WO1992008848A1 - Dispositif de controle de l'erosion - Google Patents

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WO1992008848A1
WO1992008848A1 PCT/FR1991/000887 FR9100887W WO9208848A1 WO 1992008848 A1 WO1992008848 A1 WO 1992008848A1 FR 9100887 W FR9100887 W FR 9100887W WO 9208848 A1 WO9208848 A1 WO 9208848A1
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ground
erosion
hull
base
fixing
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PCT/FR1991/000887
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Inventor
Marc Larcher
Alain Dias
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Marc Larcher
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
    • E02B3/12—Revetment of banks, dams, watercourses, or the like, e.g. the sea-floor
    • E02B3/122—Flexible prefabricated covering elements, e.g. mats, strips
    • E02B3/126—Flexible prefabricated covering elements, e.g. mats, strips mainly consisting of bituminous material or synthetic resins
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
    • E02B3/06—Moles; Piers; Quays; Quay walls; Groynes; Breakwaters ; Wave dissipating walls; Quay equipment

Definitions

  • the present invention relates to a modular device for controlling soil erosion, the main function of which is to slow down or accelerate the speed of natural erosion fluids in order to influence the sedimentation of the loose elements of the soil which are in transit.
  • Ambient fluids water, air are factors that generally contribute to soil erosion in both marine and terrestrial environments, due to the erosion velocity that they can reach either naturally or under the effect of human interventions.
  • a sea or river current retarder can be assimilated by analogy to the artificial reproduction of a sedimentary wrinkle (mega-ride, etc.) ascending the current ascending from the bottom, and thus favoring the sedimentation and the regrouping of loose elements in transit.
  • coastline in new natural sedimentary ridges in order to simulate a delta or estuary profile regenerating the soft banks.
  • these convex and relatively rigid ralcntisscurs are fixed on a flexible and porous carpet
  • the hydrostatic overpressure undergone by the wing while taking off the current and the waves of the bottom is transmitted quasi-integralcmcnt through the porous carpet in the floor under the device and may have the effect of lifting it up and tipping it over.
  • these devices can only be deployed ballasted and are heavy, fragile, bulky, unsightly and irremovable. When built in great lengths, they suffer from longitudinal fragility and can break when the soil is modified.
  • the position and / or orientation of these devices may have to be changed in order to obtain a better reconstruction taking into account the characteristics of marine factors involved in the work area.
  • erosion can be caused either by a sedimentary drying up, for example when marine erosion reduces the source of dry sand feeding the shore dunes, or by too strong energy from erosion fluids (rain and wind .%) on loose soil having lost its vegetal layer.
  • the present invention aims to remedy these drawbacks or at least to mitigate them satisfactorily, while providing better control of soil erosion by a simple and versatile device (marine or terrestrial).
  • a soil erosion control device intended to be placed on the ground or embedded in the ground, comprising a lower part provided with means for fixing to the ground and a part upper provided with means for attenuating the energy of the erosion fluids, characterized in that said attenuation means comprise a protruding rigid hull and in that said fixing means comprise an impermeable base facing the ground subjected to a first hydrostatic pressure in depression with respect to a second hydrostatic pressure applying to the upper face of said fixing means and resulting from the pressing force of the erosion fluids acting on the hull, and in that the lower and upper parts are integral at least one of the other on their peripheral edges and delimiting an interior volume capable of being at least partially filled with ballast or with the material constituting the fixing and / or attenuation means, this material possibly forming a single block with said means.
  • the upper part is removably fixed on the lower part.
  • the device is hollow and integral.
  • the device is full and in one piece.
  • the ends of the hull comprise modular assembly means adapted to cooperate with the corresponding means of devices of the same type to produce an assembly of generally continuous shape; said assembly means comprising a male profile fitting into a female profile to form a continuous longitudinal chain and / or a cheek profile at least partially and without discontinuity following the lateral flanks of the upper part to form lateral chains.
  • the effect of the modular device is then to accelerate the current and cause the dispersion of alluvium and therefore controlled erosion.
  • Figure 5 shows a perspective view of an alternative embodiment
  • FIG. 6 shows a perspective view of an embodiment of the device of the present invention with anchoring means
  • FIG. 7 shows a perspective view of a modular assembly of several devices according to the invention.
  • the device R according to the invention for slowing down erosion (current C, wind V) is associated in a modular fashion with other devices of the same type to produce an assembly (Rl, R2 ... Rn) which is placed relative to the shore in one or more contiguous rows partially submerged producing an effect of maritime acerction and éolie ⁇ .
  • the device R comprises a lower part 1 provided with means for fixing to the ground and an upper part 2 provided with means for attenuating the energy of the erosion fluids.
  • the attenuation means comprise a protruding rigid hull 5.
  • the device for slowing down erosion, object of the present invention comprises at least one module R comprising an impermeable base and a hull. It can be placed indifferently on submerged or emerged soil and its optimum accretion effect is obtained when the direction of the module R makes a right angle with the direction of the dominant erosion fluid in the environment considered (current, tide, rainwater runoff , wind ).
  • Figure 3a shows the device of the invention made in two parts.
  • the upper part 2 is provided with means for attenuating erosion fluids and produced in the form of a rigid protruding hull 5 of parabolic profile with convex apex and horizontal peripheral edges.
  • the upper part 2 is secured to a lower part 1 by preferably removable attachment means such as bolting 6.
  • the lower part 1 comprises means for fixing to the ground consisting of an impermeable base 3 facing the ground.
  • the waterproof base 3 has dihedral faces 3a, the junction angle of which is for example greater than 100 * and extends inside the hull 5 by a horizontal strip 3b forming a peripheral skirt and at its longitudinal ends at l exterior of the hull 5 by a flap 3c which avoids the erosion phenomena associated with hull end disturbances and may possibly participate in assembly with another module or in anchoring to the ground by means of notches 21 receiving appropriate fastening devices (straps, etc.).
  • the longitudinal ends of the device define an opening between the base 3 and the hull 5.
  • FIG. 3b represents a device made up of a plane impermeable base 3 and a closed hull 5, the lateral faces of which consist of dihedral planes extending in an inclined fashion on either side of an edge vertex and extending by flattened peripheral edges, while the longitudinal ends 5a, 5b are produced respectively with a male / female profile to be nestable from one module to another.
  • the angle of the dihedrons is chosen for example around a value of 90 * so as to give the erosion fluid an upward movement which will slow it down.
  • the hull is optionally provided with orifices 7 provided with plugs 8 for introducing a ballast, which may advantageously be of absorbent foam, for example for storing a liquid.
  • the 3c represents a module of the device of the present invention, the hull of which is parabolic and has flattened peripheral edges.
  • the hull 5 is pierced with orifices 7 allowing the loading of ballast, which can be masked in particular from the inside by a plug or a non-return valve 8.
  • the waterproof base 3 is provided at least on its longitudinal edges with a peripheral skirt 12 penetrating into the ground with a depth sufficient to obstruct lateral propagation of the pressures of the erosion fluids under the device.
  • the ends 10 and 11 are produced respectively with a male convex and female concave profile so that two modules of the same type can be fitted one inside the other with an at least partial effect of a ball joint and constitute a continuous longitudinal chain.
  • a prototype was produced, the overall dimensions of which are: length 60 cm, width 9 cm, height 6 cm with parabolic profile, rigid waterproof convex base 5 mm above the ground upper part placed (not integral) on the lower part average speed of the ambient current loaded with sand (river) 7.5 km / h A complete accretion of sand is obtained (complete covering of the device) in 1 hour.
  • the wall of the base 3 of substantially parabolic shape can usefully be thicker in the center than at the edges, so as to obtain a variable rigidity over its width and to allow a faster flexural deformation of the edges by increasing thus the contact of the device with the loose soil under the base surface.
  • Ports 7 allow the circulation of the erosion fluid and the sedimentation inside the hollow internal volume of the device.
  • FIG. 4b shows a device in which the internal volume located between the lower part 1 and the upper part 2 is partially filled by accretion of ballast 15 (aggregates) and has orifices 7 for filling near the top of the hull 5.
  • FIG. 4c shows a one-piece device which can be hollow or solid, and has an upper part 2 and a lower part 1.
  • the interior volume is filled in this case by the constituent material (concrete, etc.) of the fixing and attenuation means including the base 3 and the hull 5 respectively.
  • the underside of the impermeable base 3 is subjected to a first hydrostatic pressure in depression relative to a second pressure hydrostatic applied under the effect of erosion fluids, on the upper face of the base 3 and / or on the hull 5.
  • FIG. 5 illustrates an advantageous embodiment comprising in particular an impermeable base 3 and a hull 5 provided with a longitudinal recess 5a allowing rapid penetration of ballast, erosion fluids, natural sediment or the introduction by adaptation of a traditional retarder in geotextile material.
  • FIG. 6 illustrates an embodiment of the device comprising blind cavities 18 formed on the side wall at the lower part of the hull 5, extending on the peripheral edges.
  • the cavities 18 receive anchoring members 9 added and adapted to overflow from the peripheral edge and sink into the ground. These cavities can also be used for handling the device.
  • Figure 7 in association with Figure 3c, shows the method of assembling the modular devices of the invention in two directions.
  • the female end 11 has cheeks 14 formed by extensions of the hull 5 which come to marry the lateral flanks of the hull 5 of a module of the same type to constitute an assembly of generally continuous shape in side chain.
  • the male end 10 with a convex and / or projecting profile fits into the female end 11 with a concave and / or tucked-in profile.
  • the device once placed on the ground or embedded in the ground cannot move vertically or laterally under the action of erosion fluids, or float in the ambient fluid thanks to the lower part 1, which is provided with means for fixing to the ground consisting of the base 3 possibly assisted by the anchoring members 9 or the ballast 15 depending on the tearing forces.
  • the fixing of the device is reinforced by any means of ballast or anchoring as a function of the respective densities of the device and of the erosion fluid as well as of the energy of said fluid in the working area.
  • the base 3 of the device is subjected, on its lower face to a first hydrostatic pressure which is in depression with respect to the hydrostatic pressure of the ambient erosion fluid due to the impermeability of the base surface which can, for example, be completed laterally by the waterproof skirt 12 penetrating into the ground.
  • the erosion fluid for example rain, sea current, tide, wind
  • the impermeability of the base surface impedes the communication of this pressure to the ground under the device and accentuates the difference in hydrostatic pressure with respect to the pressure of the erosion fluids on and / or inside the hull.
  • the surfaces materialized by the base 3 and the hull 5 thus produce a suction cup effect which presses the device on the ground.
  • the base 3 and the skirt 12 are preferably made with an impermeable elastomeric material and the adhesion to the ground can be reinforced by producing reliefs on the underside of said base in the manner of tire treads.
  • the device can be made in one piece by rotational molding of polyethylene.
  • Optionally reinforced concrete can also be an appropriate material.
  • the device of the invention is made so as to resist the efforts of tearing off the erosion fluids, which can reach 12 tonnes per m2 on the shore and 100 kg per m2 in the event of wind erosion.
  • the device of the invention can also be used for example to take off the wind from a dune in the course of erosion or to slow down the runoff on a mountainous mining area with open sky, respectively causing the increase of the dune and the elevation of the relief.
  • the large span of the base surface allows its bending and the contact of the concave vault with the underlying sediment opposing the sliding or tearing forces .
  • the device can be firmly anchored in the ground.
  • peripheral edges of the hull 5 are tangent to the horizontal and thus make it possible to reinforce the fixing of the device once embedded in the ground by resisting tearing away by erosion fluids.
  • the base 3 is flexible and comprises a solid impermeable canvas flat at rest.
  • the hull 5 will be protruding, for example, in shape parabolic, semi-cylindrical, or dihedral and with peripheral edges horizontal or penetrating into the ground.
  • the ratio of dimensions between width and height is preferably greater than 1.5 so that the base surface can have a width equal for example to
  • the orifices 7 may have a variable section of a few centimeters or square decimetres of regular shape and preferably elongated so that they can be hidden from the inside. Because of its lightness, the device can be used on drop offs of the channel and be suspended by any anchoring fixed in the cavities 18 or in the notches 21.
  • the lower part and the upper part are not in one piece, they are then assembled by bolts or by any assembly method compatible with the chemical and mechanical qualities of the material.

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Abstract

Dispositif de contrôle de l'érosion des sols, destiné à être posé au sol ou encastré dans le sol, comprenant une partie inférieure (1) dotée de moyens de fixation au sol et une partie supérieure (2) dotée de moyens d'atténuation de l'énergie des fluides d'érosion, caractérisé en ce que lesdits moyens d'atténuation comprennent une carène rigide (5) protubérante et en ce que lesdits moyens de fixation comprennent une base imperméable (3) en regard du sol soumise à une première pression hydrostatique en dépression par rapport à une seconde pression hydrostatique s'appliquant sur la face supérieure (4) desdits moyens de fixation et résultant de la force pressante des fluides d'érosion agissant sur la carène (5), et en ce que les parties inférieure (1) et supérieure (2) sont solidaires l'une de l'autre au moins sur leurs bords périphériques en délimitant un volume intérieur susceptible d'être rempli au moins partiellement par du ballast (15) ou par la matière constitutive des moyens de fixation et/ou d'atténuation, cette matière pouvant former un bloc unique avec lesdits moyens.

Description

Dispositif de contrôle de l'érosion.
La présente invention concerne un dispositif modulable de contrôle de l'érosion des sols, ayant pour fonction principale de ralentir ou d'accélérer la vitesse des fluides naturels d'érosion pour influer sur la sédimentation des éléments meubles du sol qui sont en transit.
Les fluides ambiants (eau, air) sont des facteurs concourant d'une manière générale à l'érosion des sols tant en milieu marin que terrestre, en raison de la vélocité d'érosion qu'ils peuvent atteindre soit naturellement, soit sous l'effet d'interventions de l'homme. Un ralentisseur de courant marin ou fluvial peut être assimilé par analogie à la reproduction artificielle d'une ride sédimentaire (mega- ride..) décollant ascensionnellement le courant à partir du fond, et favorisant ainsi la sédimentation et le regroupement des éléments meubles en transit littoral dans de nouvelles rides sédimentaires naturelles de façon à simuler un profil de delta ou d'estuaire régénérant les rives meubles.
Sur les rivages marins ou fluviaux, des dispositifs de ralentissement sont le plus souvent réalisés en remplissant des enveloppes en matériau géotextile souple (boudins, sacs...) avec un ballast pondéreux tel que du sable ou du béton qui en assure à lui seul le déploiement. Ainsi lestés, ces dispositifs prennent une forme hemicylindrique d'aile allongée et ont tendance à s'enfouir progressivement dans le sable sous leur propre poids. Pour lutter contre cet effet d'enfouissement progressif, d'autres techniques consistent, comme dans le brevet US 690 585 (HOLMBERG) (figure la) à poser le ralentisseur sur un tapis en matériau géotextile poreux ancré dans le sol par des poches périphériques.
Dans le cas où ces ralcntisscurs de forme convexe et relativement rigide, sont fixés sur un tapis souple et poreux, la surpression hydrostatique subie par l'aile en décollant le courant et les vagues du fond est transmise quasi-integralcmcnt à travers le tapis poreux dans le sol sous le dispositif et peut avoir pour effet de le soulever et de le faire basculer. En outre, ces dispositifs ne peuvent être déployés que ballastés et sont lourds, fragiles, encombrants, inesthétiques et inamovibles. Lorsqu'ils sont construits en de grandes longueurs, ils souffrent d'une fragilité longitudinale et peuvent se casser lors de la modification des sols. Par ailleurs, il se peut que la position et/ou l'orientation de ces dispositifs doivent être modifiées afin d'obtenir un meilleur effet de reconstitution compte-tenu des caractéristiques des facteurs marins intervenant dans la zone de travail.
Sur les parties émergées du sol, l'érosion peut être provoquée soit par un tarissement sédimentaire par exemple lorsque l'érosion marine réduit la source de sable sec alimentant les dunes du rivage, soit par une énergie trop forte des fluides d'érosion (pluie et vent....) sur un sol meuble ayant perdu sa couche végétale.
Cette destruction de la couche végétale résulte parfois d'ouvrages ou d'actions de l'homme, notamment en matière de travaux routiers, d'exploitations minières, d'exploitations agricoles.
C'est ainsi que des méthodes et des dispositifs de lutte contre l'érosion sont utilisées pour régénérer la couverture végétale à l'abri de barrières coupe-vent, par l'emploi de filets en matériau géotextile étendus sur le sol (figure le) ou maintenus verticalement (figure lb) ou bien encore par la plantation de haies (bocage) ralentissant l'écoulement de l'eau de pluie dans les champs.
Mais les dispositifs souples sont longs à déployer fragiles et instables, tandis que les plantations sont soumises aux aléas de la nature et de l'économie agricole. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients ou du moins de les atténuer de manière satisfaisante, tout en apportant un meilleur contrôle de l'érosion des sols par un dispositif simple et polyvalent (marin ou terrestre).
Ce but est atteint conformément à l'invention au moyen d'un dispositif de contrôle de l'érosion des sols, destiné à être posé au sol ou encastré dans le sol, comprenant une partie inférieure dotée de moyens de fixation au sol et une partie supérieure dotée de moyens d'atténuation de l'énergie des fluides d'érosion, caractérisé en ce que lesdits moyens d'atténuation comprennent une carène rigide protubérante et en ce que lesdits moyens de fixation comprennent une base imperméable en regard du sol soumise à une première pression hydrostatique en dépression par rapport à une seconde pression hydrostatique s'appliquant sur la face supérieure desdits moyens de fixation et résultant de la force pressante des fluides d'érosion agissant sur la carène, et en ce que les parties inférieure et supérieure sont solidaires l'une de l'autre au moins sur leurs bords périphériques et délimitant un volume intérieur susceptible d'être rempli au moins partiellement par du ballast ou par la matière constitutive des moyens de fixation et/ou d'atténuation, cette matière pouvant former un bloc unique avec lesdits moyens.
Selon un premier mode de réalisation, la partie supérieure est fixée de manière amovible sur la partie inférieure.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif est creux et monobloc.
Selon encore un autre mode de réalisation, le dispositif est plein et monobloc. Selon une caractéristique avantageuse, les extrémités de la carène comportent des moyens d'assemblage modulaires adaptés pour coopérer avec les moyens correspondants de dispositifs du même type pour réaliser un assemblage de forme globalement continue ; lesdits moyens d'assemblage comprenant un profil mâle s'emboîtant dans un profil femelle pour former une chaîne continue longitudinale et/ou un profil à joues épousant au moins partiellement et sans discontinuité les flancs latéraux de la partie supérieure pour former des chaînes latérales.
Du fait de sa base imperméable anti-enfouissement et de sa carène rigide, un tel dispositif disposé dans une direction croisant la direction des fluides d'érosion reçoit une poussée hydrostatique qu'il ne peut transmettre au sol en raison de l'imperméabilité de sa base. De ce fait, le dispositif crée un différentiel de pression de part et d'autre de cette surface de base imperméable et se trouve plaqué au sol par une force d'autant plus forte que l'énergie des fluides d'érosion est plus importante. Dans une application au littoral, l'effet de ralentissement produit par ce dispositif modulaire va de pair avec un effet sédimentaire. Disposé en rangées parallèles sensiblement perpendiculaires au courant d'érosion, le dispositif modulaire ralentit le courant et fait sédimenter les alluvions.
Disposé en rangées sensiblement convergentes vers un goulet, l'effet du dispositif modulaire est alors d'accélérer le courant et de provoquer la dispersion des alluvions et donc une érosion contrôlée.
Bien que le domaine de la présente invention s'étende naturellement au contrôle de l'érosion terrestre aussi bien qu'à celui de l'érosion marine par ralentissement des fluides d'érosion, elle sera mieux comprise à la lumière des exemples existants de ses applications maritimes ou fluviales de contrôle de l'érosion. L'invention sera illustrée par la description qui va suivre accompagnée des dessins annexés sur lesquels :
- les figures la à le représentent des vues en perspective des dispositifs ralentisseurs conventionnels ; - les figures 2a et 2b représentent des vues en perspective du dispositif de la présente invention sur différents sites ;
- les figures 3a à 3c représentent des vues en perspective de différents modes de réalistion du dispositif de la présente invention ;
- les figures 4a à 4c représentent des vues en perspective avec coupes partielles de variantes de réalisation du dispositif de la présente invention ;
La figure 5 représente une vue en perspective d'une variante de réalisation ;
- la figure 6 représente une vue en perspective d'un mode de réalisation du dispositif de la présente invention avec des moyens d'ancrage ; et,
- la figure 7 représente une vue en perspective d'un assemblage modulaire de plusieurs dispositifs selon l'invention.
Les figures la à le illustrent l'art antérieur. Selon la figure 2a, le dispositif R selon l'invention pour le ralentissement de l'érosion (courant C, vent V) est associé de façon modulaire à d'autres dispositifs du même type pour réaliser un assemblage (Rl,R2...Rn) qui est placé par rapport au rivage en une ou plusieurs rangées contigϋes partiellement immergées produisant un effet d'acerction maritime et éolieπ. De façon générale, le dispositif R comporte une partie inférieure 1 dotée de moyens de fixation au sol et une partie supérieure 2 dotée de moyens d'atténuation de l'énergie des fluides d'érosion. Les moyens d'atténuation comprennent une carène rigide protubérante 5.
Sur la figure 2b, le dispositif de ralentissement de l'érosion, objet de la présente invention, comprend au moins un module R comprenant une base imperméable et une carène. Il peut être placé indifféremment sur un sol immerge ou émergé et son effet d'accrétion optimum est obtenu lorsque la direction du module R fait un angle droit avec la direction du fluide d'érosion dominant dans le milieu considéré (courant, marée, ruissellement pluvial, vent...). La figure 3a représente le dispositif de l'invention réalisé en deux parties. La partie supérieure 2 est dotée de moyens d'atténuation des fluides d'érosion et réalisée sous forme d'une carène rigide protubérante 5 de profil parabolique à sommet convexe et à bords périphériques horizontaux. La partie supérieure 2 est solidarisée à une partie inférieure 1 par un moyen d'attache de préférence amovible tel qu'un boulonnage 6.
La partie inférieure 1 comprend des moyens de fixation au sol constitués d'une base imperméable 3 en regard du sol. La base imperméable 3 comporte des faces dièdres 3a, dont l'angle de jonction est par exemple supérieur à 100* et se prolonge à l'intérieur de la carène 5 par une bande horizontale 3b formant une jupe périphérique et à ses extrémités longitudinales à l'extérieur de la carène 5 par une bavette 3c qui évite les phénomènes d'érosion associés aux perturbations d'extrémité de carène et peut participer éventuellement à l'assemblage avec un autre module ou à l'ancrage au sol grâce à des encoches 21 recevant des organes d'attache appropriés (sangles....). Les extrémités longitudinales du dispositif définissent une ouverture entre la base 3 et la carène 5.
La figure 3b représente un dispositif constitué d'une base imperméable plane 3 et d'une carène fermée 5 dont les faces latérales sont constituées de plans dièdres s'étendant de façon inclinée de part et d'autre d'un sommet en arête et se prolongeant par des bords périphériques aplatis, tandis que les extrémités longitudinales 5a,5b sont réalisées respectivement avec un profil male/femellc pour être emboîtables d'un module à l'autre. L'angle des dièdres est choisi par exemple autour d'une valeur de 90* de façon à donner au fluide d'érosion un mouvement ascensionnel qui le freinera. La carène est, éventuellement, pourvue d'orifices 7 munis de bouchons 8 pour introduire un ballast, lequel pourra avantageusement être de mousse absorbante, par exemple pour stocker un liquide. La figure 3c représente un module du dispositif de la présente invention dont la carène est parabolique et comporte des bords périphériques aplatis. La carène 5 est percée d'orifices 7 permettant le chargement de ballast, qui peuvent être masqués notamment de l'intérieur par un bouchon ou un clapet anti-retour 8. La base imperméable 3 est munie au moins sur ses bords longitudinaux d'une jupe périphérique 12 pénétrant dans le sol avec une profondeur suffisante pour faire obstacle à la propagation latérale des pressions des fluides d'érosion sous le dispositif. Les extrémités 10 et 11 sont réalisées respectivement avec un profil convexe mâle et concave femelle de telle sorte que deux modules du même type puissent être emboîtés l'un dans l'autre avec un effet au moins partiel de rotule et constituer une chaîne continue longitudinale.
Il a été réalisé notamment un prototype dont les dimensions hors tout sont : longueur 60 cm, largeur 9 cm, hauteur 6 cm avec profil parabolique, base imperméable rigide convexe à 5 mm au-dessus du sol partie supérieure posée (non solidaire) sur la partie inférieure vitesse moyenne du courant ambiant chargé en sable (rivière) 7,5 Km/h On obtient une accrétion complète de sable (recouvrement complet du dispositif) en 1 heure.
Sur la figure 4a, la paroi de la base 3 de forme sensiblement parabolique peut utilement être plus épaisse au centre que sur les bords, de façon à obtenir une rigidité variable sur sa largeur et à permettre une déformation de flexion plus rapide des bords en accroissant ainsi le contact du dispositif avec le sol meuble sous la surface de base. Des orifices 7 permettent la circulation du fluide d'érosion et la sédimentation à l'intérieur du volume interne creux du dispositif.
La figure 4b montre un dispositif dans lequel le volume interne situé entre la partie inférieure 1 et la partie supérieure 2 est partiellement rempli par accrétion de ballast 15 (granulats) et comporte des orifices 7 de remplissage près du sommet de la carène 5. On obtient ainsi une amélioration progressive de la stabilité du dispositif.
La figure 4c montre un dispositif monobloc qui peut être creux ou plein, et comporte une partie supérieure 2 et une partie inférieure 1.
Le volume intérieur est rempli dans ce cas par la matière constitutive (béton....) des moyens de fixation et d'atténuation dont respectivement la base 3 et la carène 5
Au cours de la mise en oeuvre du dispositif de l'invention, la face inférieure de la base imperméable 3 est soumise à une première pression hydrostatique en dépression par rapport à une seconde pression hydrostatique s'appliquant sous l'effet des fluides d'érosion, sur la face supérieure de la base 3 et/ou sur la carène 5.
La figure 5 illustre un mode de réalisation avantageux comportant notamment une base imperméable 3 et une carène 5 pourvue d'un évidement 5a longitudinal permettant la pénétration rapide de ballast, de fluides d'érosion, de sédiment naturel ou l'introduction par adaptation d'un ralentisseur traditionnel en matériau géotextile.
La figure 6 illustre un mode de réalistion du dispositif comportant des cavités aveugles 18 ménagées sur la paroi latérale à la partie inférieure de la carène 5 en se prolongeant sur les bords périphériques.
Les cavités 18 reçoivent des organes d'ancrage 9 rapportés et adaptés pour déborder à partir du bord périphérique et s'enfoncer dans le sol. Ces cavités peuvent également servir à la manutention du dispositif.
La figure 7, en association avec la figure 3c, représente le mode d'assemblage des dispositifs modulaires de l'invention selon deux directions. L'extrémité femelle 11 possède des joues 14 formées par des prolongements de la carène 5 qui viennent épouser les flancs latéraux de la carène 5 d'un module du même type pour constituer un assemblage de forme globalement continue en chaîne latérale. L'extrémité mâle 10 avec un profil convexe et/ou en saillie s'emboite dans l'extrémité femelle 11 à profil concave et/ou rentré.
D'une manière générale et en référence à l'ensemble des dessins, il faut préciser que le dispositif, une fois posé au sol ou encastré dans le sol ne peut pas se déplacer verticalement ou latéralement sous l'action des fluides d'érosion, ou flotter dans le fluide ambiant grâce à la partie inférieure 1, qui est dotée des moyens de fixation au sol constitué de la base 3 éventuellement assistés des organes d'ancrage 9 ou du ballast 15 en fonction des efforts d'arrachement. La fixation du dispositif est renforcée par tous moyens de ballastagc ou d'ancrage en fonction des densités respectives du dispositif et du fluide d'érosion ainsi que de l'énergie dudit fluide dans la zone de travail.
La base 3 du dispositif est soumise, sur sa face inférieure à une première pression hydrostatique qui est en dépression par rapport à la pression hydrostatique du fluide d'érosion ambiant en raison de l'imperméabilité de la surface de base qui peut, par exemple, être complétée latéralement par la jupe imperméable 12 pénétrant dans le sol. Lorsque le fluide d'érosion, par exemple la pluie, le courant marin, la marée, le vent, accroît sa vélocité d'érosion, l'imperméabilité de la surface de base fait obstacle à la communication de cette pression au sol sous le dispositif et accentue Pécart de pression hydrostatique par rapport à la pression des fluides d'érosion sur et/ou à l'intérieur de la carène.
Les surfaces matérialisées par la base 3 et la carène 5 produisent ainsi un effet de ventouse qui presse le dispositif au sol.
La base 3 et la jupe 12 sont réalisées de préférence avec un matériau élastomère imperméable et l'adhésion sur le sol peut être renforcée en réalisant sur la face inférieure de ladite base des reliefs à la manière des sculptures de pneumatique.
Le dispositif peut être réalisé d'un seul bloc par rotomoulage de polyéthylène. Le béton éventuellement armé peut également être un matériau approprié. Le dispositif de l'invention est réalisé de manière à résister aux efforts d'arrachement des fluides d'érosion, qui peuvent atteindre 12 tonnes par m2 sur le rivage et 100 kg par m2 en cas d'érosion éolienne.
Le dispositif de l'invention peut également être utilisé par exemple pour décoller le vent d'une dune en cours d'érosion ou pour ralentir l'eau de ruissellement sur un domaine minier montagneux à ciel ouvert, provoquant respectivement l'accroissement de la dune et l'élévation du relief.
Dans un mode avantageux de réalisation de la surface de base concave en regard du sol, la grande portée de la surface de base permet sa flexion et le contact de la voûte concave avec le sédiment sousjacent s'opposant aux forces de glissement ou d'arrachement. Dès la pose les moyens d'ancrage et de ballast inhérents à l'invention permettent d'ancrer solidement le dispositif dans le sol.
Dans un mode de réalisation avantageux, les bords périphériques de la carène 5, sont tangents à l'horizontale et permettent ainsi de renforcer la fixation du dispositif une fois encastré dans le sol en résistant aux arrachements par les fluides d'érosion.
Dans un autre mode avantageux de réalisation, la base 3 est souple et comporte une solide toile imperméable plane au repos. Dans le but de donner un mouvement ascensionnel aux fluides d'érosion, la carène 5 sera protubérante, par exemple, de forme parabolique, hémicylindrique, ou dièdre et de bords périphériques horizontaux ou pénétrant dans le sol.
Selon un mode de réalisation avantageux, le rapport des dimensions entre la largeur et la hauteur est de préférence supérieur à 1,5 de sorte que la surface de base peut avoir une largeur égale par exemple à
3 fois la hauteur et une longueur comprise par exemple entre 1,5 et 6 fois la largeur.
Les orifices 7 peuvent avoir une section variable de quelques centimètres ou décimètres carrés de forme régulière et de préférence allongée pour pouvoir être masquées de l'intérieur. En raison de sa légèreté, le dispositif peut être utilisé sur des tombants de chenal et être suspendu par un ancrage quelconque fixé dans les cavités 18 ou dans les encoches 21.
Dans le cas où la partie inférieure et la partie supérieure ne sont pas monobloc, elles sont alors assemblées par boulons ou par tout mode d'assemblage compatible avec les qualités chimiques et mécaniques du matériau.

Claims

REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle de l'érosion des sols, destiné à être posé au sol ou encastré dans le sol, comprenant une partie inférieure (1) dotée de moyens de fixation au sol et une partie supérieure (2) dotée de moyens d'atténuation de l'énergie des fluides d'érosion, caractérisé en ce que lesdits moyens d'atténuation comprennent une carène rigide (5). protubérante et en ce que lesdits moyens de fixation comprennent une base imperméable (3) en regard du sol soumise à une première pression hydrostatique en dépression par rapport à une seconde pression hydrostatique s'appliquant sur la face supérieure (4) desdits moyens de fixation et résultant de la force pressante des fluides d'érosion agissant sur la carène (5), et en ce que les parties inférieure (1) et supérieure (2) sont solidaires l'une de l'autre au moins sur leurs bords périphériques en délimitant un volume intérieur susceptible d'être rempli au moins partiellement par du ballast (15) ou par la matière constitutive des moyens de fixation et/ou d'atténuation, cette matière pouvant former un bloc unique avec lesdits moyens.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie supérieure (3) est fixée de manière amovible sur la partie inférieure (2).
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est creux et monobloc.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est plein et monobloc.
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités de la carène (5) comportent des moyens d'assemblage modulaires (10,11,13) adaptés pour coopérer avec les moyens correspondants de dispositifs du même type pour réaliser un assemblage de forme globalement continue ; lesdits moyens d'assemblage comprenant un profil mâle (10) s'emboîtant dans un profil femelle (11) pour former une chaîne continue longitudinale et/ou un profil à joues (13) épousant au moins partiellement et sans discontinuité les flancs latéraux de la partie supérieure pour former des chaînes latérales.
6. Dispositif selon les revendications 1,2,3 ou 5, caractérisé en ce que la partie supérieure (2) comprend au moins un orifice (7) et susceptible d'être obturé par au moins un bouchon (8) permettant le chargement du volume intérieur.
7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la carène (5) comporte des cavités (18) destinées à recevoir des organes d'ancrage (9) dans le sol et/ou de manutention et en ce que les extrémités de la base (3) comportent des encoches (21) destinées à recevoir des organes d'attache.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite base (3) possède une rigidité variable sur sa largeur avec un maximum au centre.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la variation de rigidité est obtenue par variation de l'épaisseur.
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la base imperméable (3) est pourvue au moins sur ses bords longitudinaux d'une bande périphérique formant une jupe (12).
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