EP0741206B1 - Porte de barrage à surverse - Google Patents
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- EP0741206B1 EP0741206B1 EP19960400709 EP96400709A EP0741206B1 EP 0741206 B1 EP0741206 B1 EP 0741206B1 EP 19960400709 EP19960400709 EP 19960400709 EP 96400709 A EP96400709 A EP 96400709A EP 0741206 B1 EP0741206 B1 EP 0741206B1
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- panel
- stiffening element
- stiffening
- door
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
- E02B7/20—Movable barrages; Lock or dry-dock gates
- E02B7/40—Swinging or turning gates
- E02B7/48—Roof or double shutter gates
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
- E02B7/20—Movable barrages; Lock or dry-dock gates
- E02B7/40—Swinging or turning gates
- E02B7/44—Hinged-leaf gates
Definitions
- the present invention relates to a barrier gate with overflow, of the type comprising at least one panel tilting flap forming a rectangular shape, articulated by its lower base on the ground so that the panel can move in rotation between a horizontal folded position and a raised position, by through training means including at minus a member articulated by its free end on the side of the panel opposite the ground, said panel comprising stiffening means, in particular in bending see p. ex. CH-A-640 289.
- Dam doors known of this type are designed to withstand the strong pressures of water, in raised position of the valve panel. They for this purpose have reinforcing elements and / or stiffening on their downstream face (opposite to the reservoir).
- This layout has at least two major drawbacks.
- the stiffening elements welded in general on the downstream side entail a high cost of manufacturing and transportation.
- the known doors present in consequently a large thickness, for example of the order 500 mm or more. So in the folded position horizontal, the door already forms in itself a restraint at least this height, very significant, which greatly reduces the difference in useful height of the dam, corresponding to the difference between the levels of water respectively corresponding to the raised positions and folded down from the barrier door.
- the invention proposes to remedy these disadvantages and relates to a barrier gate tilting, thin, while presenting a adequate resistance to water pressure.
- the barrier gate overflow of the type comprising at least one panel tilting flap forming, of articulated rectangular shape by one of the sides on the ground, along a horizontal axis, of so that the panel can rotate in rotation between a horizontal folded position and a position relieved, by means of drive or of traction articulated directly or indirectly on said panel, the latter comprising means for stiffening, especially in bending
- the stiffening means comprise at least one longitudinal element (transverse to the flow of water) and having a relatively high rigidity (in a direction transverse to the panel), said element being hinged either on the panel or on a member connected to said panel, so that a share the forces due to the push of the water and applied to the panel are transmitted to said stiffening element, notably in the substantially upper part of said panel (opposite the ground), and on the other hand, said element of stiffening presents its direction of greater flexural strength, in a direction substantially perpendicular to said panel, at least in the part of the
- the stiffening element is consisting of a flat, longitudinal beam.
- the beam is articulated on the horizontal side of the panel opposite the ground, and the drive means are articulated at their ends free on the upstream part of said stiffening element according to a horizontal axis offset upstream relative to the axis of articulation of the stiffening element on the panel.
- the stiffening element is hinged nearby from the upper part (side opposite to the ground) of the panel.
- the beam stiffening is mounted articulated at the end of a series of connecting rods, the other ends of which are themselves hinged mounted on the upper side of the panel (opposite the ground), said beam resting on the ground in downstream of the panel, the drive means being mounted articulated on said beam.
- the drive means include a cable, tie rod, arm, jack or the like, of which the end opposite to the panel is fixed to means motor, at a height such that, in the raised position of the panel, the stiffening element forms a substantially angle right with said panel.
- the stiffening beam is articulated by a set pins attached to the beam and / or panel, aligned along the same horizontal axis, each associated with a ring fixed on the panel and the beam respectively stiffening.
- supports are provided at the lateral ends of said beam, said supports being attached to the structure of the dam.
- FIG. 1 there is shown so schematic in side view a first form of realization of the device of the invention, forming a dam tilting.
- the structure of the dam itself, the piers and reinforcements, were not represented.
- a hinged door On the ground, forming the base of the dam, and bearing the general reference 1, a hinged door is hinged dam referenced 2, forming a valve.
- Gate 2 articulated on the ground along an axis of articulation A-A, is consisting of at least one sheet metal panel or plate metallic, rectangular in shape and elongated in a direction transverse to the flow of water, symbolized by the arrow f. So, gate 2 is susceptible, in its rotational movement around the axis A-A, to take several positions between a first extreme horizontal position substantially parallel to the ground, and a second raised extreme position where it bears the reference 20, corresponding to a maximum water retention position in the dam upstream of the gate.
- the beam of stiffening consists of a metal plate longitudinal, in the transverse direction to the water flow (arrow f).
- the beam of stiffening 3 has a length (direction transverse to the flow) substantially equivalent or very close to the length in the same direction, the door 2.
- the stiffening beam 3 is mounted articulated on door 2 along a longitudinal axis X-X with respect to the door 2 and beam 3, and transverse to the flow some water. More particularly, the beam is articulated on panel 2 so that the upstream side 4 of the beam 3 is located near the upper side 5 (opposite the floor) of door 2.
- the beam 3 in its position 30, is substantially perpendicular to the plane of door 2.
- Door 2 is likely to be driven in rotation about the horizontal axis A-A by through any known means, such as by example one, and preferably two cables, of which only the cable 6 is visible in FIG. 1.
- two cables are provided, references 6 and 7 (figure 4), of which the free end of each is fixed in rotation, according to an axis Y-Y, on the stiffening beam 3.
- the end of cables 6 and 7 (figure 4) is attached to the upstream end of reinforcements transverse, respectively 8 and 9 provided on the beam 3.
- the reinforcements 8 and 9 are arranged at lateral ends of the stiffening beam 3 (see figure 4). The side reinforcements 8 and 9 protrude by relative to the upstream side 4 of the stiffening beam 3.
- the Y-Y axis of articulation of the cable on the reinforcements side 8 and 9 (and therefore on beam 3) is shifted towards upstream with respect to the axis of articulation X-X of the beam 3 on door 2 (see figures 1 and 4).
- the cable 6 is shown in position 60 in raised position 20 of the door 2, and in respective positions 61 and 62 for the intermediate positions 21 and 22 of door 2.
- Cable 6 goes over a pulley 10 rotatably mounted, for example on a pile the dam (not shown); the end of cable 6 is associated with drive motor means known in themselves but not described further in detail, and symbolized by the functional block 11.
- the double arrow g symbolizes the movement of the cable at the outlet of the means motor 11 to the pulley 10.
- actuation motor means 11 in the direction of cable traction 6 in a direction opposite to the flow of water (arrow f), causes the lifting of door 2, and therefore its rotation around the horizontal axis A-A.
- Door 2 therefore forms an acute angle with the ground.
- the cable pull on the beam also causes the rotation of the beam 3 relative at door 2.
- the beam 3 and door 2 form, in horizontal lowered position of door 2, an angle substantially 180 °; then as the lifting from door 2, the angle becomes less than 180 °.
- the beam 31 In the intermediate position 21, 31 and 61 of the door, beam, cable assembly, the beam 31 has a obtuse angle (between 90 and 180 °) with door 2.
- door 2 continues its rotational movement to reach the raised position 20 where it is substantially vertical or at an angle close to 90 ° with the ground.
- the beam 3 is preferably arranged so that it forms a substantially right angle with door 2.
- beam 3 is intimately associated with door 2, and presents precisely in this transverse direction a very great rigidity. Indeed, the beam 3 being constituted of a planar element, is very little deformable, even undeformable in its plan, that is to say in the direction of the buckling and bending forces to which door 2 is subjected.
- FIG. 2 shows a detailed view schematic on an enlarged scale of the means of secured in rotation of door 2 on the ground 1.
- a rigid metal rod bearing the reference 13 is placed parallel to the ground, close to it, and in a direction transverse to the flow of water, parallel to door 2 and substantially the same length as door 2.
- Rod 13 materializes axis A-A of rotation of the door 2 relative to the ground.
- Rod 13 is maintained relative to the ground through hoops 14 and 15 preferably arranged in pairs, so that the space between each hoop 14-15 of each couple can allow to have a hoop 16 shaped of U inside which the rod 13 is arranged, the arch 16 itself being made integral (by welding for example) from door 2.
- FIG. 3 also shows schematically and on an enlarged scale, a view of detail of the means for rotationally fixing the door 2 relative to beam 3.
- the pin 19 materializes the axis of rotation X-X of beam 3 with respect to door 2. It is planned as much of hoop assemblies 17, 18, trunnion 19 and hoop 25 that necessary along sides 4 and 5 opposite door 2 and beam 3 respectively.
- Figure 4 shows a top view of beam 3 and door 2, in the raised position of door 2, where finds the elements described above, bearing the same references.
- the number and spacing of triplets roll bar 17, 18 and 19 ( Figure 3) is a function of mechanical stresses and general dimensions of the beam and door.
- FIG 5 there is shown a schematic view side of the dam and in particular the structure comprising a pile 26, a buttress 27 resting on the ground 1.
- the cable 6 fixed to the beam 3 itself articulated on door 2.
- a support 28 is provided on the reinforcement 27 of stack 26, and capable of serving as support for beam 3, in the raised position of the door 2, i.e. in position for which the beam 3 is substantially horizontal or slightly oblique. support 28 thus makes it possible to avoid or minimize the effects of vibrations to which beam 3 could be subjected, due to spillage of water in the retaining position (corresponding to the raised position of door 2).
- Figures 6A and 6B show in cross section a variant implementation of the invention, where the elements of the same or similar nature include the same references, with an A index for the raised position of door 2 (figure 6A) and of an index B for the lowered position of door 2 ( Figure 6B).
- a index for the raised position of door 2
- Figure 6B for the lowered position of door 2
- a series of connecting rods 35A (of which only one is shown in FIGS. 6A and 6B).
- the other end of the connecting rod 35A is articulated, along a C-C axis, a beam 36A.
- the C-C axis is horizontal and close to the ground. Note that the axes of articulation A-A, B-B and C-C are materialized by trunnions, rods, cables or the like, so known, and / or as described above and shown in Figures 2 and 3.
- Cable 6A is fixed at its free end (downstream) to beam 36A.
- This has a shape similar to the beam 3 of Figures 1 and 4 and preferably includes a longitudinal rib 37, so that the beam seen in cross section (in a plane parallel to the flow of water) forms a sort of L.
- the beam 36A thus rests on the ground by its upstream part (on the side of the axis joint C-C with the connecting rod 35A) and by the edge lower of rib 37.
- the cable 6A is associated with a return pulley 10, and its other end is connected to means symbolized by a functional block 11. Only the cable 6A is visible in FIGS. 6A and 6B; two cables are provided, at each lateral end of beam 36, similarly to the shape of embodiment shown in Figures 1 to 5.
- downstream of doors 2 is arranged to present a slight slope downstream, from the axis of articulation A-A.
- door 2 is thus allowed to pivot around the axis A-A until taking an extreme position lowered 2B shown in Figure 6B, for which it is substantially horizontal.
- the connecting rod 35B then has a substantially horizontal direction and slightly oblique, parallel to the sloping raft marked 40.
- the beam 36 slides on the downstream raft 40.
- the latter can be fitted out to be fitted with metal rods forming rails, regularly distributed on the raft in a direction parallel to the flow of water.
- metal rods or rails of sliding can also be provided in the form of embodiment shown in Figure 1, thus allowing the downstream end 12 of the beam 3 to slide on these rails.
- the latter have the advantage of allowing to avoid wear and damage to the downstream raft 40.
- downstream ends of cables 6 and 7 can be joined together on the upper side of the door 2 (on the side of the joint B-B of the connecting rods 35).
- Height / length transverse to the flow of water from the door 100 to 300 cm.
- Beam width (in the direction of water flow): 300-500 mm.
- Cables 6 and 7 are capable, as a variant, of pass through the slots provided on door 2, and associated with lips made of flexible material for sealing said slots.
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Description
La présente invention concerne une porte de barrage
à surverse, du type comprenant au moins un panneau
basculant formant clapet, de forme rectangulaire,
articulée par sa base inférieure sur le sol de manière
que le panneau puisse se déplacer en rotation entre une
position rabattue horizontale et une position relevée, par
l'intermédiaire de moyens d'entraínement comprenant au
moins un organe articulé par son extrémité libre sur le
côté du panneau opposé au sol, ledit panneau comprenant
des moyens de raidissement, notamment en flexion voir p. ex. le CH-A-640 289.
Les portes de barrages, connues de ce type sont
conçues pour résister aux fortes pressions de l'eau, en
position relevée du panneau formant clapet. Elles
présentent à cet effet des éléments de renfort et/ou
raidissement sur leur face aval (opposée à la retenue).
Cette disposition présente au moins deux
inconvénients majeurs.
Premièrement, les éléments de raidissement soudés en
général sur la face aval entraínent un coût élevé de
fabrication et de transport.
Deuxièmement, les portes connues présentent en
conséquence une grande épaisseur, par exemple de l'ordre
de 500 mm ou plus. Ainsi, en position rabattue
horizontale, la porte forme déjà en elle-même une retenue
d'au moins cette hauteur, très significative, ce qui
réduit fortement la différence de hauteur utile du
barrage, correspondant à la différence entre les niveaux
d'eau respectivement correspondant aux positions relevée
et rabattue de la porte de barrage.
On a proposé, de manière connue, pour tenter de
remédier à ces inconvénients de creuser le radier aval de
la retenue pour y disposer la porte rabattue horizontale.
Cependant, ces travaux sont longs et surtout onéreux du
fait du coût des palplanches et du pompage; de plus la
topographie et la lithologie ne permettent pas toujours
l'exécution de ces travaux dans des conditions
économiques raisonnables.
Ainsi, à ce jour, les utilisateurs désirant
installer une porte basculante de barrage n'ont d'autres
alternatives que de disposer des portes connues épaisses
faisant saillie par rapport au plan de la déverse aval,
ou d'entreprendre des travaux important pour abaisser le
niveau du radier afin d'y loger la porte rabattue.
L'invention se propose de remédier à ces
inconvénients et a pour objet une porte de barrage
basculante, de faible épaisseur, tout en présentant une
résistance adéquate à la poussée de l'eau.
A cette fin, selon l'invention, la porte de barrage
à surverse du type comprenant au moins un panneau
basculant formant clapet, de forme rectangulaire articulé
par un des côtés sur le sol, selon un axe horizontal, de
manière que le panneau puisse pivoter en rotation entre
une position rabattue horizontale et une position
relevée, par l'intermédiaire de moyens d'entraínement ou
de traction articulés directement ou indirectement sur
ledit panneau, ce dernier comprenant des moyens de
raidissement notamment en flexion, est caractérisé en ce
que les moyens de raidissement comportent au moins un
élément longitudinal (transversal à l'écoulement de
l'eau) et présentant une relative grande rigidité (dans
une direction transversale au panneau), ledit élément
étant monté articulé soit sur le panneau, soit sur un
organe relié audit panneau, de manière à ce que d'une
part les efforts dus à la poussée de l'eau et appliqués
au panneau soient transmis audit élément de raidissement,
notamment en partie sensiblement supérieure dudit panneau
(opposée au sol), et d'autre part, ledit élément de
raidissement présente sa direction de plus grande
résistance à la flexion, dans une direction sensiblement
perpendiculaire audit panneau, au moins dans la partie de
la course du panneau proche de la position relevée.
De préférence, l'élément de raidissement est
constitué d'une poutre plane, longitudinale.
Selon une première variante, la poutre est articulée
sur le côté horizontal du panneau opposé au sol, et les
moyens d'entraínement sont articulés à leur extrémité
libre sur la partie amont dudit élément raidisseur selon
un axe horizontal décalé vers l'amont par rapport à l'axe
d'articulation de l'élément raidisseur sur le panneau. De
préférence, l'élément raidisseur est articulé à proximité
de la partie supérieure (côté opposé au sol) du panneau.
Selon une seconde variante de réalisation, la poutre
de raidissement est montée articulée à l'extrémité d'une
série de bielles, dont les autres extrémités sont elles-mêmes
montées articulées sur le côté supérieur du panneau
(opposé au sol), ladite poutre reposant sur le sol en
aval du panneau, les moyens d'entraínement étant montés
articulés sur ladite poutre.
De préférence, les moyens d'entraínement comportent
un câble, tirant, bras, vérin ou analogues, dont
l'extrémité opposée au panneau est fixée à des moyens
moteur, à une hauteur telle que, en position relevée du
panneau, l'élément raidisseur forme un angle sensiblement
droit avec ledit panneau.
De manière avantageuse et afin de réduire les coûts,
la poutre de raidissement est articulée par un ensemble
de tourillons fixés à la poutre et/ou au panneau, alignés
selon un même axe horizontal, associés chacun à un anneau
fixé sur respectivement le panneau et la poutre de
raidissement.
Afin d'éviter les vibrations éventuelles de la
poutre articulée sur le côté supérieur du panneau, en
position relevée de ce dernier, il est prévu des appuis
aux extrémités latérales de ladite poutre, lesdits appuis
étant fixés à la structure du barrage.
L'invention sera bien comprise à la lumière de la
description qui suit se rapportant à des exemples
illustratifs mais non limitatifs, en référence aux
dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 montre une vue de côté schématique du principe de l'invention selon une première forme de réalisation, en différentes positions du panneau;
- la figure 2 est vue à échelle agrandie de détail de l'articulation du panneau sur le radier du barrage;
- la figure 3 est une vue à échelle agrandie de détail, de l'articulation de la poutre de raidissement sur le panneau;
- la figure 4 est une vue en plan de la poutre de raidissement;
- la figure 5 est une vue schématique de côté d'un barrage pourvu de la porte de l'invention; et
- les figures 6A et 6B montrent des vues schématiques de côté d'une variante de réalisation, respectivement en position relevée et abaissée du panneau.
En référence à la figure 1, on a représenté de façon
schématique en vue de côté une première forme de
réalisation du dispositif de l'invention, formant barrage
basculant. Pour la commodité et la clarté du dessin, la
structure du barrage lui-même, les piles et les renforts,
n'ont pas été représentés.
Sur le sol, formant radier du barrage, et portant la
référence générale 1, est montée articulée une porte de
barrage référencée 2, formant clapet. La porte 2,
articulée sur le sol selon un axe d'articulation A-A, est
constituée d'au moins un panneau ou plaque en tôle
métallique, de forme rectangulaire et allongée dans une
direction transversale à l'écoulement de l'eau,
symbolisée par la flèche f. Ainsi, la porte 2 est
susceptible, dans son mouvement de rotation autour de
l'axe A-A, de prendre plusieurs positions entre une
première position extrême horizontale sensiblement
parallèle au sol, et une seconde position extrême relevée
où elle porte la référence 20, correspondant à une
position de retenue maximale de l'eau contenue dans le
barrage en amont de la porte. On a représenté également
deux positions intermédiaires 21 et 22 de la porte 2 où
celle-ci forme un angle aigu avec le sol. Dans la
position relevée 20 de la porte 2, celle-ci forme un
angle proche de 90° avec le sol et de préférence
inférieur à 90°.
Sur la porte 2 est monté articulé un élément de
raidissement sous la forme d'une poutre de raidissement
portant la référence 3, et les références respectives 30,
31 et 32 pour les positions respectives relevées 20 et
intermédiaires 21 et 22 de la porte 2. La poutre de
raidissement est constituée d'une plaque métallique
longitudinale, dans la direction transversale à
l'écoulement de l'eau (flèche f). La poutre de
raidissement 3 présente une longueur (direction
transversale à l'écoulement) sensiblement équivalente ou
très proche de la longueur dans la même direction, de la
porte 2.
La poutre de raidissement 3 est montée articulée sur
la porte 2 selon un axe X-X longitudinal par rapport à la
porte 2 et à la poutre 3, et transversale à l'écoulement
de l'eau. Plus particulièrement, la poutre est articulée
sur le panneau 2 de manière que le côté 4 amont de la
poutre 3 soit situé à proximité du côté supérieur 5
(opposé au sol) de la porte 2.
On note que en position relevée 20 de la porte 2, la
poutre 3 en sa position 30, est sensiblement
perpendiculaire au plan de la porte 2.
La porte 2 est susceptible d'être entraínée en
rotation autour de l'axe horizontal A-A par
l'intermédiaire de tous moyens connus, tels que par
exemple un, et de préférence deux câbles, dont seul le
câble 6 est visible sur la figure 1. De préférence, deux
câbles sont prévus, références 6 et 7 (figure 4), dont
l'extrémité libre de chacun est fixée à rotation, selon
un axe Y-Y, sur la poutre de raidissement 3. Plus
particulièrement, l'extrémité des câbles 6 et 7 (figure
4) est fixée à l'extrémité amont de renforts
transversaux, respectivement 8 et 9 prévus sur la poutre
3. De préférence, les renforts 8 et 9 sont disposés aux
extrémités latérales de la poutre de raidissement 3 (voir
figure 4). Les renforts latéraux 8 et 9 font saillies par
rapport au côté 4 amont de la poutre de raidissement 3.
L'axe Y-Y d'articulation du câble sur les renforts
latéraux 8 et 9 (et donc sur la poutre 3) est décalé vers
l'amont par rapport à l'axe d'articulation X-X de la
poutre 3 sur la porte 2 (voir figures 1 et 4).
En référence à la figure 1, le câble 6 est
représenté en position 60 en position relevée 20 de la
porte 2, et en positions respectives 61 et 62 pour les
positions intermédiaires 21 et 22 de la porte 2.
Le câble 6 (il en est de même du câble 7) passe sur
une poulie 10 montée à rotation, sur par exemple une pile
du barrage (non représentée); l'extrémité du câble 6 est
associée à des moyens moteur d'entraínement connus en
eux-mêmes mais non décrits plus avant en détail, et
symbolisés par le bloc fonctionnel 11. La double-flèche g
symbolise le mouvement du câble à la sortie des moyens
moteur 11 jusqu'à la poulie de renvoi 10.
En partant de la position horizontale abaissée de la
porte 2, où celle-ci repose sur le sol, l'actionnement
des moyens moteur 11 dans le sens de la traction du câble
6 dans une direction opposée à l'écoulement de l'eau
(flèche f), entraíne le relevage de la porte 2, et donc
sa rotation autour de l'axe horizontal A-A. La porte 2
forme donc alors un angle aigu avec le sol. Dans un
premier temps, la traction du câble sur la poutre
entraíne également la rotation de la poutre 3 par rapport
à la porte 2. La poutre 3 et la porte 2 forment, en
position abaissée horizontale de la porte 2, un angle
sensiblement de 180°; puis au fur et à mesure du relevage
de la porte 2, l'angle devient inférieur à 180°.
On a représenté en pointillé une position
intermédiaire respectivement 22, 32 et 62 de la porte 2,
de la poutre 3 et du câble 6. Dans la position abaissée
horizontale de la porte 2, la poutre 3 repose
sensiblement sur le sol 1. Dans la position intermédiaire
représentée en pointillé, la poutre 32 porte sur le sol 1
uniquement par son extrémité aval 12. Dès que le câble 6
est soumis aux moyens de traction 11, la poutre 3 est
soulevée du sol dans sa partie amont (côté 4) alors que
son extrémité aval 12 continue de reposer par le sol et
glisse par cette même extrémité aval 12 sur le sol
jusqu'à la position intermédiaire en pointillé 32. Au fur
et à mesure que le câble est soumis à la traction, la
porte 2 poursuit son mouvement de rotation autour de
l'axe horizontal A-A, et la poutre 3 ne repose plus alors
sur le sol (voir position intermédiaire 21, 61 et 31).
Dans la position intermédiaire 21, 31 et 61 de
l'ensemble porte, poutre, câble, la poutre 31 présente un
angle obtus (compris entre 90 et 180°) avec la porte 2.
La traction sur le câble se poursuivant, la porte 2
continue son mouvement de rotation pour aboutir à la
position relevée 20 où celle-ci se trouve sensiblement
verticale ou selon un angle proche de 90° avec le sol.
Dans cette position relevée de la porte 2, la poutre 3
est disposée de préférence de manière qu'elle forme un
angle sensiblement droit avec la porte 2.
On comprend dans ces conditions que les efforts dus
à la poussée de l'eau sur la porte 2, soumettant celle-ci
à des forces de flambement ou de flexion, sont repris par
la poutre 3. Ces efforts présentent une direction
sensiblement orthogonale à la porte 2. Or, la poutre 3
est intimement associée à la porte 2, et présente
justement dans cette direction transversale une très
grande rigidité. En effet, la poutre 3 étant constituée
d'un élément plan, est très peu déformable, voire
indéformable dans son plan, c'est-à-dire dans la
direction justement des efforts de flambement et flexion
auxquels est soumise la porte 2.
On a représenté sur la figure 2 une vue de détail
schématique à échelle agrandie des moyens de
solidarisation en rotation de la porte 2 sur le sol 1.
Une tige métallique rigide portant la référence 13 est
disposé parallèle au sol, à proximité de celui-ci, et
suivant une direction transversale à l'écoulement de
l'eau, parallèle à la porte 2 et sensiblement de même
longueur que la porte 2. La tige 13 matérialise l'axe A-A
de rotation de la porte 2 par rapport au sol. La tige 13
est maintenue par rapport au sol par l'intermédiaire
d'arceaux 14 et 15 disposés de préférence par couple, de
manière que l'espace entre chaque arceau 14-15 de chaque
couple puisse permettre de disposer un arceau 16 en forme
de U à l'intérieur duquel est disposée la tige 13,
l'arceau 16 étant lui-même rendu solidaire (par soudage
par exemple) de la porte 2.
Sur la figure 3, on a représenté également de
manière schématique et à échelle agrandie, une vue de
détail des moyens de fixation à rotation de la porte 2
par rapport à la poutre 3.
Sur la porte 2 sont fixés deux arceaux en forme de U
formant un couple et portant les références 17 et 18,
fixés par soudage par exemple sur la porte 2. Les deux
arceaux 17 et 18 sont disposés à proximité l'un de
l'autre, et sont rendus solidaires d'un tourillon en
forme de tige métallique 19. Entre les arceaux 17 et 18,
solidaires de la poutre 2, est susceptible d'être disposé
un arceau 25 en forme de U à l'intérieur duquel est
disposé le tourillon 19; l'arceau 25 est fixé sur la
poutre 3 par soudage par exemple.
Le tourillon 19 matérialise l'axe de rotation X-X de
la poutre 3 par rapport à la porte 2. Il est prévu autant
d'ensembles arceaux 17, 18, tourillon 19 et arceau 25 que
nécessaire le long des côtés 4 et 5 en regard
respectivement de la porte 2 et de la poutre 3.
La figure 4 montre une vue de dessus de la poutre 3
et la porte 2, en position relevée de la porte 2, où l'on
trouve les éléments décrits précédemment, portant les
mêmes références. Le nombre et l'espacement des triplets
d'arceau 17, 18 et 19 (figure 3) est fonction des
contraintes mécaniques et des dimensions générales de la
poutre et de la porte.
Sur la figure 5, on a représenté une vue schématique
de côté du barrage et notamment la structure comprenant
une pile 26, un contrefort 27 reposant sur le sol 1. On
retrouve le câble 6 fixé à la poutre 3 elle-même
articulée sur la porte 2. Un appui 28 est prévu sur le
renfort 27 de la pile 26, et susceptible de servir de
support pour la poutre 3, en position relevée de la porte
2, c'est-à-dire en position pour laquelle la poutre 3 est
sensiblement horizontale ou légèrement oblique. L'appui
28 permet ainsi d'éviter ou minimiser les effets des
vibrations auxquelles pourrait être soumise la poutre 3,
du fait du déversement de l'eau en position de retenue
(correspondant à la position relevée de la porte 2).
Les figures 6A et 6B montrent en coupe transversale
une variante de mise en oeuvre de l'invention, où les
éléments de même nature ou similaires comportent les
mêmes références, assorties d'un indice A pour la
position relevée de la porte 2 (figure 6A) et d'un indice
B pour la position abaissée de la porte 2 (figure 6B).
Ainsi, sur le sol 1 est articulée la porte 2A, selon
l'axe A-A.
Sur le côté supérieur (opposé au sol) de la porte 2,
est articulée, selon un axe B-B, une série de bielles 35A
(dont une seule est représentée sur les figures 6A et
6B). L'autre extrémité de la bielle 35A est articulée,
selon un axe C-C, une poutre 36A. L'axe C-C est
horizontal et proche du sol. A noter que les axes
d'articulation A-A, B-B et C-C sont matérialisés par des
tourillons, tiges, câbles ou analogues, de manière
connue, et/ou tel que décrit ci-dessus et représenté aux
figures 2 et 3.
Le câble 6A est fixé à son extrémité libre (aval) à
la poutre 36A. Celle-ci présente une forme similaire à la
poutre 3 des figures 1 et 4 et comporte de préférence une
nervure longitudinale 37, de façon que la poutre vue en
section droite (dans un plan parallèle à l'écoulement de
l'eau) forme une sorte de L. La poutre 36A repose ainsi
sur le sol par sa partie amont (du côté de l'axe
articulation C-C avec la bielle 35A) et par le bord
inférieur de la nervure 37.
Le câble 6A est associé à une poulie de renvoi 10,
et son autre extrémité est reliée à des moyens
d'entraínement symbolisés par un bloc fonctionnel 11.
Seul le câble 6A est visible sur les figures 6A et 6B;
deux câbles sont prévus, à chaque extrémité latérale de
la poutre 36, de manière similaire à la forme de
réalisation montrée aux figures 1 à 5.
De préférence, le radier du barrage, en aval des
portes 2, est aménagé de façon à présenter une légère
pente vers l'aval, à partir de l'axe d'articulation A-A.
Le fonctionnement du dispositif montré sur les
figures 6A et 6B est le suivant.
Partant de la position 2A relevée de la porte 2,
montrée sur la figure 6A, on constate que celle-ci forme
un angle aigu, proche de la verticale, avec le sol.
L'effort de poussée auquel est soumise la porte 2 est
répercuté sur les bielles (35A), qui à leur tour
répercutent cet effort sur le câble 6A qui subit ainsi
l'ensemble des efforts de traction.
Les efforts de poussée de l'eau, tendant à déformer
la porte 2, et donc à fléchir ou flamber celle-ci, sont
transmis à la poutre 36A, par l'intermédiaire des bielles
35A.
A partir de la position relevée de la porte 2,
montrée sur la figure 6A, en laissant défiler le câble 6
vers l'aval, on permet ainsi à la porte 2 de pivoter
autour de l'axe A-A jusqu'à prendre une position extrême
abaissée 2B montrée sur la figure 6B, pour laquelle
celle-ci est sensiblement horizontale. La bielle 35B
présente alors une direction sensiblement horizontale et
légèrement oblique, parallèlement au radier en pente
portant la référence 40.
Lors du passage de la porte 2 depuis la position
relevée 2A vers la position abaissée 2B, la poutre 36
glisse sur le radier aval 40. A cet effet, ce dernier
Lors du passage de la porte 2 depuis la position
relevée 2A vers la position abaissée 2B, la poutre 36
glisse sur le radier aval 40. A cet effet, ce dernier
peut être aménagé pour être muni de baguettes métalliques
formant rails, régulièrement réparties sur le radier dans
une direction parallèle à l'écoulement de l'eau. A noter
que de telles baguettes métalliques ou rails de
glissement peuvent être également prévus dans la forme de
réalisation montrée sur la figure 1, permettant ainsi à
l'extrémité aval 12 de la poutre 3 de glisser sur ces
rails. Ces derniers présentent l'avantage de permettre
d'éviter l'usure et l'endommagement du radier aval 40.
En variante, les extrémités aval des cables 6 et 7
peuvent être rendus solidaires du côté supérieur de la
porte 2 (du côté de l'articulation B-B des bielles 35).
On constate, en position abaissée de la porte 2, que
ce soit en position 2B de la forme de réalisation montrée
sur la figure 6B ou en position 2 de la forme de
réalisation de la figure 1, que l'épaisseur, dans un plan
vertical (transversal à l'écoulement de l'eau) est
réduite, ce qui permet d'optimiser largement le rapport
utile du barrage, que l'on peut définir comme la hauteur
séparant les plans supérieurs de la porte, respectivement
en position relevée et en position abaissée.
A titre indicatif et illustratif, on donne ci-après
quelques exemples, non limitatifs, de dimensions du
dispositif de l'invention.
Hauteur de la poulie de renvoi 10 par rapport au
sol: 2000-2500 mm.
Distance en projection à plat entre la poulie de
renvoi et l'axe A-A: 2800-3500 mm.
Hauteur/longueur dans le sens transversal à
l'écoulement de l'eau, de la porte: 100-à 300 cm.
Largeur de la poutre (dans la direction de
l'écoulement de l'eau): 300-500 mm.
Espacement des bielles (figures 6A et 6B) entre
0,5m et 1m.
Les câbles 6 et 7 sont susceptibles, en variante, de
passer au travers de fentes prévues sur la porte 2, et
associées à des lèvres en matériau souple pour étancher
lesdites fentes.
Claims (10)
- Ensemble formant porte de barrage à surverse, du type comprenant au moins un panneau (2) basculant formant clapet, de forme rectangulaire et articulé sur un de ses côtés sur le sol, de manière que le panneau puisse se déplacer en rotation entre une position rabattue sensiblement horizontale et une position relevée active (sensiblement verticale), par l'intermédiaire de moyens d'entraínement (6-7), le panneau (2) comprenant des moyens de raidissement notamment en flexion,
caractérisé en ce que les moyens de raidissement comportent au moins un élément de raidissement (3) monté articulé sur le panneau, directement ou via un organe intermédiaire, selon un axe (X-X) longitudinal (perpendiculaire à l'écoulement de l'eau) et relié auxdits moyens d'entraínement (6-7) du panneau, de manière que, d'une part, les efforts de la poussée de l'eau auxquels est soumis le panneau sont repris par ledit élément de raidissement, et d'autre part, l'élément de raidissement soit sensiblement perpendiculaire audit panneau, au moins dans la partie de la course du panneau proche de la position relevée de ce dernier, ledit élément de raidissement présentant une grande rigidité dans un plan transversal au panneau en position relevée. - Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de raidissement (3) est constitué d'une poutre plane longitudinale.
- Ensemble selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de raidissement (3) est articulé sur le côté (5) du panneau opposé au sol, et est disposé du côté aval du panneau.
- Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'entraínement (6-7) sont articulés sur la partie amont (4) dudit élément de raidissement (3), selon un axe (Y-Y) horizontal transversal, décalé vers l'amont par rapport à l'axe d'articulation (X-X) de l'élément raidisseur sur ledit panneau.
- Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'entraínement comportant un câble, tirant, bras, vérin ou analogue dont l'extrémité opposée au panneau est fixée à des moyens moteur (11), à une hauteur telle que en position relevée du panneau (2), l'élément de raidissement (3) forme un angle sensiblement droit avec ledit panneau (2).
- Ensemble selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la poutre de raidissement (3) est articulée par un ensemble de tourillons (19) fixés à la poutre (3) ou au panneau (2), alignés le long d'un même axe (X-X)horizontal, associé chacun à un anneau(17,18,25) ou arceau fixé sur respectivement le panneau ou la poutre de raidissement.
- Ensemble selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des bielles (35A) articulées à une extrémité sur le côté supérieur (opposé au sol) du panneau (2A), et articulées par leur autre extrémité sur ledit élément de raidissement (36A), ce dernier étant apte à reposer sur le sol et se déplacer par glissement sur le sol lors de la rotation du panneau.
- Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens d'entraínement (6A) sont fixés à l'extrémité inférieure de la bielle (35A) ou sur ledit élément de raidissement (36A).
- Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu des appuis (28) pour les extrémités latérales de l'élément de raidissement (3), en position relevée du panneau.
- Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de raidissement (3) est associé à des organes de glissement fixés sur le radier aval (40).
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