Dispositif pour l'édification d'un ouvrage hydraulique dans un cours d'eau La présente invention se fonde sur le comporte ment des matériaux tels que les pierres soumises à l'action d'un courant liquide, et se rapporte particu lièrement à l'observation de ce comportement dans les torrents.
On constate qu'une pierre entraînée par le cou rant dans un canal à fond légèrement rugueux, comme une simple cunette cimentée, accomplit un certain parcours, s'arrête, puis repart sous l'action des filets liquides. Si l'on introduit deux ou plusieurs pierres, on observe également que celles-ci s'entre choquent et sont susceptibles de s'immobiliser et de se mettre mutuellement en mouvement.
Par exemple, l'arrêt d'une pierre est susceptible de provoquer l'ar rêt de plusieurs pierres et ainsi de suite, ces effets se multipliant de façon, par exemple, à provoquer des atterrissements qui, à l'origine, ont été provo qués par l'arrêt d'un petit nombre de pierres. Les facteurs essentiels du mouvement et de l'arrêt des pierres sous l'action des courants sont, d'une pari, la section droite (ou maître couple) de la pierre per pendiculairement aux filets liquides et, d'autre part, la surface par laquelle la pierre est en contact avec le fond.
La présente invention a pour objet un dispositif pour l'édification d'un ouvrage hydraulique dans un cours d'eau, caractérisé en ce qu'il comprend deux surfaces de rétention perméables destinées à être dressées au travers du cours d'eau et à barrer le lit de ce cours d'eau, ces deux surfaces étant placées à distance l'une de l'autre.
Une surface d'appui solidaire des surfaces de rétention peut reposer sur le fond du cours d'eau et se prolonger au-delà de la surface de rétention d'amont, afin que la charge des matériaux, qui vien dront recouvrir ce prolongement, augmente l'adhé rence de la surface d'appui au fond du lit et, par conséquent, la stabilité de tout l'ouvrage. La dis tance qui sépare les deux surfaces de rétention et la longueur de la portion amont de la surface d'appui sont en rapport avec la hauteur que l'on entend don ner à l'ouvrage, dont l'édification peut comporter plusieurs phases ou étages.
Le dispositif suivant l'invention peut comporter une armature lui conférant une certaine rigidité, cette armature possédant à la fois des pièces transversales maintenant en place chacune des deux surfaces de rétention et des pièces reliant entre elles ces deux surfaces.
Dans le plan des surfaces de rétention, l'arma ture pourra être du type polygonal, savoir : carré, rectangle, triangle ou hexagone, la disposition trian gulaire équilatérale étant celle qui confère le maxi mum de rigidité.
Perpendiculairement au plan des surfaces de ré tention, l'armature reliant ces deux surfaces pourra être du type linéaire, cette disposition offrant la moins grande résistance au flot qui s'écoule à son contact.
Il y a le plus grand avantage à ce que les pièces de liaison longitudinales servent également à drainer vers l'aval les. eaux qui s'infiltrent dans les maté riaux retenus.
Enfin, en vue de rendre plus facile le montage, les pièces de liaison longitudinale seront utilement associées à des éléments appartenant à la liaison transversale.
Sur le dessin annexé relatif à plusieurs formes d'exécution, choisies à titre d'exemple, du dispositif objet de l'invention la fig. 1 représente d'une manière très, schémati que parallèlement à la direction du courant un dis positif placé dans le lit d'un cours d'eau ; la fig. 2 montre en perspective, d'une manière schématique, une armature destinée à maintenir l'écartement des deux surfaces de rétention ; la fig. 3 est une vue en perspective de l'un des tubes-drains faisant partie de l'armature ;
les fig. 4, 5, 6 représentent schématiquement, en coupe transversale, diverses variantes du tube-drain ; les fig. 7, 8 sont des schémas, en coupe éléva tion transversale et en vue longitudinale, d'une étoile prévue à l'extrémité du tube-drain ; la fig. 9 est une vue en perspective de l'un des éléments longitudinaux par le moyen desquels la sur- face d'appui se prolonge vers l'amont au-delà de la surface de rétention d'amont ;
la fig. 10 est une vue en élévation en bout mon trant une étoile sur laquelle est monté un, des élé ments de raccordement d'une des faces de l'arma ture ; la fig. 11 est une perspective schématique d'une partie de l'armature avec câbles de renforcement; la fig. 12 est un schéma en coupe longitudinale, dans le sens du courant, montrant l'édification d'un ouvrage par étages ;
la fig. 13 est une élévation en bout montrant comment peut être établie la crête de l'ouvrage en forme de chaînette, et la fig. 14 est un schéma perspectif montrant l'arrimage des éléments de l'armature à une des surfaces -de rétention: Sous sa forme la plus simple (fig. 1), le dispo sitif représenté est constitué par deux surfaces de rétention perméables 1 et 2 placées transversale ment par rapport au courant d'un cours d'eau dont la direction est indiquée par une flèche.
Ces surfa ces de rétention sont constituées par un filet métal lique, rigide ou souple, un filet ordinaire, un tissu de gabion, etc. Ces surfaces de rétention sont soli daires d'une surface d'appui 3 qui repose sur le lit du cours d'eau et de préférence s'accroche au fond par une partie rabattue.
En principe, la surface d'appui 3 s'étend largement en amont de la surface de rétention d'amont 1, en sorte que, quand cette portion amont est chargée de matériaux, ce qui se produit en premier lieu, l'ouvrage se trouve fixé au fond.
On a montré, à titre d'exemple, comment s7ef- fectue le dépôt des matériaux, le niveau liquide s'établissant lui-même en N, N', N" au-dessus des matériaux atterris et au-dessus du lit.
Afin de soutenir les surfaces de rétention 1 et 2 on utilise une armature du type polygonal représen tée en fi-. 2, formée d'éléments de liaison 4 qui viennent concourir à des étoiles 5 réunies entre elles, d'un bout à l'autre de l'armature, par des tubes drains 6.
Ces tubes-drains (fig. 3), qui sont destinés à collecter une partie des eaux qui s'infiltrent dans les matériaux déposés, sont percés, à cet effet de trous 7, et la collecte des eaux est mieux assurée si l'on adapte au tube des ailerons 8 formant avec le plan horizontal un certain angle. Ces tubes-drains peuvent être posés: en disposi tion contraire ainsi que le montre la fig. 5, les aile rons pendants au lieu d'être érigés protègent du col matage les trous d'entrée d'eau placés à leur voisi nage.
Les deux dispositions peuvent du reste être jumelées (fig. 6), les ailerons étant alors disposés par paires, de chaque côté du tube, l'un en position montante, l'autre en position descendante par rap port à celui-ci, deux séries d'orifices étant aména gées dans le tube au-dessus et au-dessous des aile rons correspondants.
Les étoiles 5, aux extrémités des tubes 6, sont constituées par des éléments de tube 9 soudés nor malement à la surface du tube-drain et situés ainsi dans un plan perpendiculaire à ce tube. Le nombre des tubes constituant les étoiles est fonction de la division (rectangulaire, triangulaire ou hexagonale) adoptée pour l'armature.
Des: flasques métalliques 10 relient entre eux les éléments de tube dans le sens transversal par rap port au tube-drain, et d'autres flasques métalliques 11 (fig. 8) relient chacun des éléments de tube avec le tube-drain dans le sens longitudinal. Ces deux séries, de flasques assurent l'indéformabilité de l'étoile.
Il y a deux étoiles par tube-drain, placées une à chaque extrémité, et c'est au niveau de ces étoiles que se placent les deux surfaces de rétention aval et amont. Il peut y avoir une ou plusieurs étoiles inter médiaires 5' (fig. <B>11)</B> sur le tube pour assurer un contreventement entre les tubes-drains voisins.
Des tubes-drains sans étoile 12 (fig. 9) d'un cali bre différent à leur extrémité, pénètrent dans. l'extré mité amont d'un tube-drain muni d'étoiles, ou se laissent pénétrer par lui, constituant ainsi l'armature de la surface d'appui située vers l'amont de la sur face de rétention.
Les étoiles sont reliées entre elles dans un plan transversal par des éléments de préférence tubulai res 13 de longueur uniforme. Dans le compartimen- tage triangulaire, qui est le plus rationnel, les étoiles ont six branches, chacune étant ainsi associée à six étoiles différentes, deux situées au même niveau, deux au-dessus et deux au-dessous.
La jonction des tubes 9 et des tubes 13 peut se faire d'une manière très simple, par emboîtement réciproque. On peut encore utiliser un manchon 14 (fig. 10) dans lequel pénètrent les extrémités du tube 9 et de l'élément 13, le tout étant assuré par clave- tage après montage.
Le montage des deux premiers tubes-drains de base se réalise sans difficulté, puisque les tubes à emboîter sont parallèles. Toutefois, on laissera un certain jeu dans l'emboîtage en vue de favoriser le montage d'un tube à un niveau supérieur.
Pour réaliser ce montage, après avoir élevé le tube-drain au moyen d'un appareil de levage quel conque au-dessus de la position qu'il doit occuper par rapport aux deux tubes-drains de base, on l'y maintient suspendu et l'on présente simultanément à l'emboîtage les tubes transversaux devant le relier aux deux étoiles de base ainsi que, (si un tube-drain de la rangée supérieure a déjà été placé) au tube transversal destiné à le relier à ce dernier.
Le jeu des pièces en présence permet l'emboîtage simultané des deux ou trois tubes intéressant chacune des étoi les en cause. Pour réaliser un contreventement donnant plus de rigidité à l'ensemble dans le sens longitudinal, les étoiles intermédiaires 5' (fig. 11) sont reliées aux étoiles 5, en diagonale, par des éléments, 18. De part et d'autre d'une étoile intermédiaire et dans chacun des plans formés par un tube-drain et l'une quelconque des branches de l'étoile des crochets ou anneaux 15 sont fixés sur le tube-drain.
Des cro chets ou anneaux identiques sont placés de même au voisinage des extrémités du tube-drain, vers l'in térieur du volume compris entre les étoiles d'amont et d'aval. Ainsi, il est possible de tendre des élé ments de câble 18 entre les crochets ou anneaux appartenant à un même plan de tubes transversaux, mais à des étoiles de rang différent. On peut égale ment relier directement les étoiles 5 d'amont et d'aval par des éléments de câble tendus en diago nale qui réalisent le contreventement longitudinal de l'ouvrage.
L'ouvrage est maintenu en place par un ou plu sieurs câbles transversaux 19 (fig. 12) ancrés dans les berges. Ces câbles sont placés à l'aval de la ran gée d'étoiles correspondante et fixés à chacune d'elles par un moyen approprié.
Lorsque l'édification de l'ouvrage s'effectue par hausses ou étages successifs (fig. 12), on peut isoler les différentes couches de matériaux déposés, par une épaisseur convenable d'un matériau isolant 20, ce matériau peut, suivant l'importance des, mesures de sécurité que l'on estime nécessaires, être posé sur tout ou partie de la dimension longitudinale de l'ouvrage, uniquement entre les surfaces de réten tion d'aval et d'amont ou, au contraire, s'étendre en amont sur une surface d'appui supplémentaire à laquelle sera donnée telle longueur jugée utile.
Pour couronner l'ouvrage à sa hauteur définitive, on aura avantage afin de canaliser les eaux d'étiage, à donner à la crête une forme courbe comme par exemple, celle d'une chaînette. A cet effet, le bord supérieur de la surface de rétention 2 sera lié à un câble transversal 22 (fig. 12 et 13) présentant la flè che désirée. Ledit bord sera maintenu en place par des éléments de câble longitudinaux 23 accrochés aux étoiles intermédiaires correspondantes 5' et il pourra être associé au compartimentage aval par des éléments de tube 18' disposés comme les éléments 18, mais de longueur appropriée.
La pose et le maintien des surfaces de rétention sur l'armature seront assurés par un moyen quelcon que (fig. 14), comme par exemple des éléments de fer cornière ou profilé 26 s'appliquant sur les tubes de liaison 13 mais séparés de ces tubes par la sur- face de rétention 1 ou 2 et maintenus dans cette position par des broches à étrier 24.
Pour la constitution de la crête de l'ouvrage, le fer cornière opposé au tube 13 est remplacé par un câble 25 courant le long du câble 22 qui soutient la crête, la surface de rétention étant insérée entre ces deux câbles. Des serre-câbles ou étriers 26 traver sant la surface de rétention marient entre eux lesdits câbles.