfabriqué sur des semelles et la figure 30 7b est une vue de détail d'une portion de massif de l'élément préfabriqué clavetée avec une semelle ; - La figure 8 illustre schématiquement selon une vue en coupe d'un exemple de dispositif de franchissement de ruisseau implanté sur un site ou chantier et sur lequel est aménagée une voirie. - La figure 9 est une variante de réalisation du dispositif de franchissement de ruisseau modulaire selon l'invention. 6. Description détaillée En référence à la figure 1, est représenté un exemple de dispositif de franchissement 1 de ruisseau modulaire selon l'invention. Ce dispositif de franchissement 1 de ruisseau comporte au moins un élément préfabriqué 2 tel que représenté sur la figure 2. Cet élément préfabriqué 2 comporte une arche 3, laquelle est délimitée par une surface interne 4 délimitant un passage 5 et une surface externe 6 s'étendant à distance de la surface interne 4. La surface externe 6 est opposée à la surface interne 4. L'élément préfabriqué 2 comprend également des massifs 7 formant des pieds de l'arche 3 et s'étendant en saillie depuis la surface externe 6. En particulier, les massifs 7 sont venus de matière avec l'arche 3. En d'autres termes, les massifs 7 et l'arche 3 sont formés d'une seule pièce monobloc de matériaux appartenant au groupe comprenant du béton. De préférence mais de manière non limitative, le béton est un béton armé. Les massifs 7 s'étendent sur une longueur de l'arche 3. Cette dernière présente en pratique une longueur comprise entre 1 mètre (m) et 5m, de préférence 2m. Un élément préfabriqué 2 présentant un longueur de 2m présente une masse de l'ordre de 2 à 6 Tonnes (T) environs. L'arche 3 présente une largeur qui dépend de la largeur du cours d'eau du ruisseau. Les dimensions du dispositif de franchissement de ruisseau 1 sont calculées en fonction des dimensions du cours d'eau à franchir, ce qui implique que le cours d'eau, en particulier, le lit du cours d'eau reste intègre. L'élément préfabriqué 2 comporte également des orifices 19 (cf. figure 3) traversant les massifs 7 afin de former des réservations pour clavetage. Des orifices 19' similaires sont également prévus dans la clef de voute 8 de l'élément préfabriqué. Il est à noter que les dimensions indiquées dans cette description sont purement illustratives et données à titre d'exemple. L'élément préfabriqué 2 comporte une clef de voute 8 s'étendant horizontalement le long d'une corde 9 que forme le profil de la surface interne 4 de l'arche 3. Le dispositif de franchissement 1 de ruisseau est réalisé au voisinage du site d'implantation ou à distance (atelier de fabrication) à l'aide d'un coffrage suivi d'un ferraillage qui sont représentés plus précisément sur les figures 3 et 4. En particulier, le coffrage tel qu'illustré sur les figures 3a et 3b (représentant en réalité l'élément préfabriqué 2) est réalisé à partir d'éléments de coffrage 18, façonnés de sorte que le coffrage puisse avoir la forme de l'élément préfabriqué 2. Les dimensions du coffrage correspondent aux dimensions (longueur, largeur, hauteur, etc) de l'élément préfabriqué 2. Les éléments de coffrage comprennent par exemples de panneaux, des barres de renfort et autres. Ces éléments sont assemblés grâce à des moyens de fixation tels que, goupilles, rivets, vis, goujon, etc. De préférence, mais non limitativement, les éléments de coffrage sont métalliques. Le ferraillage (figure 4) consiste à disposer dans le coffrage des éléments de ferraillages 17 permettant de résister aux efforts qui seront appliqués sur le dispositif de franchissement 1 de ruisseau. Ces éléments de ferraillage 17 comprennent de préférence, mais non limitativement, des tiges métalliques. Ces derniers peuvent avoir la forme d'épingle, de barre, ou autre. Des moyens de réservation (non représentés) sont également disposés dans le coffrage pour réaliser les orifices 19 formant les réservations pour clavetage. En particulier, les moyens de réservation sont prévus dans les massifs 12 ainsi que dans la clef de voute 8. Les moyens de réservations peuvent être une portion de matériaux en polymère tel que du polystyrène (PS). Le béton est ensuite coulé de sorte que les tiges métalliques du ferraillage soient enrobées par une couche de béton prédéterminée. En référence à la figure 5, le dispositif de franchissement 1 de ruisseau selon l'invention comporte au moins un élément d'extrémité 10. Ici, il est représenté deux éléments d'extrémité 10. Chaque élément d'extrémité 10 est lui aussi préfabriqué. L'élément d'extrémité 10 présente également une arche 11 et des massifs 12 formant les pieds de l'arche 11. L'arche 11 est délimitée par une surface interne 13 et une surface externe 14 opposée à celle-ci. L'élément d'extrémité 10 présente à au moins une de ses extrémités 15 des moyens de retenue 16 de matériaux de remblai 22 s'étendant en saillie depuis la surface externe 14 au droit de l'extrémité 15. Ces moyens de retenue 16 sont, par exemple, une paroi verticale présentant une épaisseur et réalisée dans le même béton que l'arche 11 de l'élément d'extrémité 10. Cette paroi est ferraillée et réalisée à l'aide d'un coffrage également. Cette paroi permet de retenir des matériaux de remblai 22 disposés sur le dispositif de franchissement 1 de ruisseau du cours d'eau. Le dispositif de franchissement 1 de ruisseau selon l'invention est donc modulaire car celui-ci peut comporter plusieurs éléments préfabriqués 2, ainsi que des éléments d'extrémité 10. Le dispositif de franchissement 1 de ruisseau comme nous pouvons le voir sur la figure 1 comporte ici trois éléments préfabriqués 2 et deux éléments d'extrémité 10 disposés de part et d'autre de l'ensemble des éléments préfabriqués 2 ainsi juxtaposés. La mise en place sur un chantier du dispositif de 10 franchissement 1 du ruisseau s'effectue selon les principes d'implantation décrit ci-après et illustré sur les figues 6a, 6b, 7a, 7b et 8: - réalisation de semelles 21 ou fondation proximité du cours d'eau ; 15 - mise en place des éléments préfabriqués 2 et des éléments d'extrémité 10 ; - mise en place de la voirie 23. L'étape de réalisation des semelles 21 est réalisée sur place. Lors de cette étape des semelles 21 sont coulées 20 dans le sol à proximité du cours d'eau. Chaque semelle 21 présente une longueur L qui dépend de l'état du sol proximité du cours d'eau. La semelle 21 peut avoir une longueur L sensiblement identique à celle de chaque massif 12 (cf. figure 6a) ou une longueur L inférieure à celle des 25 massifs 12 (cf. figure 6b). Chaque semelle 21 présente une largeur supérieure à celle du massif 12. Le nombre de semelles 21 dépend également de l'état du sol. Au moins une semelle 21 est située de part et d'autre du cours d'eau. Les semelles 21 peuvent présenter une section rectangulaire 30 et/ou une section circulaire (cf. figure 6b). La réalisation des semelles 21 comprend également la réalisation d'un coffrage et d'un ferraillage. Le ferraillage des semelles 21 comprend des nappes 24 comme on peut en voir sur la figure 7b. L'étape de la mise en place des éléments préfabriqués 2 et des éléments d'extrémité 10 comprend la pose des éléments préfabriqués 2 côte à côte pour former un ensemble. Les éléments d'extrémité 10 sont posés également de part et d'autre de l'ensemble des éléments préfabriqués 10 de sorte à former le dispositif de franchissement 1 de ruisseau. En particulier, lors de cette étape, les éléments préfabriqués 2 et les éléments d'extrémité 10 sont clavetés sur les semelles 21 à l'aide des orifices 19 prévus dans les massifs 12. Les éléments préfabriqués et les éléments d'extrémité 10 sont également clavetés les uns aux autres à l'aide des orifices 19' prévus dans chaque clef de voute 8. Le clavetage est réalisé grâce à un élément de clavetage 25 scellé dans la semelle 21. Sur la figure 7b, l'élément de clavetage 25 est inséré dans chaque orifice 19 des massifs 7, 12 et scellé dans la semelle 21. L'élément de clavetage 25 présente une longueur nécessaire pour assurer une bonne prise dans la semelle 21 et dans les massifs 12. L'élément de clavetage 25 dépasse de la semelle 21. Sur l'exemple de réalisation de la figure 7b, l'élément de clavetage 25 présente une longueur d'environ 50 cm. L'élément de clavetage est par exemple un élément métallique du type HA25. Du béton de clavetage est ensuite coulé dans les orifices 19 pour solidariser la semelle 21 et le massif 7, 12. Comme on peut le voir sur la figure 8, l'étape de mise en place de la voirie 23 comporte la mise en place de matériaux de remblai 22 par-dessus le dispositif de franchissement 1 de ruisseau. Les matériaux de remblai 22 sont sélectionnés en fonction de la voirie qui sera mise en place. Ces matériaux de remblai 22 sont des pierres et/ou de la terre. Puis, la voirie 23 est réalisée en partie supérieure des matériaux de remblai 22. Comme cela est visible sur les figures 7a et 8, le cours et le lit du ruisseau ne sont pas perturbés par la mise en place des éléments formant le dispositif de 5 franchissement 1 de ruisseau selon l'invention. Selon une variante de réalisation représentée sur la figure 9, le dispositif de franchissement 1 de ruisseau selon l'invention comporte des moyens 20 permettant de faciliter le passage de la faune à travers celui-ci. Ces 10 moyens 20 peuvent comprendre une tablette en béton s'étendant en saillie de la surface interne 4 d'un ou de plusieurs élément(s) préfabriqué(s) 2. La tablette s'étendant suivant une direction parallèle à la clef de voute 8. 15 D'autres formes peuvent être utilisées pour l'arche 3 et l'élément préfabriqué 2. Un dispositif de franchissement 1 de ruisseau selon l'invention a l'avantage d'être modulaire, facile à poser du fait de ses éléments préfabriqués 2. Il peut supporter 20 le passage de véhicules lourds grâce à la présence d'un ferraillage à plusieurs nappes. Enfin il présente une stabilité élevée du fait de son implantation et de sa structure. Bien entendu, il est possible d'apporter de 25 nombreuses modifications à l'invention sans sortir du cadre de celle-ci. 30 REVENDICATIONS1. Dispositif de franchissement (1) de ruisseau modulaire comprenant au moins un élément préfabriqué (2) comportant une arche, (3) délimitée par une surface interne (4) délimitant un passage (5) et une surface externe (6) s'étendant à distance de la surface interne (4), et des massifs (7) venus de matière avec l'arche (3), formant des pieds de l'arche (3) et s'étendant en saillie depuis la surface externe (6). 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément préfabriqué (2) comporte une clef de voute (8) s'étendant horizontalement le long 15 d'une corde (9) que forme le profil de la surface interne (4) . 3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément préfabriqué (2) comporte 20 des orifices (19) traversant les massifs (12) afin de former des réservations pour clavetage. 4. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément 25 d'extrémité (10) présentant à au moins une extrémité (15) des moyens de retenue (16) de matériaux de remblai (22) s'étendant en saillie depuis la surface externe (14) au droit de l'extrémité (15). 30 5. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (20) de passage de la faune s'étendant en saillie dans le passage (5) depuis la surface interne (4).