WO2003038196A1 - Structure de conteneur en grillage ou treillis pour la protection contre l'erosion - Google Patents

Structure de conteneur en grillage ou treillis pour la protection contre l'erosion Download PDF

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WO2003038196A1 PCT/IB2002/004549 IB0204549W WO03038196A1 WO 2003038196 A1 WO2003038196 A1 WO 2003038196A1 IB 0204549 W IB0204549 W IB 0204549W WO 03038196 A1 WO03038196 A1 WO 03038196A1
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Marco Piolanti
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/20Securing of slopes or inclines
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02B3/04Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
    • E02B3/12Revetment of banks, dams, watercourses, or the like, e.g. the sea-floor
    • E02B3/122Flexible prefabricated covering elements, e.g. mats, strips
    • E02B3/124Flexible prefabricated covering elements, e.g. mats, strips mainly consisting of metal

Definitions

  • the present invention relates to a mesh or lattice container structure for protection against erosion.
  • the invention has been developed for the use of container structures, for example cages or gabions, in an underwater environment for the protection against erosion of watercourses, and more particularly of the bed and banks of rivers, canals and similar, essentially as an alternative to traditional rockfill protection.
  • the invention can also be adopted for the protection of river bridge piers, and for the protection of rafts downstream of thresholds or dams and the like.
  • Parallelepipedic structures made of a double-twisted hexagonal metal mesh have been used for a long time, as covers and as protective structures in order to prevent soil erosion.
  • Said structures used for aquatic applications are preferable ent constituted by cages with multiple cells in wire mesh shared in compartments by diaphragms of the same kind and filled with stones, pebbles and the like.
  • multi-cell gabions they are placed side by side on the bottom of the bed of the river without any ligature or connection between them, when the laying operation is carried out underwater. Consequently, these multi-cell gabions are likely either to be placed approximately taking into account the difficulties of laying underwater, or to move slightly at any time and thus offer sufficient space between them to allow the current to erode. the parts of the bottom that are no longer protected. These gabions therefore do not offer a total guarantee of anti-erosion protection.
  • the objective of the present invention is therefore to solve the drawbacks of the known technique, by providing an improved product preventing said risks of erosion between the elements.
  • Another objective of the invention is to provide a product designed to meet this need while optimizing its implementation on the site, often carried out under difficult conditions.
  • a final objective of the invention is to ensure a result guarantee for protection against erosion while offering a reliable and durable solution over time, with the greatest simplicity of use and manufacture while guaranteeing degrees resistance and stability to the entire protected area.
  • This product includes a base or bottom, side walls or panels, and a top or cover. It is characterized in that the base has an overhang or skirt on at least one side.
  • the extension skirt joined integrally to the base of the cage or the gabion is preferably, but not limited to, in a metallic mesh of double-twist hexagonal mesh, doubled on or under the face of a geotextile or a protective material preventing the escape of particles from the ground in the event of exposure to hydraulic stresses.
  • the extension skirt is rigid enough to be laid flat and without any folds on the bottom, all being subsequently covered by the structure of the neighboring gabion to ensure effective protection of the bottom of the river bed in the contact area between the two gabions.
  • the product according to the present invention is thus perfectly indicated and suitable for use in an aquatic environment for the production of anti-erosive protections to be carried out under water.
  • This solution is easy to implement, and has the advantage of dispensing with ligating and assembling the gabions together while at the same time ensuring good protection between the gabions.
  • FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of an improved multi-cell gabion according to the present invention
  • FIG. 2 illustrates a typical use of the two improved gabions juxtaposed and in contact
  • Figure 3 illustrates the two gabions of Figure 2 in the event of separation, due for example to a faulty implementation or to a movement of the protection during service.
  • a container or envelope structure according to the present invention has been designated in its entirety by 10, for example a gabion or a grid or trellis cage.
  • This gabion 10 comprises a parallelepiped structure, preferably made of wire mesh, with walls or side panels 11, a base or bottom 12 and a cover 13.
  • the base 12 has an overhang 14 on at least one side, and preferably at least two adjacent sides.
  • the base 12 and its overhang 14 are of the same nature and are lined on the underside or covered with a geotextile or a protective material 15 preventing the escape of particles from the ground in the event of exposure to the current.
  • the gabion 10 is preferably divided into cells by intermediate walls or diaphragms 16.
  • the base 12 and its overhang 14 are formed by a single rectangular sheet having a hexagonal mesh structure preferably formed by a double twist wire mesh coated with a zinc and aluminum alloy , known under the trade name of GALFAN ® , and plasticized for example with a coating of PVC or a similar material.
  • the outer projection 14 forms a single piece with the base 12 of the gabion.
  • All the side walls 11 and intermediate 16 are preferably made of double-twisted mesh, and are assembled at the base 12 of the gabion, if they must be, preferably in the factory.
  • the gabion 10 at least partially by folding from a single mesh ply, constituting the base 12 with its projection 14 and two of the sides opposite to the projection 14.
  • the two side walls 11 contiguous to the overhangs 14 are assembled in the factory by stapling or by a similar manufacturing method.
  • the cover 13, independent of the structure of the base 12 and side walls 11 and intermediate 16, is preferably produced by a single mesh ply. It may, in the case of large rectilinear sections, be replaced by a mesh roll having the same mesh and the same characteristics as the mesh constituting the base and the walls of the gabion.
  • the geotextile 15 is placed entirely under the overhangs 14 and partly overflowing under the base 12; this operation can preferably be carried out in the factory by mechanical stapling.
  • the gabions or cages 10 are filled according to the rules of the art, so as to ensure a uniform filling and limit the voids as much as possible.
  • Multiple-cell gabions can be shaped in different ways, thus making it possible to bend, overlap or juxtapose curves.
  • the banks, embankments or river beds capable of being protected using gabions with overhangs according to the present invention are previously cleaned, reprofiled and leveled to be free from any depressions or asperities, branches, stumps or other. Where appropriate, reloads may be carried out in areas that are too hollow in order to respect the regularity of the ceilings.
  • the gabions 10 are mounted, filled and closed ashore on a prefabrication area provided for this purpose.
  • the gabions 10 are transported and handled to be installed in their final location. Particular care will also be taken to level the overhangs 14 on the ground without damaging the geotextile 15 on the underside.
  • a nonwoven geotextile filter of the known type or any other process having the same function is interposed between the ground and the gabion 10. This geotextile is installed in the cage before filling, which is carried out with the materials defined above, followed by a manual surface finishing arrangement.
  • the free edges of the cover are adjusted and positioned above the edges of the corresponding gabions.
  • the gabions 10 are then transported to the place of their implementation by suitable means, which must be designed in such a way that the handling of the gabions causes little or no deformation of the structure, and that each gabion is lifted in several points without risk of injury to the wires, or high work rate in the metal wires.
  • the filled structure can for example be moved using a lifting beam or other known handling means clinging to a lifting device of the strap type or other taking up in a distributed manner the forces under load of the gabion.
  • the gabions 10 are then placed and juxtaposed in an underwater environment so that the spaces between each gabion 10 are best limited in their final location. We must make sure to cover the overhang 14 of each gabion 10 with the cage of the neighboring gabion, as illustrated in FIG. 2.

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Abstract

Une structure de conteneur en grillage ou treillis, destinée à être utilisée sur un chantier, pour la protection contre l'érosion, où la structure (10) sera remplie de cailloux ou avec un autre matériau de construction, comprend des parois latérales (11) et une partie supérieure ou couvercle (13). La base (12) de la structure comprend un débord ou jupe (14) sur au moins un côté. Au moins deux structures (10) sont placées juxtaposées sur le lieu de leur mise en oeuvre, de façon que le débord (14) d'une des deux structures soit recouvert au moins partiellement par au moins une partie de la structure (10) voisine.

Description

STRUCTURE DE CONTENEUR EN GRILLAGE OU TREILLIS POUR LA PROTECTION CONTRE L'EROSION
La présente invention se rapporte à une structure de conteneur en grillage ou treillis pour la protection contre l'érosion. L'invention a été développé pour l'utilisation des structures de conteneur, par example cages ou gabions, en milieu subaquatique pour la protection contre l'érosion des cours d'eau, et plus particulièrement du lit et des berges des rivières, canaux et similaires, essentiellement en alternative des protections traditionnelles en enrochements. L'invention peut être également adopté pour la protection de piles de pont en rivière, et pour la protection de radiers à l'aval de seuils ou barrages et similaires.
Depuis longtemps sont utilisés des structures parallélépipédiques faites d'un grillage à mailles hexagonales métalliques à double torsion, en couvertures et comme structures de protection en vue d'empêcher l'érosion des sols. Les dudites structures employées pour des applications aquatiques sont préférable ent constituées par des cages à cellules multiples en grillage métallique partagées en compartiments par des diaphragmes de même nature et remplies avec des pierres, cailloux et similaire. Communément appelés gabions à cellules multiples, ils sont posés côte à côte sur le fond du lit de la rivière sans aucune ligature ou liaison entre eux, lorsque l'opération de pose est effectuée sous l'eau. Par conséquent ces gabions à cellules multiples risquent soit d'être posés approximativement compte tenu des difficultés de pose sous l'eau, soit de se déplacer légèrement à tout moment et d'offrir ainsi entre eux des espaces suffisants pour permettre au courant d' éroder les parties du fond qui ne sont plus protégées. Ces gabions n'offrent donc pas une totale garantie de protection anti-érosive .
L'objectif de la présente invention est donc de résoudre les inconvénients de la technique connue, en procurant un produit amélioré empêchant les dudits risques d'érosion entre les éléments. Un autre objectif de l'invention est de procurer un produit conçu pour répondre à cette nécessité tout en optimisant sa mise en œuvre sur le chantier, souvent effectuée dans des conditions difficiles. Un dernier objectif de l'invention est d'assurer une garantie de résultat pour la protection contre l'érosion tout en proposant une solution fiable et durable dans le temps, avec la plus grande simplicité d'utilisation et de fabrication tout en garantissant des degrés élevés de résistance et de stabilité à l'ensemble de la zone protégée.
Ces objectifs sont atteints au moyen d'une structure de conteneur en grillage ou treillis pour la protection contre l'érosion, où la structure sera remplie de cailloux ou avec un autre matériau de construction. Ce produit comprend une base ou fond, des parois ou panneaux latéraux et une partie supérieure ou couvercle. Il est caractérisé en ce que la base a un débord ou jupe sur au moins un côté.
Selon un aspect de la présente invention, la jupe d' extension unie solidairement à la base de la cage ou du gabion est préférablement, mais non limitativement, en grillage métallique en maille hexagonale double-torsion, doublé sur ou en sous-face d'un géotextile ou d'un matériau protecteur empêchant la fuite des particules du sol en cas d'exposition aux sollicitations hydrauliques. De cette façon la jupe d'extension est suffisamment rigide pour être posée bien à plat et sans pliure sur le fond, tout étant recouverte par la suite par la structure du gabion voisin pour assurer une protection efficace du fond du lit de la rivière dans la zone de contact entre les deux gabions .
Le produit selon la présente invention est ainsi- parfaitement indiqué et adapté pour la mise en œuvre en milieu aquatique pour la réalisation des protections anti- érosives à effectuer sous l'eau. Cette solution est facile à mettre en œuvre, et a l'avantage de dispenser de ligaturer et d'assembler les gabions entre eux tout en assurant en même temps une bonne protection entre les gabions . D'autres caractéristiques et avantages seront mieux compris à la lecture qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un gabion à cellules multiples amélioré selon la présente invention,
- la figure 2 illustre un usage typique des deux gabions améliorés juxtaposés et en contact,
- la figure 3 illustre les deux gabions de la figure 2 en cas d' écartement, dû par example à un défaut de mise en œuvre ou à un mouvement de la protection en cours de service.
On se reportera maintenant aux figures sur lesquelles on a désigné dans son ensemble par 10 une structure de conteneur ou enveloppe selon la présente invention, par example un gabion ou une cage en grillage ou treillis. Ce gabion 10 comprend une structure parallélépipédique, de préférence fabriqué en grillage métallique, avec des parois ou panneaux latéraux 11, une base ou fond 12 et un couvercle 13. La base 12 a un débord 14 sur au moins un côté, et préférablement au moins deux côtés adjacents. La base 12 et son débord 14 sont de même nature et sont doublés en sous-face ou couverte d'un géotextile ou un matériau protecteur 15 empêchant la fuite des particules du sol en cas d'exposition au courant. Le gabion 10 est préférablement divisé en cellules par des parois intermédiaires ou diaphragmes 16.
Selon un mode de réalisation du gabion 10, la base 12 et son débord 14 sont formés par une seule feuille rectangulaire ayant une structure en maille hexagonale formée de préférence par une maille à double torsion en fil métallique revêtu d'un alliage de zinc et aluminium, connu sous le nom commercial de GALFAN®, et plastifié par exemple avec un revêtement en PVC ou un matériau similaire. Le débord extérieur 14 forme une seule et même pièce avec la base 12 du gabion. Quand le débord 14 s'étend sur au moins deux côtés adjacents du gabion, il existe des débords « droit » et des débords « gauche » en fonction des dispositions constructives du chantier. Toutes les parois latérales 11 et intermédiaires 16 sont fabriquées de préférence en grillage à double torsion, et sont assemblées à la base 12 du gabion, si elles doivent l'être, de préférence en usine.
On peut aussi fabriquer le gabion 10 au moins partiellement par pliage à partir d' une seule nappe de grillage, constituant la base 12 avec son débord 14 et deux des côtés opposés au débord 14. Dans ce cas, les deux parois latérales 11 contiguës au débord 14 sont assemblées en usine par agrafage ou par une méthode de fabrication similaire.
Le couvercle 13, indépendant de la structure de la base 12 et des parois latérales 11 et intermédiaires 16, est préférablement réalisé par une seule nappe de grillage. Il pourra, dans le cas d'importants tronçons rectilignes, être remplacé par un rouleau de grillage possédant la même maille et les mêmes caractéristiques que le grillage constitutif de la base et des parois du gabion.
Le géotextile 15 est posé en totalité sous les débords 14 et en partie en débordement sous la base 12; cette opération peut être effectuée préférablement en usine par agrafage mécanique.
Lors de la mise en œuvre, les gabions ou cages 10 sont remplies suivant les règles de l'art, de manière à assurer un remplissage homogène et limiter au maximum les vides. Les gabions à cellules multiples peuvent être façonnés de différentes manières, permettant ainsi de réaliser par pliage, chevauchement ou juxtaposition des courbes .
Les berges, talus ou lits de rivière susceptibles d'être protégés à l'aide de gabions avec débords selon la présente invention sont préalablement nettoyés, reprofilés et régalés pour être exempts de toutes dépressions ou aspérités, branchages, souches ou autres. On pourra procéder le cas échéant à des rechargements localisés dans des zone trop creuses afin de respecter la régularité des plafonds . Pour les travaux en présence d'eau, les gabions 10 sont montés, remplis et fermés à terre sur une aire de préfabrication prévue à cet effet. Dans une seconde étape, les gabions 10 sont transportés et manutentionnés pour être installés à leur emplacement définitif. On apportera également un soin particulier à l' aplanissement des débords 14 au sol sans détériorer le géotextile 15 en sous-face. Afin d'éviter l'enlèvement et l'entraînement des fines sous les gabions 10 dus aux sollicitations hydrauliques résiduelles, on interpose entre le sol et le gabion 10 un filtre géotextile non tissé du type connu ou tout autre procédé ayant la même fonction. Ce géotextile est installé dans la cage avant le remplissage, qui est réalisé avec les matériaux définis précédemment, suivi d'un arrangement manuel superficiel de finition.
Après achèvement du remplissage des gabions 10, les arêtes libres du couvercle sont ajustées et positionnées au-dessus des arêtes des gabions correspondants. Pour la fixation des couvercles, on procédera d'abord à l'agrafage des bords des périmètres (avec un soin particulier pour les coins) et ensuite des diaphragmes.
Les gabions 10 sont ensuite transportés jusqu'au lieu de leur mise en œuvre par des moyens adéquats, qui devront être conçus de telle façon que la manutention des gabions ne provoque pas ou peu de déformations de la structure, et que chaque gabion soit soulevé en plusieurs points sans risque de blessures sur les fils, ou de taux de travail élevé dans le fils métalliques. La structure remplie pourra être par exemple déplacée à l'aide d'un palonnier ou autre moyen de manutention connu s' accrochant à un dispositif de levage de type sangles ou autre reprenant de façon répartie les efforts en charge du gabion.
Le gabions 10 sont ensuite mis en place et juxtaposés en milieu subaquatique de telle façon que les espaces entre chaque gabion 10 soient limités au mieux dans leur emplacement définitif. On doit s'assurer de recouvrir le débord 14 de chaque gabion 10 par la cage du gabion voisin, comme il est illustré en figure 2.
Lorsqu'un courant va écarter deux gabions 10 voisins, la zone 17 découverte entre eux (voir la figure 3) reste protégée par le débord 14, tout en évitant l'érosion du lit de la rivière au-dessous des géotextiles 15. Dans cette situation, la protection anti-érosive entre les gabions est assurée par le débord.
Bien entendu, diverses modifications et variantes pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d' être décrit uniquement à titre d' exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1. Structure de conteneur en grillage ou treillis destinée à être utilisée sur un chantier, pour la protection contre l'érosion, où la structure (10) sera remplie de cailloux ou avec un autre matériau de construction, et comprenant des parois latérales (11) , une partie supérieure ou couvercle (13), et dont la base (12) est caractérisée par un débord ou jupe (14) sur au moins un côté.
2. Structure de conteneur selon la revendication 1, caractérisée en ce que le debord est de même nature que la structure de conteneur.
3. Structure de conteneur selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite structure est métallique ou synthétique.
4. Structure de conteneur selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parois latérales (11) , la partie supérieure (13) et la base (12), hormis le débord
(14), forment un parallélépipède ou cage gabion.
5. Structure de conteneur selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le débord
(14) s'étende sur au moins deux côtés adjacents de la base
(12) .
6. Structure de conteneur selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le volume intérieur de la structure est divisée en cellules par des parois intermédiaires ou diaphragmes (16).
7. Structure de conteneur selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par un matériau de doublure (15) sous ou sur au moins le débord (14) pour éviter aux particules du sol protégées dessous d'être emportées en cas d'exposition aux vitesses de courant.
8. Méthode de fabrication d'un bloc structurel sur un chantier caractérisée en ce que une structure de conteneur selon une quelconque des revendications 1 à 7 est apportée sur le chantier quand elle est sous forme repliée, est montée sur le chantier et est remplie de matériau solide.
9. Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que le matériau solide est maintenu dans la structure par les mailles du grillage ou treillis de l'enveloppe.
10. Méthode suivant la revendication 8, caractérisé par l'application d'un matériau de doublure à la structure après son montage sur le chantier, le matériau solide étant maintenu dans la structure par le matériau de doublure.
11. Méthode suivant la revendication 8, caractérisée en ce que ledit matériau de remplissage est choisi dans l'un quelconque ou le mélange quelconque de sable, biocaille, agrégat, béton, terres, pierres, argile, et similaires.
12. Méthode suivant la revendication 8, caractérisé en ce que après le remplissage de au moins deux structures (10) distinctes, lesdites au moins deux structures (10) sont placées juxtaposées sur le lieu de leur mise en œuvre, le débord (14) d'une des deux structures (10) sur leur emplacement définitif étant recouvert au moins partiellement par au moins une partie de la structure (10) voisine.
PCT/IB2002/004549 2001-11-02 2002-10-31 Structure de conteneur en grillage ou treillis pour la protection contre l'erosion WO2003038196A1 (fr)

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