CA1265692A - Systeme de drain pluvial a emmagasinement croissant - Google Patents
Systeme de drain pluvial a emmagasinement croissantInfo
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Abstract
PRÉCIS DE LA DIVULGATION: L'invention concerne un système de drainage perfectionné pour évacuer à un débit choisi des eaux ou tout autre liquide ruisselant sur une surface, ledit système comprenant une conduite d'évacuation disposée en dessous du niveau de la surface à drainer, une pluralité de points de captage pour recueillir les eaux ou le liquide ruisselant sur la surface à drainer, et des conduites de raccord pour ramener par gravité les eaux ou le liquide recueillis par les points de captage jusque dans la conduite d'évacuation. Ce système de drainage est avantageusement caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour emmagasiner un surplus d'eaux ou de liquide dans le cas où la quantité d'eau ou de liquide à évacuer devient supérieure à la capacité choisie de la conduite d'évacuation, puis ultérieurement permettre audit surplus emmagasiné de s'évacuer dès que la valeur du débit canalisé par la conduite d'évacuation le permet. Ces moyens d'emmagasinement sont en pratique constitués par un volume de pierres concassées nettes disposées autour d'une portion de la conduite d'évacuation. Le volume de pierres est fermé par une membrane imperméable aux eaux ou au liquide recueillis et est en communication permanente avec la conduite d'évacuation grâce à une pluralité de perforations prévues dans la paroi de celle-ci. Ce système de drainage perfectionné est tout à fait intéressant dans la mesure où il réduit considérablement le dimensionnement des conduites d'évacuation des eaux de ruissellement et ce, même en cas de très gros orages, de fontes de neige, etc.
Description
z La présente invention a pour objet un systeme de drainage perfectionné pour évacuer, a un débit choisi, des eaux ou tout autre liquide ruisselant sur une surface telle que, par exemple, la surface d'une route ou d'une rue.
Divers systemes de drainage des eaux de ruissel-lement généralement désignes sous le nom de ~systeme d'egout pluvial~ sont connus et couramment utilises. Ces systemes connus dont une courte description sera donnee ci-apres avec reference aux dessins annexes, ont chacun des avantages et des inconvenients qui leur sont propres. Pour certains de ces systemes operant dans des circonstances extrêmes comme, par exemple, lors d'orages violents ou de la fonte des neiges, la quantite d'eaux de ruissellement a evacuer devient si forte qu'elle surpasse la capacite d'eva-cuation du systeme avec, comme resultat, des debordements qui peuvent être parfois longs a resorber en plus d'être tout particulierement gênants et parfois dangereux.
Le systeme de drainage perfectionne selon l'inven-tion vient apporter une solution economique a l'evacuation rapide que l'on retrouve dans des systemes conventionnels et dispendieux en incorporant a ses elements de base, des moyens pour emmagasiner tout surplus d'eaux ou de liquide excedant la capacite choisie de la conduite d'evacuation, volontairement sous-dimensionnee; la vidange des surplus d'eaux ou de liquide ainsi emmagasines s'effectue automatiquement par le systeme, lorsque la valeur du debit d'apport exterieur se retrouve en deca de la capacite de la conduite d'evacuation. La capacite de cette derniere conduite peut être facilement choisie pour ne pas surcharger le reseau de drainage recepteur existant.
Grâce a la presence de ces moyens d'emmagasinement, le systeme de drainage selon l'invention evite que le surplus d'eaux ou de liquide a evacuer reste et s'accumule sur la surface a drainer (comme c'est le cas avec certains systèmes connus), avec tous les inconvénients et dangers que cela ~ 3~
presente, notamment lorsque la surface en question est une rue ou une route.
Plus precisement, le système de drainage perfec-tionne selon l'invention pour evacuer a un debit choisi des eaux ou tout autre liquide ruisselant sur une surface, est du type comprenant:
- une conduite d'evacuation disposee en dessous du niveau de la surface à drainer, ladite conduite etant dimen-sionnee de façon a pouvoir evacuer les eaux ou le liquide de ruissellement a un debit choisi;
- au moins un point de captage pour recueillir les eaux ou le liquide ruisselant sur la surface a drainer; et - au moins une conduite de raccord pour amener par gravite les eaux ou le liquide recueillis depuis chaque point de captage jusque dans la conduite d'evacuation.
Selon l'invention, ce systeme de drainage perfection-ne es-t caracterise en ce qu'il comprend en outre des moyens pour emmagasiner un surplus d'eaux ou de liquide dans le cas ou la quantite d'eaux ou de liquide à evacuer devient supe-rieure a la capacite de la conduite d'evacuation, puis pourulterieurement permettre audit surplus ainsi emmagasine de s'evacuer dès que la valeur du debit canalise par la conduite d'evacuation le reperme-t. Ces moyens d'emmagasinement sont avantageusement constitués par un volume de pierres concassees nettes disposees autour d'une portion de la conduite d'evacua-tion, ce volume étant ferme par une membrane impermeable aux eaux ou au liquide recueillis et etant en communication perma-nente avec la conduite d'evacuation grâce a une pluralite de perforations prevues dans la paroi de la portion de conduite autour de laquelle le volume de pierre est dispose.
Selon un mode de realisation prëfere de l'invention, le volume de pierre est dispose autour de la conduite d'eva-cuation de facon a ce que celle-ci passe dans le bas dudit vo-lume.
1~t;5~92 En pratique t la conduite d'évacuation et ses moyens d'emmagasinement peuvent être disposes dans une tranchee creusee sous la surface à drainer, ladite tran-chée pouvant etre commune a d'autres conduites de servi-ces municipaux. Cette tranchee commune peut notamment etre disposee sous une rue ou sous une route.
Lorsque la tranchee commune est disposee sous une rue, des puisards peuvent etre utilises comme points de captage. En outre, des drains de fondation de maisons ou d'autres batiments peuvent egalement etre utilises comme points de captage, les drains etant alors raccordes indirectemen-t a la conduite d'évacuation par simple raccord a la limite superieure du volume d'emmagasinement.
Comme on peut maintenant le comprendre, le syste-me de drainage selon l'invention est extremement simple et economique en plus d'etre versatile. Il peut etre installe en meme temps que d'autres conduites de services municipaux et peut etre adapté a volonté en fonction des besoins.
D'autres avantages de ce systeme ressortiront mieux de la lecture de la description non restrictive qui va maintenant etre donnee de divers systemes connus avant que l'invention ne soit faite, puis d'un mode de realisation possib~e de l'invention, en se referant aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est une vue en coupe schématique de la base d'une rue pourvue d'un système d'égout pluvial de type conventionnel;
- la figure 2 est une vue en coupe de la base d'une rue pourvue d'un systeme de tranchée drainante de type conven-tionnel;
- la figure 3 est une vue en coupe de la base d'une rue pourvue d'un systeme de drainage selon l'invention;
lZ~5692 - la figure 4 est une vue en coupe d'un côté de la base d'une rue pourvue d'un systeme de drainage selon l'invention, montrant un raccordement de puisard et d'un drain de fondation;
- la figure 5 est une vue en coupe d'un émissaire utilisable avec le systeme selon l'invention; et - la figure 6 est une vue en coupe d'un point d'acces pour entretien du système selon l'invention.
Dans un but de simplicite, les mêmes eléments de structure se retrouvant sur les diverses figures des dessins annexés ont été identifiés avec les mêmes numéros de réferen-ce. Ces divers éléments de structure communs aux diverses figures ci-jolntes sont les suivants:
1: chaussée d'une rue dont la surface est a drai-ner 3: couche d'asphalte;
5: couche de matériaux concassés (pierres de dia-metre moyen de 19 mm);
7: tranchee;
9: matériaux d'excavation servant a combler la tranchée (argile, silt, gravier ou autres);
11: éyout sanitaire;
13: aqueduc;
15: pierres concassées ou sable;
17: conduite d'évacuation des eaux de ruissellement;
19: puisard;
21: conduite de raccord;
23: pierres concassées nettes;
25: membrane géotextile perméable;
27: tranchée de drainage (de chaque côté de la chaussee);
31: moyens d'emmagasinement pour un surplus d'eaux ou de liquide;
33: volume de pierres concassées nettes;
35: membrane imperméable aux eaux ou au liquide recueillis;
1~5tj~3Z
37: drain de fondation;
39: maison;
41: conduite perforee de vidange;
43: bouchon d'extremite;
45: joints etanches;
47: regard;
51: bolte de vanne coulissante en fonte;
53: reducteur;
55: conduite non-perforee;
57: conduite perforee;
59: raccord courbe.
Dans le systeme d'egout pluvial de type conven-tionnel illustre sur la figure 1 des dessins annexes, la conduite d'evacuation 17 des eaux de ruissellement est disposee dans un berceau de pierres concassees ou de sable 15 sur un meplat prevu dans la tranchee 7 dans laquelle sont disposees les autres conduites 11 et 13 des services municipaux. La conduite d'evacuation 17 reçoit les eaux de ruissellement captees par des puisards 19 disposes a intervalle regulier de chaque cote de la chaussee 1 grâce a des conduites de raccord 21.
Ce systeme conventionnel est connu pour son effi-cacite, sa facilite d'entretien compte tenu des acces qu'il offre, sa possibilite de raccordement de drains de fondation et sa capacite a evacuer relativement rapidement les eaux de ruissellement. Cette evacuation dependant en fait du diametre de la conduite 17. Ce systeme conventionnel a toutefois les inconvenients d'être relativement coûteux et de surcharger le reseau recepteur existant d'evacuation des eaux, notamment lorsque le diametre de la conduite 17 est grand.
Dans le système de tranchee drainante de type conventionnel illustre sur la figure 2, lequel système fait egalement partie de l'etat de la technique, la ou les conduites 5~3Z
d'évacuation 17 des eaux de ruissellement sont constituées par des drains perforés disposés dans le fond de berceaux de pierres concassées nettes eux-mêmes enveloppés par une membrane géotextile perméable 25. Comme le nom de ce sys-tème l'indique, chaque conduite d'évacuation 17 et son berceau de pierres correspondant 23 sont disposés dans une tranchee de drainage 27 de chaque côte de la chaussee 1 de façon a pouvoir absorber les eaux ruisselant sur la couche d'asphalte 3 de chaque côté de la chaussée. Habituellement, la conduite 1~ est placée a une profondeur (h) de l'ordre de 1 metre.
Ce systeme de tranchée drainante est tout particulierement intéressant du fait qu'il est extrêmement économique. Ce systeme a toutefois l'inconvénient de ne pas permettre de bordures, de ne pas permettre le raccord de drains de fondations etd'être sujet au colmatage. En outre, les eaux de ruissellement devant filtrer dans une petite couche de terre avant d'atteindre le berceau 23, ce systeme a l'inconvénient d'être relativement lent, ce qui présente un inconvénient majeur au printemps.
Le systeme de drainage perfectionné selon l'in-vention tel qu'illustré sur les figures 3 a 6 permet de remé-dier a la plupart des inconvénients ci-dessus men-tionnés, tout en étant aussi économique.
Dans ce systeme désigné par les inventeurs comme ~systeme de drain pluvial a emmagasinement croissant~, la conduite d'évacuation 17 (drain pluvial~ est disposée a une assez grande profondeur H (de l'ordre de 1,80 m) sur un méplat prévu dans un des rebords de la tranchée 7. La con-duite 17 est reliée par des conduites de raccord 21 a des puisards 19 prévus de chaque côté de la chaussée 1, sensible-men~ de la même façon que le systeme conventionnel illustré
sur la figure 1.
1~5t~
Tel qu'illustré sur les figures 3 a 6, le système selon l'invention se distingue toutefois de façon fondamentale du systeme conventionnel illustre sur la fi-gure 1 en ce qu'il inclut des moyens 31 pour emmagasiner un surplus d'eaux de ruissellement dans le cas où la quan-tité d'eaux a evacuer devient superieure a la capacité
choisie de la conduite d'evacuation 17, ces moyens etant prevus pour ulterieurement permettre au surplus ainsi emma-gasine de s'evacuer des que la valeur du debit vehicule par la conduite d'evacuation 17 le repremet.
Tel qu'illustre sur la figure 3, les moyens d'emmagasinement 31 sont constitues par un volume 33 de pierres concassees nettes de diametre constant ou variable, disposees de façon a entourer une portion appropriee de la conduite d'evacuation 17. Ce volume 33 de pierres concassees nettes peut avoir une hauteur de l'ordre de 1 metre et est totalement ferme par une membrane impermeable 35 qui peut être, par exemple, constituee par une feuille de plastique.
La conduite d'evacuation 17, qui est avantageu-sement disposée dans le bas du volume de pierres concassees nettes 33, est pourvue d'une pluralite de perforations sur toute la longueur de sa portion passant dans le volume 33, qui est fermé par la membrane imperméable 35. De façon a éviter que despetites pierres, des poussieres ou du gravier viennent bloquer les perforations prevues sur la portion de la conduite d'évacuation 17 se trouvant dans le volume de pierres, la portion en question peut être enrobee d'une mem-brane geotextile permeable (non illustree). Cette membrane peut servir egalement a empêcher tous les sediments vehicules par les conduites perforees de contaminer la pierre ne-tte servant a l'emmagasinement (conduites 17-41-57). Bien entendu, des trous sont prevus dans la membrane impermeable 35 pour laisser passer les conduites 21 et 37, les trous en question etant refermes sur les conduites a l'aide de bagues de serrage pour eviter toute fuite et/ou infiltration de liquide ou de 1~5~2 matieres etrangeres.
La forme que peut avoir le volume de pierres 33 n'est pas tres importante, pourvu qu'il soit bien ferme par la membrane impermeable 35 et soit enfoui dans la tranchee 7 a S une profondeur h' suffisante pour reduire au maximum le risque de gel pouvant affecter d'une facon nuisible la stabilite des structures voisines et/ou situees au-dessus du système (soulè-vements differentiels). Cette profondeur h' peut être, par exemple, de l'ordre de 1 mètre.
Le principe de fonctionnement de ce système de drain pluvial à emmagasinement croissant est le suivant:
Lorsqu'un liquide quelconque, generalement des eaux de ruissellemen-t, s'introduit dans un des puisards 19 ou dans tout autre point de captage tel qu'il sera explique ci-apres, il aboutit par gravite dans la conduite d'evacaation 17 via la ou les conduites de raccord 21. Si le debit de liquide ainsi capte est inferieur a la capacite de la conduite d'evacuation 17 du systeme, ce liquide sera canalise gravitai-rement par la conduite d'evacuation 17 sans qu'aucun emmagasi-nement ne se produise. Si, par contre, le debit du liquide capte est superieur a la capacite de la conduite d'evacuation 17, la charge hydraulique du liquide dans les conduites de raccord 21 et, eventuellement, les puisards 19 ou les autres moyens de captage, forcera l'exces ou surplus de liquide capte a s'exfiltrer au travers les perforations de la conduite 17 pour aboutir dans le volume de pierres nettes 33 servant a l'emmagasinement. Aussi longtemps que le debit du liquide aboutissant dans le systeme sera superieur a la capacite de la conduite 17, l'emmagasinement continuera. On comprend qu'en pratique, le volume de pierres nettes 33 pourra être aisement calcule lors de la conception du systeme, en utili-sant les courbes statistiques d'intensite-duree-frequence des pluies de recurrence choisies, de l'endroit ou le systeme doit être construit.
3S Lorsque le debit du liquide aboutissant dans le systeme diminuera a une valeur inferieure à la capacite de la conduite 17, le processus inverse s'amorcera. Le surplus de lZ~S~92 liquide emmagasiné dans le volume 33 s'infiltrera dans la conduite 17 via ses perforations à un débit équivalent à
la difference entre la capacite de la conduite d'évacuation 17 et le débit y aboutissant par l'intermédiaire des condui-tes de raccord 21 (on neglige ici l'apport des drains de fondations37).
Le système reprendra bien sûr son entiere efficacite dès que le volume du liquide emmagasine aura ete complètement vidange par la conduite d'evacuation perfo-ree 17.
~ la lumière de ce qui precede, on comprendra que l'invention n'est en aucun cas restreinte à la forme géo-métrique et/ou aux dimensions illustrees sur les dessins annexés ou mentionnés ci-dessus. Ces formes et dimensions pourront en effet être adaptées en fonction des conditions particulieres, pourvu que le principe géneral du systeme demeure.
Les divers avantages du systeme de drain pluvial a emmagasinement croissant selon l'invention, telle que decrite ci-dessus, sont les suivants:
- Tout d'abord, ce systeme peut être aisement installë dans une tranchee 7 commune à d'autres services.
- L'ecoulement s'effectuant par gravité et la conduite 17 se trouvant placee a une profondeur relativement importante, ce systeme peut aisement recevoir des drains de fondations de maisons longeant la chaussee 1, tel qu'il sera explique plus loin.
- En outre, le systeme est extrêmement efficace dans la mesure ou il assure une évacuation rapide des eaux de surface en les emmagasinant si besoin est. Ce systeme est également économique dans la mesure où, grâce a son volume d'emmagasinement, il n'est pas necessaire de surdimensionner la conduite d'evacuation 17 comme c'est le cas avec le système conventionnel dans les endroits de fortes precipitationsO En outre, le débit d'evacuation de la conduite 17 etant choisi, le système selon l'invention evite toute surcharge de reseaux g 12~S6~Z
d'évacuation recepteurs existants.
En fait, le seul point négatif du systeme selon l'invention est, la delicatesse des eventuels raccordements ulterieurs. On comprendra toutefois que cet inconvenient est relativemen~ mineur et pas vraiment plus embarrassant que les raccordements ou joints dans le cas des systemes connus, tels que celui illustre sur la figure 1.
Bien que precedemment indique, des drains de fondations de maisons peuvent etre raccordes directement ou indirectement a la conduite d'evacuation 17 du systeme, alors que c'est économiquement impossible dans le cas du systeme de tranchée drainante illustre sur la figure 2.
Un exemple de raccord entre un drain de fondation 37 d'une maison 39 et le systeme de drain pluvial a emmagasine-ment croissant selon l'invention est illustre sur la figure 4.
Comme on peut le constater, le drain de fondation 37 est de preference raccorde à la limite superieure du volume d'emmaga-sinement 33 de façon a eviter tout retour de liquide dans le drain raccorde, lequel retour pourrait survenir lorsque l'emma-gasinement a atteint sa capacite.
Les figures 5 et 6 montrent deux autres details de realisation pratique du systeme selon l'invention.
Plus precisement, la figure 5 montre la realisa-tion d'un emissaire. Dans ce cas particulier, la conduite d'evacuation 17 aboutit directement dans la paroi du regard 47, lequel peut egalement servir a raccorder tout autre système au systeme selon l'invention. Le volume de pierres concassees nettes 33, enrobe par la membrane impermeable 35, est de pre-ference elargi vers le bas sur une trentaine de metres depuis le regard 47; cette surprofondeur est prevue pour recevoir une conduite perforee de vidange 41 pourvue d'un bouchon d'extremi-te 43 pour retenir le volume de pierres nettes 33 servant a l'emmagasinement. Les extremités des conduites 17 et 41 peuvent être reliees à la paroi verticale du regard 47 de n'importe quelle façon conventionnelle, telle qu'avec un joint de type ~~-lo~~.
La figure 6 montre la facon dont un point d'acces peut être prevu pour l'entretien de la conduite d'evacuation 17. Ce point d'accès peut inclure une bolte de vanne coulissante en fonte 51, suivie d'un reducteur 53 et d'une conduite non-perforee verticale 55. Cette conduite 55 peut a son tour être raccordee a une conduite perforee 57 au moyen d'un raccord courbe 59. Toutefois, la conduite 57 est necessaire au système selon l'invention, puisqu'elle sert a la ~respiration~ du système, en ce sens qu'elle permet à l'air emprisonne de s'echapper du volume de pierres concas-sees nettes 33 lors de l'emmagasinement de liquide et de reintroduire de l'air lors du processus inverse, soit lors de la vidange du volume de liquide emmagasine. La conduite 57 doit, pour pouvoir servir adequatement a l'entretien, être orientee dans le sens de l'ecoulement du liquide prevu dans la conduite d'evacuation 17. Le raccord entre l'extremite superieure de la membrane impermeable et le raccord courbe 59 situe entre les conduites 55 et 57 peut être effectué à
l'aide d'une bague de serrage en acier inoxydable. Là encore, la conduite 57 sera de préférence enrobée d'une membrane géo-textile permeable pour eviter que de petites pierres ou des petites poussières se trouvant dans le volume de pierres nettes 33 viennent boucher les perforations; cette membrane peut servir également a empêcher tous les sédiments véhiculés par les conduites perforées de contaminer la pierre nette servant a l'emmagasinement (conduites 17-~1-57).
Il va de soi que de nombreuses autres modifica-tions peuvent etre apportées au système selon l'invention sans sortir du cadre de celle-ci tel que defini dans les revendica-tions qui suivent.
Divers systemes de drainage des eaux de ruissel-lement généralement désignes sous le nom de ~systeme d'egout pluvial~ sont connus et couramment utilises. Ces systemes connus dont une courte description sera donnee ci-apres avec reference aux dessins annexes, ont chacun des avantages et des inconvenients qui leur sont propres. Pour certains de ces systemes operant dans des circonstances extrêmes comme, par exemple, lors d'orages violents ou de la fonte des neiges, la quantite d'eaux de ruissellement a evacuer devient si forte qu'elle surpasse la capacite d'eva-cuation du systeme avec, comme resultat, des debordements qui peuvent être parfois longs a resorber en plus d'être tout particulierement gênants et parfois dangereux.
Le systeme de drainage perfectionne selon l'inven-tion vient apporter une solution economique a l'evacuation rapide que l'on retrouve dans des systemes conventionnels et dispendieux en incorporant a ses elements de base, des moyens pour emmagasiner tout surplus d'eaux ou de liquide excedant la capacite choisie de la conduite d'evacuation, volontairement sous-dimensionnee; la vidange des surplus d'eaux ou de liquide ainsi emmagasines s'effectue automatiquement par le systeme, lorsque la valeur du debit d'apport exterieur se retrouve en deca de la capacite de la conduite d'evacuation. La capacite de cette derniere conduite peut être facilement choisie pour ne pas surcharger le reseau de drainage recepteur existant.
Grâce a la presence de ces moyens d'emmagasinement, le systeme de drainage selon l'invention evite que le surplus d'eaux ou de liquide a evacuer reste et s'accumule sur la surface a drainer (comme c'est le cas avec certains systèmes connus), avec tous les inconvénients et dangers que cela ~ 3~
presente, notamment lorsque la surface en question est une rue ou une route.
Plus precisement, le système de drainage perfec-tionne selon l'invention pour evacuer a un debit choisi des eaux ou tout autre liquide ruisselant sur une surface, est du type comprenant:
- une conduite d'evacuation disposee en dessous du niveau de la surface à drainer, ladite conduite etant dimen-sionnee de façon a pouvoir evacuer les eaux ou le liquide de ruissellement a un debit choisi;
- au moins un point de captage pour recueillir les eaux ou le liquide ruisselant sur la surface a drainer; et - au moins une conduite de raccord pour amener par gravite les eaux ou le liquide recueillis depuis chaque point de captage jusque dans la conduite d'evacuation.
Selon l'invention, ce systeme de drainage perfection-ne es-t caracterise en ce qu'il comprend en outre des moyens pour emmagasiner un surplus d'eaux ou de liquide dans le cas ou la quantite d'eaux ou de liquide à evacuer devient supe-rieure a la capacite de la conduite d'evacuation, puis pourulterieurement permettre audit surplus ainsi emmagasine de s'evacuer dès que la valeur du debit canalise par la conduite d'evacuation le reperme-t. Ces moyens d'emmagasinement sont avantageusement constitués par un volume de pierres concassees nettes disposees autour d'une portion de la conduite d'evacua-tion, ce volume étant ferme par une membrane impermeable aux eaux ou au liquide recueillis et etant en communication perma-nente avec la conduite d'evacuation grâce a une pluralite de perforations prevues dans la paroi de la portion de conduite autour de laquelle le volume de pierre est dispose.
Selon un mode de realisation prëfere de l'invention, le volume de pierre est dispose autour de la conduite d'eva-cuation de facon a ce que celle-ci passe dans le bas dudit vo-lume.
1~t;5~92 En pratique t la conduite d'évacuation et ses moyens d'emmagasinement peuvent être disposes dans une tranchee creusee sous la surface à drainer, ladite tran-chée pouvant etre commune a d'autres conduites de servi-ces municipaux. Cette tranchee commune peut notamment etre disposee sous une rue ou sous une route.
Lorsque la tranchee commune est disposee sous une rue, des puisards peuvent etre utilises comme points de captage. En outre, des drains de fondation de maisons ou d'autres batiments peuvent egalement etre utilises comme points de captage, les drains etant alors raccordes indirectemen-t a la conduite d'évacuation par simple raccord a la limite superieure du volume d'emmagasinement.
Comme on peut maintenant le comprendre, le syste-me de drainage selon l'invention est extremement simple et economique en plus d'etre versatile. Il peut etre installe en meme temps que d'autres conduites de services municipaux et peut etre adapté a volonté en fonction des besoins.
D'autres avantages de ce systeme ressortiront mieux de la lecture de la description non restrictive qui va maintenant etre donnee de divers systemes connus avant que l'invention ne soit faite, puis d'un mode de realisation possib~e de l'invention, en se referant aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 est une vue en coupe schématique de la base d'une rue pourvue d'un système d'égout pluvial de type conventionnel;
- la figure 2 est une vue en coupe de la base d'une rue pourvue d'un systeme de tranchée drainante de type conven-tionnel;
- la figure 3 est une vue en coupe de la base d'une rue pourvue d'un systeme de drainage selon l'invention;
lZ~5692 - la figure 4 est une vue en coupe d'un côté de la base d'une rue pourvue d'un systeme de drainage selon l'invention, montrant un raccordement de puisard et d'un drain de fondation;
- la figure 5 est une vue en coupe d'un émissaire utilisable avec le systeme selon l'invention; et - la figure 6 est une vue en coupe d'un point d'acces pour entretien du système selon l'invention.
Dans un but de simplicite, les mêmes eléments de structure se retrouvant sur les diverses figures des dessins annexés ont été identifiés avec les mêmes numéros de réferen-ce. Ces divers éléments de structure communs aux diverses figures ci-jolntes sont les suivants:
1: chaussée d'une rue dont la surface est a drai-ner 3: couche d'asphalte;
5: couche de matériaux concassés (pierres de dia-metre moyen de 19 mm);
7: tranchee;
9: matériaux d'excavation servant a combler la tranchée (argile, silt, gravier ou autres);
11: éyout sanitaire;
13: aqueduc;
15: pierres concassées ou sable;
17: conduite d'évacuation des eaux de ruissellement;
19: puisard;
21: conduite de raccord;
23: pierres concassées nettes;
25: membrane géotextile perméable;
27: tranchée de drainage (de chaque côté de la chaussee);
31: moyens d'emmagasinement pour un surplus d'eaux ou de liquide;
33: volume de pierres concassées nettes;
35: membrane imperméable aux eaux ou au liquide recueillis;
1~5tj~3Z
37: drain de fondation;
39: maison;
41: conduite perforee de vidange;
43: bouchon d'extremite;
45: joints etanches;
47: regard;
51: bolte de vanne coulissante en fonte;
53: reducteur;
55: conduite non-perforee;
57: conduite perforee;
59: raccord courbe.
Dans le systeme d'egout pluvial de type conven-tionnel illustre sur la figure 1 des dessins annexes, la conduite d'evacuation 17 des eaux de ruissellement est disposee dans un berceau de pierres concassees ou de sable 15 sur un meplat prevu dans la tranchee 7 dans laquelle sont disposees les autres conduites 11 et 13 des services municipaux. La conduite d'evacuation 17 reçoit les eaux de ruissellement captees par des puisards 19 disposes a intervalle regulier de chaque cote de la chaussee 1 grâce a des conduites de raccord 21.
Ce systeme conventionnel est connu pour son effi-cacite, sa facilite d'entretien compte tenu des acces qu'il offre, sa possibilite de raccordement de drains de fondation et sa capacite a evacuer relativement rapidement les eaux de ruissellement. Cette evacuation dependant en fait du diametre de la conduite 17. Ce systeme conventionnel a toutefois les inconvenients d'être relativement coûteux et de surcharger le reseau recepteur existant d'evacuation des eaux, notamment lorsque le diametre de la conduite 17 est grand.
Dans le système de tranchee drainante de type conventionnel illustre sur la figure 2, lequel système fait egalement partie de l'etat de la technique, la ou les conduites 5~3Z
d'évacuation 17 des eaux de ruissellement sont constituées par des drains perforés disposés dans le fond de berceaux de pierres concassées nettes eux-mêmes enveloppés par une membrane géotextile perméable 25. Comme le nom de ce sys-tème l'indique, chaque conduite d'évacuation 17 et son berceau de pierres correspondant 23 sont disposés dans une tranchee de drainage 27 de chaque côte de la chaussee 1 de façon a pouvoir absorber les eaux ruisselant sur la couche d'asphalte 3 de chaque côté de la chaussée. Habituellement, la conduite 1~ est placée a une profondeur (h) de l'ordre de 1 metre.
Ce systeme de tranchée drainante est tout particulierement intéressant du fait qu'il est extrêmement économique. Ce systeme a toutefois l'inconvénient de ne pas permettre de bordures, de ne pas permettre le raccord de drains de fondations etd'être sujet au colmatage. En outre, les eaux de ruissellement devant filtrer dans une petite couche de terre avant d'atteindre le berceau 23, ce systeme a l'inconvénient d'être relativement lent, ce qui présente un inconvénient majeur au printemps.
Le systeme de drainage perfectionné selon l'in-vention tel qu'illustré sur les figures 3 a 6 permet de remé-dier a la plupart des inconvénients ci-dessus men-tionnés, tout en étant aussi économique.
Dans ce systeme désigné par les inventeurs comme ~systeme de drain pluvial a emmagasinement croissant~, la conduite d'évacuation 17 (drain pluvial~ est disposée a une assez grande profondeur H (de l'ordre de 1,80 m) sur un méplat prévu dans un des rebords de la tranchée 7. La con-duite 17 est reliée par des conduites de raccord 21 a des puisards 19 prévus de chaque côté de la chaussée 1, sensible-men~ de la même façon que le systeme conventionnel illustré
sur la figure 1.
1~5t~
Tel qu'illustré sur les figures 3 a 6, le système selon l'invention se distingue toutefois de façon fondamentale du systeme conventionnel illustre sur la fi-gure 1 en ce qu'il inclut des moyens 31 pour emmagasiner un surplus d'eaux de ruissellement dans le cas où la quan-tité d'eaux a evacuer devient superieure a la capacité
choisie de la conduite d'evacuation 17, ces moyens etant prevus pour ulterieurement permettre au surplus ainsi emma-gasine de s'evacuer des que la valeur du debit vehicule par la conduite d'evacuation 17 le repremet.
Tel qu'illustre sur la figure 3, les moyens d'emmagasinement 31 sont constitues par un volume 33 de pierres concassees nettes de diametre constant ou variable, disposees de façon a entourer une portion appropriee de la conduite d'evacuation 17. Ce volume 33 de pierres concassees nettes peut avoir une hauteur de l'ordre de 1 metre et est totalement ferme par une membrane impermeable 35 qui peut être, par exemple, constituee par une feuille de plastique.
La conduite d'evacuation 17, qui est avantageu-sement disposée dans le bas du volume de pierres concassees nettes 33, est pourvue d'une pluralite de perforations sur toute la longueur de sa portion passant dans le volume 33, qui est fermé par la membrane imperméable 35. De façon a éviter que despetites pierres, des poussieres ou du gravier viennent bloquer les perforations prevues sur la portion de la conduite d'évacuation 17 se trouvant dans le volume de pierres, la portion en question peut être enrobee d'une mem-brane geotextile permeable (non illustree). Cette membrane peut servir egalement a empêcher tous les sediments vehicules par les conduites perforees de contaminer la pierre ne-tte servant a l'emmagasinement (conduites 17-41-57). Bien entendu, des trous sont prevus dans la membrane impermeable 35 pour laisser passer les conduites 21 et 37, les trous en question etant refermes sur les conduites a l'aide de bagues de serrage pour eviter toute fuite et/ou infiltration de liquide ou de 1~5~2 matieres etrangeres.
La forme que peut avoir le volume de pierres 33 n'est pas tres importante, pourvu qu'il soit bien ferme par la membrane impermeable 35 et soit enfoui dans la tranchee 7 a S une profondeur h' suffisante pour reduire au maximum le risque de gel pouvant affecter d'une facon nuisible la stabilite des structures voisines et/ou situees au-dessus du système (soulè-vements differentiels). Cette profondeur h' peut être, par exemple, de l'ordre de 1 mètre.
Le principe de fonctionnement de ce système de drain pluvial à emmagasinement croissant est le suivant:
Lorsqu'un liquide quelconque, generalement des eaux de ruissellemen-t, s'introduit dans un des puisards 19 ou dans tout autre point de captage tel qu'il sera explique ci-apres, il aboutit par gravite dans la conduite d'evacaation 17 via la ou les conduites de raccord 21. Si le debit de liquide ainsi capte est inferieur a la capacite de la conduite d'evacuation 17 du systeme, ce liquide sera canalise gravitai-rement par la conduite d'evacuation 17 sans qu'aucun emmagasi-nement ne se produise. Si, par contre, le debit du liquide capte est superieur a la capacite de la conduite d'evacuation 17, la charge hydraulique du liquide dans les conduites de raccord 21 et, eventuellement, les puisards 19 ou les autres moyens de captage, forcera l'exces ou surplus de liquide capte a s'exfiltrer au travers les perforations de la conduite 17 pour aboutir dans le volume de pierres nettes 33 servant a l'emmagasinement. Aussi longtemps que le debit du liquide aboutissant dans le systeme sera superieur a la capacite de la conduite 17, l'emmagasinement continuera. On comprend qu'en pratique, le volume de pierres nettes 33 pourra être aisement calcule lors de la conception du systeme, en utili-sant les courbes statistiques d'intensite-duree-frequence des pluies de recurrence choisies, de l'endroit ou le systeme doit être construit.
3S Lorsque le debit du liquide aboutissant dans le systeme diminuera a une valeur inferieure à la capacite de la conduite 17, le processus inverse s'amorcera. Le surplus de lZ~S~92 liquide emmagasiné dans le volume 33 s'infiltrera dans la conduite 17 via ses perforations à un débit équivalent à
la difference entre la capacite de la conduite d'évacuation 17 et le débit y aboutissant par l'intermédiaire des condui-tes de raccord 21 (on neglige ici l'apport des drains de fondations37).
Le système reprendra bien sûr son entiere efficacite dès que le volume du liquide emmagasine aura ete complètement vidange par la conduite d'evacuation perfo-ree 17.
~ la lumière de ce qui precede, on comprendra que l'invention n'est en aucun cas restreinte à la forme géo-métrique et/ou aux dimensions illustrees sur les dessins annexés ou mentionnés ci-dessus. Ces formes et dimensions pourront en effet être adaptées en fonction des conditions particulieres, pourvu que le principe géneral du systeme demeure.
Les divers avantages du systeme de drain pluvial a emmagasinement croissant selon l'invention, telle que decrite ci-dessus, sont les suivants:
- Tout d'abord, ce systeme peut être aisement installë dans une tranchee 7 commune à d'autres services.
- L'ecoulement s'effectuant par gravité et la conduite 17 se trouvant placee a une profondeur relativement importante, ce systeme peut aisement recevoir des drains de fondations de maisons longeant la chaussee 1, tel qu'il sera explique plus loin.
- En outre, le systeme est extrêmement efficace dans la mesure ou il assure une évacuation rapide des eaux de surface en les emmagasinant si besoin est. Ce systeme est également économique dans la mesure où, grâce a son volume d'emmagasinement, il n'est pas necessaire de surdimensionner la conduite d'evacuation 17 comme c'est le cas avec le système conventionnel dans les endroits de fortes precipitationsO En outre, le débit d'evacuation de la conduite 17 etant choisi, le système selon l'invention evite toute surcharge de reseaux g 12~S6~Z
d'évacuation recepteurs existants.
En fait, le seul point négatif du systeme selon l'invention est, la delicatesse des eventuels raccordements ulterieurs. On comprendra toutefois que cet inconvenient est relativemen~ mineur et pas vraiment plus embarrassant que les raccordements ou joints dans le cas des systemes connus, tels que celui illustre sur la figure 1.
Bien que precedemment indique, des drains de fondations de maisons peuvent etre raccordes directement ou indirectement a la conduite d'evacuation 17 du systeme, alors que c'est économiquement impossible dans le cas du systeme de tranchée drainante illustre sur la figure 2.
Un exemple de raccord entre un drain de fondation 37 d'une maison 39 et le systeme de drain pluvial a emmagasine-ment croissant selon l'invention est illustre sur la figure 4.
Comme on peut le constater, le drain de fondation 37 est de preference raccorde à la limite superieure du volume d'emmaga-sinement 33 de façon a eviter tout retour de liquide dans le drain raccorde, lequel retour pourrait survenir lorsque l'emma-gasinement a atteint sa capacite.
Les figures 5 et 6 montrent deux autres details de realisation pratique du systeme selon l'invention.
Plus precisement, la figure 5 montre la realisa-tion d'un emissaire. Dans ce cas particulier, la conduite d'evacuation 17 aboutit directement dans la paroi du regard 47, lequel peut egalement servir a raccorder tout autre système au systeme selon l'invention. Le volume de pierres concassees nettes 33, enrobe par la membrane impermeable 35, est de pre-ference elargi vers le bas sur une trentaine de metres depuis le regard 47; cette surprofondeur est prevue pour recevoir une conduite perforee de vidange 41 pourvue d'un bouchon d'extremi-te 43 pour retenir le volume de pierres nettes 33 servant a l'emmagasinement. Les extremités des conduites 17 et 41 peuvent être reliees à la paroi verticale du regard 47 de n'importe quelle façon conventionnelle, telle qu'avec un joint de type ~~-lo~~.
La figure 6 montre la facon dont un point d'acces peut être prevu pour l'entretien de la conduite d'evacuation 17. Ce point d'accès peut inclure une bolte de vanne coulissante en fonte 51, suivie d'un reducteur 53 et d'une conduite non-perforee verticale 55. Cette conduite 55 peut a son tour être raccordee a une conduite perforee 57 au moyen d'un raccord courbe 59. Toutefois, la conduite 57 est necessaire au système selon l'invention, puisqu'elle sert a la ~respiration~ du système, en ce sens qu'elle permet à l'air emprisonne de s'echapper du volume de pierres concas-sees nettes 33 lors de l'emmagasinement de liquide et de reintroduire de l'air lors du processus inverse, soit lors de la vidange du volume de liquide emmagasine. La conduite 57 doit, pour pouvoir servir adequatement a l'entretien, être orientee dans le sens de l'ecoulement du liquide prevu dans la conduite d'evacuation 17. Le raccord entre l'extremite superieure de la membrane impermeable et le raccord courbe 59 situe entre les conduites 55 et 57 peut être effectué à
l'aide d'une bague de serrage en acier inoxydable. Là encore, la conduite 57 sera de préférence enrobée d'une membrane géo-textile permeable pour eviter que de petites pierres ou des petites poussières se trouvant dans le volume de pierres nettes 33 viennent boucher les perforations; cette membrane peut servir également a empêcher tous les sédiments véhiculés par les conduites perforées de contaminer la pierre nette servant a l'emmagasinement (conduites 17-~1-57).
Il va de soi que de nombreuses autres modifica-tions peuvent etre apportées au système selon l'invention sans sortir du cadre de celle-ci tel que defini dans les revendica-tions qui suivent.
Claims (6)
sont définies comme il suit:
1. Un système de drainage perfectionné pour évacuer à un débit choisi des eaux ou tout autre liquide ruisselant sur une surface, du type comprenant:
- une conduite d'évacuation disposée en dessous du niveau de la surface à drainer, ladite conduite étant dimension-née de façon à pouvoir évacuer les eaux ou le liquide au débit choisi;
- au moins un point de captage pour recueillir les eaux ou le liquide ruisselant sur la surface à drainer; et - au moins une conduite de raccord pour amener par gravité les eaux ou le liquide recueillis depuis chaque point de captage jusque dans la conduite d'évacuation;
caractérisé en ce qu'il comprend en outre:
- des moyens pour emmagasiner un surplus d'eaux ou de liquide dans le cas ou la quantité d'eaux ou de liquide à évacuer devient supérieure à la capacité de la conduite d'évacuation, puis ultérieurement permettre audit surplus ainsi emmagasiné de s'évacuer des que la valeur du débit véhiculé dans la conduite d'évacuation le repermet, - lesdits moyens d'emmagasinement étant constitué par un volume de pierres concassées nettes disposées autour d'une portion de la conduite d'évacuation, ledit volume étant fermé
par une membrane imperméable aux eaux ou au liquide recueillis et étant en communication permanente avec la conduite d'évacuation grâce à une pluralité de perforations prévues dans la paroi de la portion de la conduite autour de laquelle le volume de pierres est disposé.
- une conduite d'évacuation disposée en dessous du niveau de la surface à drainer, ladite conduite étant dimension-née de façon à pouvoir évacuer les eaux ou le liquide au débit choisi;
- au moins un point de captage pour recueillir les eaux ou le liquide ruisselant sur la surface à drainer; et - au moins une conduite de raccord pour amener par gravité les eaux ou le liquide recueillis depuis chaque point de captage jusque dans la conduite d'évacuation;
caractérisé en ce qu'il comprend en outre:
- des moyens pour emmagasiner un surplus d'eaux ou de liquide dans le cas ou la quantité d'eaux ou de liquide à évacuer devient supérieure à la capacité de la conduite d'évacuation, puis ultérieurement permettre audit surplus ainsi emmagasiné de s'évacuer des que la valeur du débit véhiculé dans la conduite d'évacuation le repermet, - lesdits moyens d'emmagasinement étant constitué par un volume de pierres concassées nettes disposées autour d'une portion de la conduite d'évacuation, ledit volume étant fermé
par une membrane imperméable aux eaux ou au liquide recueillis et étant en communication permanente avec la conduite d'évacuation grâce à une pluralité de perforations prévues dans la paroi de la portion de la conduite autour de laquelle le volume de pierres est disposé.
2. Le système perfectionné de la revendication 1, caractérisé en ce que le volume de pierres est disposé autour de la conduite d'évacuation de façon à ce que celle-ci passe dans le bas dudit volume et en ce que la portion perforée de la conduite d'évacuation est enrobée d'une membrane géotextile perméable.
3. Le système perfectionné de la revendication 2, caractérisé en ce que la conduite d'évacuation et les moyens d'emmagasinement sont disposés dans une tranchée creusée sous la surface à drainer.
4. Le système perfectionné de la revendication 3, caractérisé en ce que la tranchée dans laquelle sont disposés la conduite d'évacuation et les moyens d'emmagasinement est commune à d'autres conduites de services municipaux.
5. Le système perfectionné de la revendication 4, caractérisé en ce que la tranchée commune est disposée sous une rue et en ce que des puisards sont utilisés comme points de captage.
6. Le système perfectionné de la revendication 5, caractérisé en ce que des drains de fondation de maisons ou d'autres bâtiments sont également utilisés comme points de captage, lesdits drains étant raccordés indirectement à la conduite d'évacuation par raccord à la limite supérieure du volume d'emmagasinement.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0648901A1 (fr) * | 1993-07-28 | 1995-04-19 | Wolfgang Schwarz | Méthode et dispositif pour raccorder des bouches d'égout à un canal d'évacuation des eaux de pluie ou des eaux usées |
| EP1169595A1 (fr) * | 1999-04-12 | 2002-01-09 | Thomas F. Gustafson, Jr. | Systeme de canalisations souterraines a usages multiples |
-
1985
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| JP2002541416A (ja) * | 1999-04-12 | 2002-12-03 | グスタフソン・トーマス・エフ・ジュニア | マルチパーパス地下ユーティリティ導管システムとその収納方法 |
| EP1169595A4 (fr) * | 1999-04-12 | 2003-03-19 | Thomas F Gustafson Jr | Systeme de canalisations souterraines a usages multiples |
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