WO2014135818A2 - Dispositif de filtration pour installation d'assainissement provisoire sur un chantier de genie civil, caisson et procede d'assainissement provisoire y relatifs - Google Patents

Dispositif de filtration pour installation d'assainissement provisoire sur un chantier de genie civil, caisson et procede d'assainissement provisoire y relatifs Download PDF

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WO2014135818A2
WO2014135818A2 PCT/FR2014/050539 FR2014050539W WO2014135818A2 WO 2014135818 A2 WO2014135818 A2 WO 2014135818A2 FR 2014050539 W FR2014050539 W FR 2014050539W WO 2014135818 A2 WO2014135818 A2 WO 2014135818A2
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filtration device
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Benoît KLEIN
Jean-Philippe RIA
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Eiffage Travaux Publics
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/14—Devices for separating liquid or solid substances from sewage, e.g. sand or sludge traps, rakes or grates

Definitions

  • the invention relates to the field of temporary management of runoff water, on construction sites of civil engineering works, as soon as earthworks have started.
  • the invention relates to a filtering device for a temporary purification installation, to a box included in such a filtering device and to a temporary purification process using such a filtering device.
  • a temporary sanitation installation which includes one or more basins and usually one or more ditches that are dug directly into the ground of the site.
  • the ponds are positioned at a low point on the site to collect and drain the runoff that flows to the site, especially in bad weather.
  • the basins, and if necessary the ditches include a flow passage, generally delimited by two walls obtained by forming the soil of the site in an appropriate manner, for example with the aid of a small mechanical shovel, handy.
  • a filtration device used to date is in the form of a straw filter made in situ, directly on the site, by stacking straw as a filter material between two screens maintained on stakes driven directly into the ground at flow passage.
  • the invention aims to overcome the problems mentioned above and in particular to satisfy at least one of the following objectives:
  • the invention proposes a filtering device for temporary sewerage installation of a civil engineering site, this temporary sewerage installation including at least one hollow element preferably consisting of at least one basin and / or at least one ditch and / or at least one natural watercourse; said hollow member forming and / or comprising at least one runoff flow passage in a direction of flow (A), characterized in that it comprises at least one box which, on the one hand, contains a material filter material preferably in the form of a cluster of filter elements, and which, on the other hand, has at least one bottom, upstream and downstream walls and side walls defining a receiving volume for the filter material, the upstream and downstream walls extending from the bottom in a direction (Y) transverse to a direction (X) intended to be arranged in the flow direction (A) of the runoff water, the upstream and downstream walls being preferably parallel, each of the upstream (7; 7 ') and downstream walls having at least one perforated portion so as to allow the flow of runoff through
  • the upper edges of the upstream, downstream and lateral walls delimit an upper opening.
  • the weight of the box may be between 100 and 200 kg, or better still between 100 and 150 kg.
  • the weight of the box can be between 50 and 150 kg, or better still between 80 and 120 kg.
  • the weight of the box can be between 30 and 100 kg, or better still between 40 and 85 kg.
  • the invention thus proposes a precast, prefabricated, easy-to-use filtration device that can be put in place in the flow passage.
  • the standardization of the device of the invention has particularly favorable economic effects.
  • the side walls (10, 10 ') of the box are at least partially solid.
  • the upper opening of the box allows its easy and quick filling with filter material on site. The same goes for emptying the filter material out of the box. It is possible to reversibly close this opening.
  • the number of boxes of the device is less than or equal to -in an increasing order of preference- 10; 8; 6; 4; 3; 2.
  • the casing of the filtration device advantageously has an overall rigidity, provided by any appropriate means such as the nature (e.g. metal / polymer) of the materials used and / or the geometry of the box, making it easily reusable.
  • all or part of the walls can be made from a rigid material and / or non-deformable and / or non-compressible.
  • the filtration device requiring only a replacement of the filter material is easy to maintain.
  • the filtration device also has a better adaptability, on the one hand, because of its shape or its standard shapes configured for the basins, ditches and / or natural streams (rivers-streams) the most common, and on the other hand, because of the possibility that it offers to be able to use several types of filter material.
  • the filtering device has, moreover, a simple and reproducible structure, making it easily usable in a modular filtration system composed of several associated filtration wells.
  • the device according to the invention also finds its interest in its lightness and therefore its maneuverability which allows its implementation using construction equipment (excavators) just as light and manageable.
  • Each of the upstream and downstream walls may have an upper edge opposite the bottom and may have a dimension (dy) measured in a transverse direction (Y) perpendicular to the direction (X), the perforated portion or portions of each of the upstream and downstream walls. extend at least in the vicinity of the upper edge over the entire dimension (dy) of said wall.
  • the openwork portion (s) of each of the upstream and downstream walls of the box comprises or comprises a lattice of which at least a portion of the stitches each have a surface (or passage section) less than or equal to-given below in cm 2 and in ascending order preferably 16; 14; 12; 10; 8; 6; 5.
  • the opening or passage section may be between 4 and 10 cm 2 , or in a practical case be of the order of 4.5 cm 2 .
  • the box has a dimension (dx) measured in the direction (X) and corresponding to the passing filtering length, such that (dx) is greater than or equal to - given below in m and in increasing order of preference - 0.7; 0.8; 0.85; 0.9; 1.0; 1,2; 1.5.
  • (dx) may be between 0.5 and 1.0 m, or better still between 0.7 and 0.9 m.
  • (dx) may be between 0.8 and 1.5 m, or better still between 0.9 and 1.2 m.
  • (dx) may be between 1.0 and 3.0 m, or more preferably between 1.5 and 2.5 m.
  • the box may have a cross section relative to the direction (X) substantially trapezoidal, the bottom of the box having a substantially horizontal central portion and two inclined lateral portions extending on either side of the central portion.
  • the filtration device may further comprise an anchoring member of the box in the flow passage of the temporary cleaning equipment, the anchoring member extending from the box opposite the receiving volume. .
  • the box may have an outer surface opposite to the receiving volume, the anchor member comprising an anti-scour plate extending transversely to the longitudinal direction from the outer surface of the box.
  • the anchoring member may comprise a plurality of projecting legs relative to the bottom of the box.
  • the filtration device may further comprise a removable filtering layer adapted to cover the bottom and the upstream and downstream walls inside the reception volume and on which the filter material is intended to be arranged. Such arrangements facilitate the maintenance of the filtration device.
  • the downstream wall may also comprise a solid part in the vicinity of the bottom.
  • the perforated portion of the downstream wall may include a discharge opening adapted to be connected to a discharge pipe.
  • At least one of the upstream and downstream walls can be removable relative to the bottom.
  • the box may further comprise at least one connecting member connecting the upstream and downstream walls away from the bottom.
  • the filtering material is chosen so that the void volume percentage is at least given below in% v / v and in a preferably increasing order; 20; 25; 30 ; 35; 40; 45; 50; for example between 40 and 60%; this filter material preferably being selected from the group consisting of: gravel, sand, straw, wood chips, bark chips and mixtures thereof.
  • the filter material is adapted to retain elements having a larger dimension greater than or equal to 0.01 mm, preferably 0.05 mm; for example between 0.1 and 20 mm.
  • the filtration device can be formed by modular boxes.
  • the invention relates to a box for a filtration device as defined above, the box having an overall rigidity and comprising at least one bottom and upstream and downstream walls defining a receiving volume for the filter material, the upstream and downstream walls extending from the bottom in a direction (Y) transverse to a direction (X) intended to be arranged in the direction of flow (A) of the runoff, the upstream walls and downstream preferably being parallel, each of the upstream and downstream walls comprising at least one perforated portion, so as to allow the flow of runoff through said upstream and downstream walls;
  • the invention relates to a kit comprising, on the one hand, the according to the invention, and, on the other hand, the filter material as defined in the present description.
  • the invention relates to a method of temporary restoration of a public works site, the temporary consolidation process comprising the steps of:
  • a temporary sanitation installation comprising at least one hollow element preferably constituted by at least one basin and / or at least one ditch and / or at least one natural watercourse; said hollow member forming and / or comprising at least one runoff flow passage in a flow direction (A),
  • FIG. 1 is a partial schematic perspective representation of a first embodiment of a filtering device for a temporary sewerage installation of a public works construction site, illustrating a caisson of the filtration device including upstream and downstream walls; downstream connected by a bottom are arranged transversely in a flow of runoff,
  • FIG. 2 is a perspective view of the filtration device of FIG. 1 arranged in a flow passage defined by a ditch, a filter material being placed in the box,
  • FIG. 3 is a perspective view of a filtration system comprising two filtration devices of FIG. 1 arranged in a flow passage of a ditch;
  • FIG. 4 is a partial diagrammatic representation in perspective of a second embodiment of a filtration device, illustrating a box of the filtration device,
  • FIGS. 5 and 6 are diagrammatic representations of the downstream wall of the box according to variants of the filtration device of FIG. 4,
  • FIG. 7 is a partial schematic representation of the casing of the filtration device of FIG. 4 mounted on an anti-scour plate
  • FIG. 8 is a perspective view of the filtration device of Figure 4 disposed in a flow passage of a ditch, a filter material being placed in the box.
  • FIGs 1 to 3 show a first embodiment of a filtration device for use on a civil engineering site, for example public works, to drain the runoff water received by the yard.
  • a temporary sewerage system was constructed by digging a ditch in the ground of the site shown in Figures 1 to 3.
  • the ditch is a per se runoff flow passage.
  • the installation could also include a settling basin, in the wall of which may be arranged one or more flow passages.
  • the bed of a natural river or stream could also be an integral part of the facility.
  • These hollow elements are intended to recover runoff water and to decant them to reduce their content of suspended solids, before their release into the environment.
  • the filtration device is placed in the ditch flow passage (basin or stream) to diffuse and regulate the flow of runoff water, on the one hand, to limit the turbulence likely to erode the walls of the ditch (of the basin or stream) and, on the other hand, to maintain the runoff in the ditch (in the basin or stream) for a sufficiently long time, allowing a satisfactory decantation.
  • the filtering device comprises a box, made for example of a rigid material such as a metallic material (for example galvanized), of generally parallelepipedal shape.
  • the box comprises a bottom, plane and rectangular in the first embodiment, extending in a direction X (X-Y-Z mark in Figure 1).
  • Upstream and downstream walls respectively extend from two opposite edges of the bottom, transversely to the longitudinal direction X, to the upper edges away from the bottom.
  • the upstream and downstream walls parallel to one another, are, in the first embodiment, planar and rectangular and have a dimension (dy) in the transverse direction Y.
  • Each of the upstream and downstream walls has a perforated part which extends, in the first embodiment, over the entire surface of the upstream and downstream walls.
  • the perforated portions each comprise a lattice (or network of openings), constituted by a plurality of meshes (or openings) equidistant extending in at least one direction and, preferably, in two intersecting directions and in particular two perpendicular directions.
  • each of the upstream and downstream walls could be openwork.
  • the perforated portion then preferably extends from the upper edge over an entire dimension (dy), measured in a transverse direction Y perpendicular to the direction X, of the upstream or downstream wall in question.
  • the box also comprises two side walls, solid, for example galvanized steel extending from the other two opposite edges of the bottom between the upstream and downstream walls.
  • the lateral walls of dimension (dx) in the X direction, constitute connecting members which connect the upstream and downstream walls at a distance from the bottom and which, with the use of a rigid material, provide the casing with rigidity. together.
  • one or more connecting members could be provided in any suitable form, such as in the form of a connecting bar, for connecting the upstream and downstream walls away from the bottom.
  • the box comprises four corner angles extending along each corner of the box, on an outer surface of the box. Corner angles thus participate in the overall rigidity of the box and extend beyond the bottom of the box to form feet to ensure anchoring of the box in the flow passage.
  • the box may have a dimension (dx) (or passing filter length) measured in the X direction of 1 m, a dimension (dy) depending on the direction Y of 1.50 m and a height measured in a vertical direction Z perpendicular to the longitudinal X and transverse directions Z of 1 m.
  • the bottom, the upstream and downstream walls and the side walls delimit a receiving volume adapted to receive a filter material in the form of a mass of filter elements, such as straw, washed gravel, sand, chips. coconut or other.
  • a filter material in the form of a mass of filter elements, such as straw, washed gravel, sand, chips. coconut or other.
  • the ditch including the flow passage to allow runoff flow is dug into the ground of the site, for example the shovel.
  • the ditch is delimited by two substantially parallel walls defining a flow direction.
  • the box is disposed across the ditch, in the flow passage, for example by means of the mechanical shovel, so that the bottom extends in the flow direction A of the runoff water and that the upstream and downstream walls extend transversely to the flow direction A of runoff water.
  • the feet and possibly a lower part of the box near the feet are driven into the ground.
  • the anchorage and the dimensions of the caisson are designed to ensure a complete capture of the incoming flow and to avoid water contours.
  • a removable filter layer for example in the form of a geotextile, can be placed inside the receiving volume to cover the bottom and the upstream and downstream walls.
  • the filtering material is disposed in the receiving volume, if necessary, on the filtering layer by an upper opening delimited by the upper edges of the upstream, downstream and lateral walls.
  • the runoff can flow through the upstream and downstream walls and the filter material, the filtration device then serving as energy break to reduce the flow velocities (in the case of steep ditches), thus limiting erosion and suspension of fines, to promote the settling and accumulation of fines upstream of the filtration device.
  • Figures 4 to 8 show a second embodiment of the filtration device.
  • the filtering device comprises a box including a bottom, upstream and downstream walls of dimension (dy) -for example of lm30- in the Y direction (XYZ mark 4) and side walls, of dimension (dx) - for example 2m00- in the direction X (XYZ mark 4), define a receiving volume adapted to receive the filter material.
  • the bottom for example galvanized steel (folded monobloc steel sheet), and has a cross section relative to the longitudinal direction X substantially trapezoidal.
  • the bottom has a substantially horizontal central portion and two inclined lateral portions extending on either side of the central portion.
  • the downstream wall further comprises a solid portion extending over a portion of the height of the downstream wall in the vicinity of the bottom. Above this solid portion, the downstream wall has a perforated portion extending to the upper edge.
  • the openwork portion comprises a network of openings. The solid part as the perforated part extend over the entire width of the front wall.
  • the heights of the full parts and openwork can vary to adapt the box to the flow to control.
  • the perforated portion of the downstream wall may include a discharge opening adapted to be connected to a discharge pipe.
  • the downstream wall can be removable from the bottom.
  • the filtration device also comprises an anti-scouring plate having a notch corresponding to the section of the box.
  • the anti-scour plate can thus extend transversely to the longitudinal direction X from the outer surface of the box to limit the erosion of the ditch.
  • the box can be positioned in a trapezoidal section ditch (corresponding to what is produced by the bucket of mechanical shovels) and filled with filter material.
  • the upstream and downstream walls comprising a solid part or, as represented in FIG. 8, a lower perforated part having a section of passage different from that of an upper perforated part, make it possible to raise the retention volume of fines and raising of the water thread to limit the intake of fines.
  • the anti-scour plate is stuck across the ditch to allow complete channelization of the flow and avoid erosion-related water diversions.
  • the bottom of the box and the upstream and downstream walls can be independently removable or articulated, in particular to be able to easily empty the box.
  • anchoring means such as eyelets could be provided on the boxes, for example at each of the upper corners of the box.

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Abstract

L'invention vise à fournir, à un moindre coût, un dispositif de filtration offrant une solution d'assainissement temporaire efficace et pérenne sur toute la durée d'un chantier de génie civil. Pour ce faire, le dispositif de filtration (1) selon l'invention comprend: -un matériau filtrant, -un caisson (5) comportant un fond (6) et des parois amont (7) et aval (8) définissant un volume de réception (15) pour le matériau filtrant (16), chacune des parois amont (7) et aval (8) comportant au moins une partie ajourée (23) de manière à permettre l'écoulement des eaux de ruissellement au travers desdites parois amont (7) et aval (8), ce caisson ayant un poids inférieur à 350 kg. L'invention a également pour objet le caisson et unprocédé d'assainissement provisoire mettant en œuvre le dispositif.

Description

DISPOSITIF DE FILTRATION POUR INSTALLATION D'ASSAINISSEMENT PROVISOIRE SUR UN CHANTIER DE GENIE CIVIL, CAISSON ET PROCEDE D'ASSAINISSEMENT PROVISOIRE Y RELATIFS
Domaine de l'invention
L'invention relève du domaine de la gestion temporaire des eaux de ruissellement, sur les chantiers d'ouvrages de génie civil, dès lors que les opérations de terrassement ont débuté.
En particulier, l'invention se rapporte à un dispositif de filtration pour installation d'assainissement provisoire, à un caisson inclus dans un tel dispositif de filtration et à un procédé d'assainissement provisoire mettant en œuvre un tel dispositif de filtration.
Arrière-plan technologique de l'invention
Les eaux de ruissellement et les matières en suspension qu'elles charrient constituent un enjeu environnemental majeur dans le cadre des chantiers de génie civil qui, par nature, bouleversent la topographie des terrains concernés et ce faisant, génèrent, en combinaison avec les intempéries, des effluents dont les teneurs en matières en suspension (de 200 à plus de 2000 mg/1) sont largement au-delà du plafond fixé par la réglementation, à savoir e.g. 30-50 mg/1.
Il s'impose donc aux entreprises de constructions de gros œuvre de mettre en place un assainissement provisoire de chaque chantier de génie civil, par exemple de travaux publics. Cela passe par la réalisation d'une installation d'assainissement provisoire, qui comprend un ou plusieurs bassins et le plus souvent un ou plusieurs fossés qui sont creusés directement dans le sol du chantier. Les bassins sont positionnés au niveau d'un point bas du chantier pour collecter et drainer les eaux de ruissellement qui se déversent sur le chantier, notamment en cas d'intempéries. Pour permettre de rejeter les eaux de ruissellement collectées, les bassins, et le cas échéant les fossés, comportent un passage d'écoulement, généralement délimité par deux parois obtenues en façonnant le sol du chantier de manière appropriée, par exemple à l'aide d'une pelle mécanique de petite taille, maniable.
Afin de réduire la teneur en matières en suspension dans les eaux de ruissellement et de limiter l'érosion du site et des installations d'assainissement provisoire, il est connu de disposer un ou plusieurs dispositifs de filtration dans l'écoulement des eaux de ruissellement au travers du passage d'écoulement. Le ou les dispositifs de filtration permettent de maîtriser l'écoulement des eaux de ruissellement, notamment en le ralentissant, en le diffusant et en le régulant. La maîtrise de l'écoulement des eaux de ruissellement permet non seulement de limiter la dégradation des parois de l'installation d'assainissement provisoire mais également de maintenir les eaux de ruissellement dans l'équipement d'assainissement provisoire pour une durée suffisante, selon un régime laminaire d'écoulement, pour au final améliorer la décantation et donc l'assainissement. Une autre partie des matières en suspension non décantées peut également être piégée par le dispositif de filtration. Un dispositif de fïltration utilisé à ce jour se présente sous la forme d'un filtre à paille réalisé in situ, directement sur le chantier, en entassant de la paille comme matériau filtrant entre deux grillages maintenus sur des piquets enfoncés directement dans le sol au niveau du passage d'écoulement.
Or un tel dispositif de fïltration est long et complexe à mettre en place. Il offre, par ailleurs, une faible résistance nécessitant un entretien fréquent voire un remplacement après chaque épisode pluvieux important. A cela s'ajoute le fait que les dégradations provoquées par les intempéries sur les dispositifs de fïltration ainsi réalisés, nuisent gravement non seulement à l'efficacité de l'assainissement mais aussi à l'image de marque de l'entreprise.
Enfin et surtout, le facteur limitant est le coût de la réalisation sur mesure de tels dispositifs de filtrations, qui explique leur caractère précaire et sommaire.
Objectifs de l'invention
L'invention vise à pallier les problèmes évoqués ci-dessus et en particulier à satisfaire au moins l'un des objectifs suivants :
fournir à un moindre coût une solution d'assainissement temporaire efficace et pérenne sur toute la durée du chantier ;
transformer le handicap de l'assainissement temporaire en un atout pour les entreprises de génie civil/travaux publics, dans la conquête de nouveaux marchés ; fournir un dispositif de fïltration économique, simple et performant en termes de ralentissement, de régulation et de maîtrise de l'écoulement des eaux de ruissellement, de façon à limiter l'érosion du site et de l'installation d'assainissement, à parfaire la décantation et à réduire la teneur en matières en suspension dans les effluents de chantier, en deçà de la limite légale ; fournir un procédé d'assainissement ayant les mêmes qualités que le dispositif de fïltration visé dans l'objectif ci-dessus.
Brève description de l'invention
A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose un dispositif de fïltration pour installation d'assainissement provisoire d'un chantier de génie civil, cette installation d'assainissement provisoire comportant au moins un élément creux constitué de préférence par au moins un bassin et/ou au moins un fossé et/ou au moins un cours d'eau naturel; ledit élément creux formant et/ou comprenant au moins un passage d'écoulement des eaux de ruissellement selon une direction d'écoulement (A), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un caisson qui, d'une part, contient un matériau filtrant se présentant de préférence sous la forme d'un amas d'éléments filtrants, et qui, d'autre part, comporte au moins un fond, des parois amont et aval et des parois latérales définissant un volume de réception pour le matériau filtrant, les parois amont et aval s 'étendant depuis le fond selon une direction (Y) transversale par rapport à une direction (X) destinée à être disposée selon la direction d'écoulement (A) des eaux de ruissellement, les parois amont et aval étant de préférence parallèles, chacune des parois amont (7 ; 7') et aval comportant au moins une partie ajourée de manière à permettre l'écoulement des eaux de ruissellement au travers desdites parois amont et aval ;
ledit caisson :
• présentant une face supérieure ouverte, par laquelle le matériau filtrant peut être introduit dans le caisson après mise en place de ce dernier dans le passage d'écoulement ;
• ayant un poids inférieur ou égal à - donné ci-après en kg et selon un ordre croissant de préférence - 350 ; 300 ; 250 ; 200 ; 150 ; 100 ; 50 ;
• et étant de préférence réalisé en un matériau rigide.
De préférence, les bords supérieurs des parois amont, aval et latérales délimitent une ouverture supérieure.
Selon une possibilité, le poids du caisson peut être compris entre 100 et 200 kg, ou mieux encore entre 100 et 150 kg.
Selon une autre possibilité, le poids du caisson peut être compris entre 50 et 150 kg, ou mieux encore entre 80 et 120 kg.
Selon une autre possibilité, le poids du caisson peut être compris entre 30 et 100 kg, ou mieux encore entre 40 et 85 kg.
L'invention propose ainsi un dispositif de fïltration préconçu, préfabriqué, facile et rapide à mettre en place dans le passage d'écoulement.
La standardisation du dispositif propre à l'invention a des incidences économiques particulièrement favorables.
De préférence, les parois latérales (10,10') du caisson sont au moins en partie pleines. L'ouverture supérieure du caisson permet son remplissage aisé et rapide avec du matériau filtrant sur site. Il en va de même pour la vidange du matériau filtrant hors du caisson. Il est possible d'obturer de manière réversible cette ouverture.
Avantageusement, le nombre de caissons du dispositif est inférieur ou égal à -dans un ordre croissant de préférence- 10 ; 8 ; 6 ; 4 ; 3 ; 2.
Le caisson du dispositif de fïltration présente avantageusement une rigidité d'ensemble, procurée par tout moyen approprié tel que la nature (e.g. métal/ polymère) des matériaux utilisés et/ou la géométrie du caisson, le rendant aisément réutilisable. Ainsi, tout ou partie des parois peut être réalisé à partir d'un matériau rigide et/ou non déformable et/ou non compressible.
Le dispositif de fïltration ne nécessitant qu'un remplacement du matériau filtrant est facile d'entretien. Le dispositif de fïltration présente également une meilleure adaptabilité, d'une part, du fait de sa forme ou ses formes standards configurées pour les bassins, les fossés et/ou les cours d'eau naturels (rivières-ruisseaux) les plus courants, et, d'autre part, du fait de la possibilité qu'il offre de pouvoir utiliser plusieurs types de matériau filtrant. Le dispositif de fïltration présente, par ailleurs, une structure simple et reproductible, le rendant aisément utilisable dans un système de fïltration modulaire composé de plusieurs caissons de fïltration analogues associés.
Le dispositif selon l'invention trouve également son intérêt dans sa légèreté et donc sa maniabilité qui permet sa mise en place à l'aide d'engins de chantier (pelles mécaniques) tout aussi légers et maniables.
Chacune des parois amont et aval peut avoir un bord supérieur opposé au fond et peut présenter une dimension (dy) mesurée selon une direction transversale (Y) perpendiculaire à la direction (X), la ou les parties ajourées de chacune des parois amont et aval s'étendent au moins au voisinage du bord supérieur sur toute la dimension (dy) de ladite paroi.
Suivant une caractéristique préférée, la ou les parties ajourées de chacune des parois amont et aval du caisson comprend ou comprennent un treillis dont au moins une partie des mailles ont chacune une surface (ou section de passage) inférieure ou égale à - donnée ci-après en cm2 et selon un ordre croissant de préférence- 16 ; 14 ; 12 ; 10 ; 8 ; 6 ; 5. Par exemple, la section d'ouverture ou de passage peut être comprise entre 4 et 10 cm2, ou dans un cas pratique être de l'ordre de 4,5 cm2.
Avantageusement, le caisson présente une dimension (dx) mesurée selon la direction (X) et correspondant à la longueur passante de fïltration, telle que (dx) est supérieure ou égale à - donnée ci-après en m et selon un ordre croissant de préférence- 0,7 ; 0,8 ; 0,85 ; 0,9 ; 1,0 ; 1,2 ; 1,5.
Selon une possibilité, (dx) peut être comprise entre 0,5 et 1,0 m, ou mieux encore entre 0,7 et 0,9 m.
Selon une autre possibilité, (dx) peut être comprise entre 0,8 et 1,5 m, ou mieux encore entre 0,9 et 1,2 m.
Selon une autre possibilité, (dx) peut être comprise entre 1,0 et 3,0 m, ou mieux encore entre 1,5 et 2,5 m.
Dans un mode de réalisation particulier, le caisson peut présenter une section transversale par rapport à la direction (X) sensiblement trapézoïdale, le fond du caisson ayant une portion centrale sensiblement horizontale et deux portions latérales inclinées s 'étendant de part et d'autre de la portion centrale.
Le dispositif de fïltration peut comprendre en outre un organe d'ancrage du caisson dans le passage d'écoulement de l'équipement d'assainissement provisoire, l'organe d'ancrage s 'étendant depuis le caisson à l'opposé du volume de réception.
Par exemple, le caisson peut présenter une surface extérieure opposée au volume de réception, l'organe d'ancrage comprenant une plaque anti-affouillement s'étendant transversalement par rapport à la direction longitudinale depuis la surface extérieure du caisson.
De façon complémentaire ou alternative, l'organe d'ancrage peut comprendre une pluralité de pieds saillants par rapport au fond du caisson.
Le dispositif de fïltration peut comprendre en outre une couche filtrante amovible adaptée pour recouvrir le fond et les parois amont et aval à l'intérieur du volume de réception et sur laquelle le matériau filtrant est destiné à être disposé. De telles dispositions facilitent l'entretien du dispositif de fïltration.
Pour pouvoir augmenter un volume de rétention des matières en suspension et rehausser un niveau d'écoulement des eaux de ruissellement, la paroi aval peut comporter en outre une partie pleine au voisinage du fond.
La partie ajourée de la paroi aval peut comporter une ouverture d'évacuation adaptée pour être connectée à une conduite d'évacuation.
Pour simplifier le retrait du matériau filtrant mais également pour améliorer l'adaptabilité du dispositif de fïltration, au moins l'une des parois amont et aval peut être amovible par rapport au fond.
Le caisson peut comprendre en outre au moins un organe de liaison reliant les parois amont et aval à distance du fond.
Selon une caractéristique remarquable de l'invention, le matériau filtrant est choisi de telle sorte que le pourcentage volumique de vide soit d'au moins -donné ci-après en % v/v et selon un ordre croissant de préférence- 15 ; 20 ; 25 ; 30 ; 35 ; 40 ; 45 ; 50; par exemple entre 40 et 60 %; ce matériau filtrant étant de préférence choisi dans le groupe comprenant: les graviers, les sables, les pailles, les copeaux de bois, les copeaux d'écorce et leurs mélanges.
Avantageusement, le matériau filtrant est adapté pour retenir des éléments présentant une plus grande dimension supérieure ou égale à 0,01 mm, de préférence à 0,05 mm; par exemple comprise entre 0,1 et 20 mm.
Dans une variante intéressante notamment en termes d'adaptabilité au terrain, le dispositif de fïltration peut être formé par des caissons modulaires.
Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un caisson pour un dispositif de fïltration tel que défini ci-dessus, le caisson présentant une rigidité d'ensemble et comportant au moins un fond et des parois amont et aval définissant un volume de réception pour le matériau filtrant, les parois amont et aval s 'étendant depuis le fond selon une direction (Y) transversale par rapport à une direction (X) destinée à être disposée selon la direction d'écoulement (A) des eaux de ruissellement, les parois amont et aval étant de préférence parallèles, chacune des parois amont et aval comportant au moins une partie ajourée, de manière à permettre l'écoulement des eaux de ruissellement au travers desdites parois amont et aval ;
ledit caisson :
• présentant une face supérieure ouverte, par laquelle le matériau filtrant peut être introduit dans le caisson après mise en place de ce dernier dans le passage d'écoulement
• ayant un poids inférieur ou égal à -donné ci-après en kg et selon un ordre croissant de préférence- 350 ; 300 ; 250 ; 200 ; 150 ; 100 ; 50 ;
• et étant de préférence réalisé en un matériau rigide.
Selon un troisième aspect, l'invention concerne un kit comprenant, d'une part, le selon l'invention, et, d'autre part, le matériau filtrant tel que défini dans le présent exposé. Selon un quatrième aspect, l'invention concerne un procédé d'assainissement provisoire d'un chantier de travaux publics, le procédé d'assainissement provisoire comprenant les étapes consistant à :
- réaliser/mettre en œuvre une installation d'assainissement provisoire comportant au moins un élément creux de préférence constitué par au moins un bassin et/ou au moins un fossé et/ou au moins un cours d'eau naturel; ledit élément creux formant et/ou comprenant au moins un passage d'écoulement des eaux de ruissellement selon une direction d'écoulement (A),
- disposer au moins un caisson d'un dispositif de fïltration selon l'invention dans le passage d'écoulement, les parois amont et aval du caisson s'étendant transversalement par rapport à la direction d'écoulement (A) des eaux de ruissellement,
- placer un matériau filtrant dans le volume de réception du caisson, les eaux de ruissellement s 'écoulant au travers des parties ajourées des parois amont et aval et du matériau filtrant.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs, la description étant faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique partielle en perspective d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de fïltration pour installation d'assainissement provisoire d'un chantier de travaux publics, illustrant un caisson du dispositif de fïltration dont des parois amont et aval reliées par un fond sont disposées transversalement dans un écoulement d'eaux de ruissellement,
- la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de fïltration de la figure 1 disposé dans un passage d'écoulement défini par un fossé, un matériau filtrant étant placé dans le caisson,
- la figure 3 est une vue en perspective d'un système de fïltration comprenant deux dispositifs de fïltration de la figure 1 disposés dans un passage d'écoulement d'un fossé,
- la figure 4 est une représentation schématique partielle en perspective d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif de fïltration, illustrant un caisson du dispositif de fïltration,
- les figures 5 et 6 sont des représentations schématiques de la paroi aval du caisson selon des variantes du dispositif de fïltration de la figure 4,
- la figure 7 est une représentation schématique partielle du caisson du dispositif de fïltration de la figure 4 monté sur une plaque anti-affouillement,
- la figure 8 est une vue en perspective du dispositif de fïltration de la figure 4 disposé dans un passage d'écoulement d'un fossé, un matériau filtrant étant placé dans le caisson.
Sur les figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou analogues.
Les figures 1 à 3 représentent un premier mode de réalisation d'un dispositif de fïltration destiné à être utiliser sur un chantier de génie civil, par exemple de travaux publics, pour drainer les eaux de ruissellement reçues par le chantier. On a réalisé sur ce chantier une installation d'assainissement provisoire en creusant dans le sol du chantier un fossé montré sur les figures 1 à 3. Le fossé constitue per se un passage d'écoulement des eaux de ruissellement. Cette installation pourrait comporter également un bassin de décantation, dans la paroi duquel peut être ménagé un ou plusieurs passages d'écoulement. Le lit d'une rivière ou d'un ruisseau naturel pourrait aussi faire partie intégrante de l'installation. Ces éléments creux (fossé-bassin-ruisseau) sont destinés à récupérer les eaux de ruissellement et à les décanter pour diminuer leur teneur en matières en suspension, avant leur rejet dans l'environnement. Le dispositif de fïltration est placé dans le passage d'écoulement du fossé (du bassin ou du ruisseau) pour diffuser et réguler l'écoulement des eaux de ruissellement afin, d'une part, de limiter les turbulences risquant d'éroder les parois du fossé (du bassin ou du ruisseau) et, d'autre part, de maintenir les eaux de ruissellement dans le fossé (dans le bassin ou le ruisseau) pendant une durée suffisamment longue, permettant une décantation satisfaisante.
Le dispositif de fïltration comprend un caisson, réalisé par exemple en un matériau rigide tel qu'un matériau métallique (par exemple galvanisé), de forme générale parallélépipédique.
Le caisson comporte un fond, plan et rectangulaire dans le premier mode de réalisation, s 'étendant selon une direction X (repère X-Y-Z sur la figure 1).
Des parois amont et aval, par exemple en métal déployé, s'étendent respectivement depuis deux bords opposés du fond, transversalement par rapport à la direction longitudinale X, jusqu'à des bords supérieurs à distance du fond. Les parois amont et aval, parallèles l'une par rapport à l'autre, sont, dans le premier mode de réalisation, plane et rectangulaire et présentent une dimension (dy) selon la direction transversale Y. Chacune des parois amont et aval présente une partie ajourée qui s'étend, dans le premier mode de réalisation, sur toute la surface des parois amont et aval. En particulier, les parties ajourées comprennent chacune un treillis (ou réseau d'ouvertures), constitué par une pluralité de mailles (ou d'ouvertures) équidistantes s'étendant selon au moins une direction et, de préférence, selon deux directions sécantes et notamment deux directions perpendiculaires. En variante, comme il apparaîtra de la suite de la description, seule une partie de chacune des parois amont et aval pourrait être ajourée. La partie ajourée s'étend alors, de préférence, depuis le bord supérieur sur toute une dimension (dy), mesurée selon une direction transversale Y perpendiculaire à la direction X, de la paroi amont ou aval en question.
Le caisson comprend également deux parois latérales, pleines, par exemple en acier galvanisé s'étendant depuis les deux autres bords opposés du fond entre les parois amont et aval. Les parois latérales, de dimension (dx) selon la direction X, constituent des organes de liaison qui relient les parois amont et aval à distance du fond et qui, avec l'utilisation d'un matériau rigide, assurent au caisson une rigidité d'ensemble. En variante, un ou plus de deux organes de liaison pourraient être prévus sous toute forme appropriée, telle que sous la forme d'une barre de liaison, pour relier les parois amont et aval à distance du fond.
Le caisson comprend quatre cornières d'angle s'étendant le long de chacun des coins du caisson, sur une surface extérieure du caisson. Les cornières d'angle participent ainsi à la rigidité d'ensemble du caisson et s'étendent au-delà du fond du caisson pour former des pieds permettant d'assurer un ancrage du caisson dans le passage d'écoulement.
A titre d'exemple non limitatif, le caisson peut présente une dimension (dx) (ou longueur passante de fïltration) mesurée selon la direction X de 1 m, une dimension (dy) selon la direction Y de 1,50 m et une hauteur mesurée selon une direction verticale Z perpendiculaires aux directions longitudinale X et transversale Z de 1 m.
Le fond, les parois amont et aval et les parois latérales délimitent un volume de réception adapté pour recevoir un matériau filtrant sous la forme d'un amas d'éléments filtrants, tel que de la paille, du gravier lavé, du sable, des copeaux de coco ou autre.
En relation avec la figure 2, un procédé d'assainissement provisoire d'un chantier de travaux publics est décrit.
Le fossé comprenant le passage d'écoulement pour permettre un écoulement des eaux de ruissellement est creusé dans le sol du chantier, par exemple à la pelle mécanique. Le fossé est délimité par deux parois sensiblement parallèles définissant une direction découlement. Le caisson est disposé en travers du fossé, dans le passage d'écoulement, par exemple à l'aide de la pelle mécanique, de telle manière que le fond s'étende selon la direction d'écoulement A des eaux de ruissellement et que les parois amont et aval s'étendent transversalement par rapport à la direction d'écoulement A des eaux de ruissellement. Les pieds et éventuellement une partie basse du caisson au voisinage des pieds sont enfoncés dans le sol. L'ancrage et les dimensions du caisson sont prévus pour assurer un captage complet du flux entrant et éviter les contournements d'eau. Une couche filtrante amovible, par exemple sous la forme d'un géotextile, peut être placée à l'intérieur du volume de réception pour recouvrir le fond et les parois amont et aval. Le matériau filtrant est disposé dans le volume de réception, le cas échéant, sur la couche filtrante par une ouverture supérieure délimitée par les bords supérieurs des parois amont, aval et latérales. Les eaux de ruissellement peuvent ainsi s'écouler au travers des parois amont et aval et du matériau filtrant, le dispositif de fïltration servant alors de brise énergie pour diminuer les vitesses d'écoulement (dans le cas des fossés en forte pente), limitant ainsi l'érosion et la mise en suspension de matières fines, pour favoriser la décantation et l'accumulation de fines en amont du dispositif de fïltration.
Les figures 4 à 8 représentent un deuxième mode de réalisation du dispositif de fïltration. Comme dans le premier mode de réalisation, le dispositif de fïltration comprend un caisson dont un fond, des parois amont et aval de dimension (dy) -par exemple de lm30- selon la direction Y (repère XYZ figure 4) et des parois latérales, de dimension (dx) -par exemple de 2m00- selon la direction X (repère XYZ figure 4), délimitent un volume de réception adapté pour recevoir le matériau filtrant.
Toutefois, à la différence du premier mode de réalisation, le fond, par exemple en acier galvanisé (tôle acier monobloc pliée), présente ainsi une section transversale par rapport à la direction longitudinale X sensiblement trapézoïdale. En particulier, le fond présente une portion centrale sensiblement horizontale et deux portions latérales inclinées s'étendant de part et d'autre de la portion centrale.
Par ailleurs, la paroi aval comporte en outre une partie pleine s'étendant sur une partie de la hauteur de la paroi aval au voisinage du fond. Au-dessus de cette partie pleine, la paroi aval comporte une partie ajourée s'étendant jusqu'au bord supérieur. Comme pour le premier mode de réalisation, la partie ajourée comporte un réseau d'ouvertures. La partie pleine comme la partie ajourée s'étendent sur toute la largeur de la paroi frontale.
En variante, représentée sur la figure 5, les hauteurs des parties pleine et ajourée peuvent varier pour adapter le caisson à l'écoulement à contrôler. En outre, comme représenté sur la figure 6, la partie ajourée de la paroi aval peut comporter une ouverture d'évacuation adaptée pour être connectée à une conduite d'évacuation. Pour améliorer l'adaptabilité du caisson et en simplifier l'entretien, la paroi aval peut être amovible par rapport au fond.
Les dispositions décrites ci-dessus en relation avec la paroi aval sont transposables à la paroi amont.
Sur la figure 7, le dispositif de fïltration comprend également une plaque anti- affouillement présentant une échancrure correspondant à la section du caisson. La plaque anti- affouillement peut ainsi s'étendre transversalement par rapport à la direction longitudinale X depuis la surface extérieure du caisson pour limiter l'érosion du fossé.
Comme représenté sur la figure 8, le caisson peut être positionné dans un fossé de section trapézoïdale (correspondant à ce qui est produit par le godet des pelles mécaniques) puis rempli de matériau filtrant. Les parois amont et aval, comprenant une partie pleine ou, comme représenté sur la figure 8 une partie ajourée inférieure présentant une section de passage différente de celle d'une partie ajourée supérieure, permettent de réaliser un rehaussement du volume de rétention de fines et un rehaussement du fil d'eau pour limiter l'apport de fines. La plaque anti-affouillement est fichée en travers du fossé pour permettre une canalisation complète du flux et éviter les contournements d'eau liés à l'érosion.
Selon des variantes, le fond du caisson ainsi que les parois amont et aval peuvent être indépendamment amovibles ou articulés, notamment pour pouvoir vidanger facilement le caisson.
En outre, des moyens d'ancrage tels que des œillets pourraient être prévus sur les caissons, par exemple à chacun des coins supérieurs du caisson.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de fïltration (1 ; ) pour installation d'assainissement provisoire (2) d'un chantier de génie civil,
cette installation d'assainissement provisoire comportant au moins un élément creux (2) constitué de préférence par au moins un bassin et/ou au moins un fossé et/ou au moins un cours d'eau naturel; ledit élément creux (2) formant et/ou comprenant au moins un passage d'écoulement (3) des eaux de ruissellement selon une direction d'écoulement (A),
caractérisé en ce qu'il comprend au moins un caisson (5 ; 5') qui, d'une part, contient un matériau filtrant (16) se présentant de préférence sous la forme d'un amas d'éléments filtrants, et qui, d'autre part, comporte au moins un fond (6 ; 6'), des parois amont (7 ; 7') et aval (8 ; 8') et des parois latérales (10 ;10'), définissant un volume de réception (15 ; 15') pour le matériau filtrant (16), les parois amont (7 ; 7') et aval (8 ; 8') s 'étendant depuis le fond (6 ; 6') selon une direction (Y) transversale par rapport à une direction (X) destinée à être disposée selon la direction d'écoulement (A) des eaux de ruissellement, les parois amont (7 ; 7') et aval (8 ; 8') étant de préférence parallèles, chacune des parois amont (7 ; 7') et aval (8 ; 8') comportant au moins une partie ajourée (23 ; 23') de manière à permettre l'écoulement des eaux de ruissellement au travers desdites parois amont (7 ; 7') et aval (8 ; 8');
ledit caisson (5 ; 5') :
• présentant une face supérieure ouverte, par laquelle le matériau filtrant peut être introduit dans le caisson (5 ; 5') après mise en place de ce dernier dans le passage d'écoulement (3) ;
• ayant un poids inférieur ou égal à -donné ci-après en kg et selon un ordre croissant de préférence- 350 ; 300 ; 250 ; 200 ; 150 ; 100 ; 50 ;
• et étant de préférence réalisé en un matériau rigide.
2. Dispositif de fïltration (1 ; ) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois latérales (10 ; 10') du caisson sont au moins en partie pleines.
3. Dispositif de fïltration (1 ; ) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un nombre de caissons inférieur ou égal à -dans un ordre croissant de préférence- 10 ; 8 ; 6 ; 4 ; 3 ; 2.
4. Dispositif de fïltration (1 ; ) selon au moins l'une des revendications précédentes, dans lequel le matériau filtrant est choisi de telle sorte que le pourcentage volumique de vide soit d'au moins -donné ci-après en % v/v et selon un ordre croissant de préférence- 15 ; 20 ; 25 ; 30 ; 35 ; 40; 50; ce matériau filtrant étant de préférence choisi dans le groupe comprenant: les graviers, les sables, les pailles, les copeaux de bois, les copeaux d'écorce et leurs mélanges.
5. Dispositif de fïltration (1 ; ) selon au moins l'une des revendications précédentes, dans lequel le caisson présente une dimension (dx) mesurée selon la direction (X) et correspondant à la longueur passante de fïltration, telle que (dx) est supérieure ou égale à - donnée ci-après en m et selon un ordre croissant de préférence- 0,7 ; 0,8 ; 0,85 ; 0,9 ; 1,0 ; 1,2 ; 1,5.
6. Dispositif de fïltration (1 ') selon au moins l'une des revendications précédentes, dans lequel le caisson (5') présente une section transversale par rapport à la direction (X) sensiblement trapézoïdale, le fond (6') présentant une portion centrale (20') sensiblement horizontale et deux portions latérales (21 ') inclinées s'étendant de part et d'autre de la portion centrale (20').
7. Dispositif de fïltration (1 ; ) selon au moins l'une des revendications précédentes, comprenant en outre un organe d'ancrage (12 ; 25') du caisson (5 ; 5') dans le passage d'écoulement (3) de l'installation d'assainissement provisoire (2), l'organe d'ancrage (12 ; 25') s'étendant depuis le caisson (5 ; 5') à l'opposé du volume de réception (15 ; 15').
8. Dispositif de fïltration (1 ; ) selon au moins l'une des revendications précédentes, comprenant en outre au moins une couche filtrante amovible adaptée pour recouvrir le fond (6 ; 6') et les parois amont (7 ; 7') et aval (8 ; 8') à l'intérieur du volume de réception (15 ; 15') et sur laquelle le matériau filtrant (16) est destiné à être disposé.
9. Dispositif de fïltration (1 ') selon au moins l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins la paroi aval (8') comporte en outre une partie pleine (22') au voisinage du fond (6').
10. Dispositif de fïltration ( ) selon au moins l'une des revendications précédentes, dans lequel la partie ajourée (23') de la paroi aval (8') comporte une ouverture d'évacuation (24') adaptée pour être connectée à une conduite d'évacuation.
11. Dispositif de fïltration ( ) selon au moins l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins l'une des parois amont (7') et aval (8') est amovible par rapport au fond (6').
12. Dispositif de fïltration (1 ; ) selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des caissons modulaires.
13. Caisson (5 ; 5') pour un dispositif de fïltration (1 ; ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en qu'il comporte au moins un fond (6 ; 6') et des parois amont (7 ; 7') aval (8 ; 8') et des parois latérales (10 ; 10'), définissant un volume de réception (15 ; 15') pour le matériau filtrant (16), les parois amont (7 ; 7') et aval (8 ; 8') s'étendant depuis le fond (6 ; 6') selon une direction (Y) transversale par rapport à une direction (X) destinée à être disposée selon la direction d'écoulement (A) des eaux de ruissellement, les parois amont (7 ; 7') et aval (8 ; 8') étant de préférence parallèles, chacune des parois amont (7 ; 7') et aval (8 ; 8') comportant au moins une partie ajourée (23 ; 23'), de manière à permettre l'écoulement des eaux de ruissellement au travers desdites parois amont (7 ; 7') et aval (8 ; 8') ;
ledit caisson (5 ; 5') :
• présentant une face supérieure ouverte, par laquelle le matériau filtrant peut être introduit dans le caisson (5 ; 5') après mise en place de ce dernier dans le passage d'écoulement
(3) ;
• ayant un poids inférieur ou égal à -donné ci-après en kg et selon un ordre croissant de préférence- 350 ; 300 ; 250 ; 200 ; 150 ; 100 ; 50 ;
• et étant de préférence réalisé en un matériau rigide.
14. Procédé d'assainissement provisoire d'un chantier de génie civil, le procédé d'assainissement provisoire comprenant les étapes consistant à :
- réaliser une installation d'assainissement provisoire comportant au moins un élément creux (2) constitué de préférence par au moins un bassin et/ou au moins un fossé et/ou au moins un cours d'eau naturel; ledit élément creux (2) formant et/ou comprenant au moins un passage d'écoulement (3) des eaux de ruissellement selon une direction d'écoulement (A),
- disposer au moins un caisson (5 ; 5') d'un dispositif de fïltration (1 ; ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 dans le passage d'écoulement (3), les parois amont (7 ; 7') et aval (8 ; 8') du caisson (5 ; 5') s 'étendant transversalement par rapport à la direction d'écoulement (A) des eaux de ruissellement,
- placer un matériau filtrant (16) dans le volume de réception (15 ; 15') du caisson (5; 5'), les eaux de ruissellement s'écoulant au travers des parties ajourées (23 ; 23') des parois amont (7 ; 7') et aval (8 ; 8') et du matériau filtrant (16).
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