EP0032086B1 - Installation de pompage d'eau avec tête de prise d'eau à flottaison réglable - Google Patents

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EP0032086B1
EP0032086B1 EP19800401816 EP80401816A EP0032086B1 EP 0032086 B1 EP0032086 B1 EP 0032086B1 EP 19800401816 EP19800401816 EP 19800401816 EP 80401816 A EP80401816 A EP 80401816A EP 0032086 B1 EP0032086 B1 EP 0032086B1
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EP
European Patent Office
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water
head
buoyant
pumping
pumping installation
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EP19800401816
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EP0032086A3 (en
EP0032086A2 (fr
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Paul Bergeron
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BERGERON-RATEAU
Bergeron SA
Original Assignee
BERGERON-RATEAU
Bergeron SA
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Publication of EP0032086A3 publication Critical patent/EP0032086A3/fr
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/88—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements acting by a sucking or forcing effect, e.g. suction dredgers
    • E02F3/90—Component parts, e.g. arrangement or adaptation of pumps
    • E02F3/92—Digging elements, e.g. suction heads
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B13/00—Irrigation ditches, i.e. gravity flow, open channel water distribution systems

Definitions

  • the present invention relates to a pumping installation for pumping water on a site likely to present a significant tidal range, comprising a pumping device located on the ground, a floating head of water intake and a pipe system connecting the floating head of water intake to the pumping apparatus, the piping system comprising a ground pipe connected to the pumping apparatus and a flexible and flexible cuff which connects said floating head to the ground pipe and which allows a vertical movement of said floating head as a result of a variation in the water level, said floating head comprising a suction chamber with a water inlet opening and a sealed box forming a float, which is mounted above above the suction chamber.
  • FR-A-1 283 671 already discloses a pumping installation of the above-mentioned type. It is an installation intended for the depletion of water in mines, quarries, excavations and others, in which the strainer, i.e. the intake head, is designed to be able to float in a vertical position in the liquid being pumped.
  • the strainer i.e. the intake head
  • no means are provided for adjusting the level or the depth at which the water inlet opening of the water intake head operates below the level of the water.
  • the present invention aims to provide a water pumping installation meeting the above-mentioned requirements, without having the drawbacks of the second known installation.
  • the water pumping installation according to the invention is characterized in that the floating head comprises means for adjusting its level of flotation by varying its weight in the water, so that, in operation , its water inlet opening remains at the desired depth below the water level regardless of the water level.
  • said adjustment means may comprise a ballast compartment providing a fixed ballasting function, and at least one other sealed box capable of receiving through a filling orifice a mass of ballast having a weight which is chosen to determine the desired level of buoyancy of said floating head.
  • the suction chamber has an elongated cross section and has an upper wall, a lower wall and two side walls, an open front end, which forms said water inlet opening, and an open rear end, which is connected to a rigid evacuation pipe which is itself connected, at its rear end, to the flexible cuff.
  • a grille can be mounted at the open front end of the suction chamber.
  • the waterproof case forming a float is fixed to the upper wall of the suction chamber, the ballast compartment is fixed to the lower wall of said chamber and another waterproof case is fixed to each of the two side walls of the chamber.
  • the suction chamber is preferably shaped like a pyramid trunk with a rectangular base, to cause a gradual acceleration of the speed of flow of the water.
  • the entrance to the suction chamber is 2 m high for immersion at a depth of 1.50 m
  • the water suction speed is 0.50 m / s to the grid to avoid sucking the floating bodies and reaches 2.40 m / s in the evacuation pipe so that the settling of sand or mud is reduced.
  • FIG. 1 shows a floating water intake head 1 secured to its rigid discharge pipe 2, itself connected to the earth pipe 3 by a flexible and flexible cuff 4.
  • the head of the water intake has a suction chamber 5 (FIG. 2) of generally truncated pyramid shape, the side facing the water is provided with grids 6 and the opposite side extended by a rigid discharge pipe. 2.
  • the suction chamber 5 is surmounted by a waterproof box shaped as a float 7, its lower part supports a ballast compartment 8 and its lateral faces each carry a waterproof box 9 (FIG. 3) intended to be more or less ballasted according to the buoyancy level sought for the head; these boxes 9 have for this purpose a filling orifice 10 at their top ( Figure 4).
  • the water intake head is guyed by a tube 13 rigidly connecting its upper end to the rear end of its discharge pipe 2.

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  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • La présente invention a pour objet une installation de pompage pour pomper de l'eau sur un site susceptible de présenter un marnage important, comprenant un appareil de pompage situé à terre, une tête flottante de prise d'eau et un système de canalisation reliant la tête flottante de prise d'eau à l'appareil de pompage, le système de canalisation comportant une canalisation à terre reliée à l'appareil de pompage et une manchette souple et flexible qui relie ladite tête flottante à la canalisation à terre et qui permet un mouvement vertical de ladite tête flottante par suite d'une variation du niveau de l'eau, ladite tête flottante comportant une chambre d'aspiration avec une ouverture d'entrée d'eau et un caisson étanche formant un flotteur, qui est monté au-dessus de la chambre d'aspiration.
  • On connaît déjà par le brevet FR-A-1 283 671 une installation de pompage du type sus-indiqué. Il s'agit d'une installation destinée à l'épuisement de l'eau dans les mines, carrières, excavations et autres, dans laquelle la crépine, c'est-à-dire la tête de prise d'eau, est conçue pour pouvoir flotter dans une position verticale dans le liquide en cours de pompage. Toutefois, dans cette installation connue, il n'est prévu aucun moyen permettant de régler le niveau ou la profondeur à laquelle l'ouverture d'entrée d'eau de la tête de prise d'eau opère au-dessous du niveau de l'eau.
  • Or, certaines installations de pompage destinées à être utilisées sur un site susceptible de présenter un marnage important, de l'ordre de six mètres, doivent répondre aux impératifs suivants :
    • - distance minimum d'enfoncement de la tête de prise d'eau proprement dite par rapport à la surface de l'eau d'environ 1,50 mètre pour éviter d'aspirer les corps flottants,
    • - niveau minimum de la tête de prise d'eau par rapport au fond déterminé pour éviter d'aspirer des matériaux constitutifs du fond marin ou du lit de la rivière.
  • On connaît par ailleurs, par le brevet DE-B-1 528 871, une installation de pompage d'eau dans laquelle la tête de prise d'eau est immergée à une profondeur déterminée et réglable sous un flotteur qui supporte également l'appareil de pompage. Toutefois, cette deuxième installation connue n'est pas satisfaisante dans la mesure où elle nécessite un flotteur de grandes dimensions pour pouvoir supporter aussi l'appareil de pompage. Cet inconvénient est d'autant plus gênant pour des installations de grande puissance qui imposeraient alors, en raison du poids et du volume de la tête de prise d'eau et de l'appareil de pompage, un flotteur de très grandes dimensions et difficile à ancrer dans certains sites par suite de ses dimensions démesurées.
  • En outre, dans cette deuxième installation connue, la profondeur à laquelle la tête de prise d'eau opère au-dessous du niveau de l'eau, est réglée au moyen de bras télescopiques qui relient ladite tête et l'appareil de pompage au flotteur. Une telle technique de réglage n'est pas non plus satisfaisante dans la mesure où elle fait appel à des organes mécaniques qui sont sujets à la corrosion et à des incrustations diverses, surtout en milieu marin.
  • La présente invention a pour but de fournir une installation de pompage d'eau répondant aux impératifs sus-mentionnés, sans présenter les inconvénients de la deuxième installation connue.
  • A cet effet, l'installation de pompage d'eau suivant l'invention est caractérisée en ce que la tête flottante comporte des moyens pour régler son niveau de flottaison par variation de son poids dans l'eau, de telle façon que, en fonctionnement, son ouverture d'entrée d'eau reste à la profondeur désirée sous le niveau de l'eau quel que soit le niveau de l'eau.
  • Suivant une forme d'exécution de l'invention, lesdits moyens de réglage peuvent comprendre une soute à ballast assurant une fonction de lestage fixe, et au moins un autre caisson étanche susceptible de recevoir à travers un orifice de remplissage une masse de ballast ayant un poids qui est choisi pour déterminer le niveau désiré de flottaison de ladite tête flottante. La chambre d'aspiration a une section transversale de forme allongée et comporte une paroi supérieure, une paroi inférieure et deux parois latérales, une extrémité avant ouverte, qui forme ladite ouverture d'entrée d'eau, et une extrémité arrière ouverte, qui est reliée à une conduite rigide d'évacuation qui est elle-même reliée, à son extrémité postérieure, à la manchette souple. Une grille peut être montée à l'extrémité avant ouverte de la chambre d'aspiration. Le caisson étanche formant flotteur est fixé à la paroi supérieure de la chambre d'aspiration, la soute à ballast est fixée à la paroi inférieure de ladite chambre et un autre caisson étanche est fixé à chacune des deux parois latérales de la chambre.
  • La chambre d'aspiration est préférablement conformée en tronc de pyramide à base rectangulaire, pour provoquer une accélération progressive de la vitesse d'écoulement de l'eau.
  • A titre d'exemple, l'entrée de la chambre d'aspiration a une hauteur de 2 m pour une immersion à une profondeur de 1,50 m, la vitesse d'aspiration de l'eau est de 0,50 m/s à la grille pour éviter d'aspirer les corps flottants et atteint 2,40 m/s dans la conduite d'évacuation pour que la décantation de sable ou de vase soit réduite.
  • On décrira plus en détail ci-après, à titre indicatif, un mode de réalisation préféré de l'installation de pompage d'eau faisant l'objet de la présente invention, en référence au dessin annexé, sur lequel :
    • La figure 1 montre en élévation latérale une vue d'ensemble de la tête de prise d'eau, de la manchette souple et du départ de la canalisation à terre de l'installation de pompage.
    • La figure 2 montre à plus grande échelle la tête de prise d'eau vue en coupe faite suivant la ligne II-Il de la figure 3.
    • Les figures 3 et 4 sont respectivement des vues de face et de dessus correspondantes.
  • La figure 1 montre une tête de prise d'eau flottante 1 solidaire de sa conduite d'évacuation rigide 2, elle-même reliée à la canalisation à terre 3 par une manchette souple et flexible 4.
  • La tête de la prise d'eau présente une chambre d'aspiration 5 (figure 2) de forme générale tronc- pyramidale dont la face tournée vers l'eau est garnie de grilles 6 et la face opposée prolongée par une conduite d'évacuation rigide 2.
  • La chambre d'aspiration 5 est surmontée d'un caisson étanche conformé en flotteur 7, sa partie inférieure supporte une soute à ballast 8 et ses faces latérales portent chacune un caisson étanche 9 (figure 3) destiné à être plus ou moins lesté selon le niveau de flottaison recherché pour la tête ; ces caissons 9 présentent à cet effet un orifice de remplissage 10 à leur sommet (figure 4).
  • Le guidage vertical de la tête de prise d'eau suivant le marnage, nécessaire pour résister à la force du courant, est assuré par deux pieux en béton 11 ancrés au sol respectivement de part et d'autre de la tête, cette dernière présentant le long de ses faces latérales une surface de glissement préférablement constituée par un patin 12 en chêne.
  • Pour pallier tout risque de basculement, la tête de prise d'eau est haubanée par un tube 13 reliant rigidement son extrémité supérieure à l'extrémité postérieure de sa conduite d'évacuation 2.
  • Il est du reste bien entendu que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation de la tête de prise d'eau qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, sans que l'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention, dont l'étendue de la protection est déterminée par la teneur des revendications ; c'est ainsi notamment que son guidage vertical pourrait être réalisé, au lieu des pieux 11 précités, par des chaînes reliant ladite tête à la berge.

Claims (8)

1. Installation de pompage pour pomper de l'eau sur un site susceptible de présenter un marnage important, comprenant un appareil de pompage situé à terre, une tête flottante de prise d'eau (1) et un système de canalisation (3, 4) reliant la tête flottante de prise d'eau (1) à l'appareil de pompage, le système de canalisation (3, 4) comportant une canalisation à terre (3) reliée à l'appareil de pompage et une manchette souple et flexible qui relie ladite tête flottante (1) à la canalisation à terre (3) et qui permet un mouvement vertical de ladite tête flottante (1) par suite d'une variation du niveau de l'eau, ladite tête flottante (1) comportant une chambre d'aspiration (5) avec une ouverture d'entrée d'eau et un caisson étanche (7) formant un flotteur, qui est monté au-dessus de la chambre d'aspiration (5), caractérisée par le fait que la tête flottante (1) comporte des moyens (8, 9, 10) pour régler son niveau de flottaison par variation de son poids dans l'eau, de telle façon que, en fonctionnement, son ouverture d'entrée d'eau reste à la profondeur désirée sous le niveau de l'eau quel que soit le niveau de l'eau.
2. Installation de pompage selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de réglage (8, 9, 10) comprennent une soute à ballast (8) assurant une fonction de lestage fixe, et au moins un autre caisson étanche (9) susceptible de recevoir à travers un orifice de remplissage (10) une masse de ballast ayant un poids qui est choisi pour déterminer le niveau désiré de flottaison de ladite tête flottante (1).
3. Installation de pompage selon la revendication 2, caractérisée en ce que la chambre d'aspiration (5) a une section transversale de forme allongée et comporte une paroi supérieure, une paroi inférieure et deux parois latérales, une extrémité avant ouverte, qui forme ladite ouverture d'entrée d'eau, et une extrémité arrière ouverte, qui est reliée à une conduite rigide d'évacuation (2) qui est elle-même reliée, à son extrémité postérieure, à la manchette souple (4), en ce qu'une grille (6) est montée à l'extrémité avant ouverte de la chambre d'aspiration (5), et en ce que le caisson étanche (7) formant flotteur est fixé à la paroi supérieure de la chambre d'aspiration (5), la soute à ballast (8) est fixée à la paroi inférieure de ladite chambre (5) et un autre caisson étanche (9) est fixé à chacune des deux parois latérales de la chambre (5).
4. Installation de pompage selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite chambre d'aspiration (5) a en gros la forme d'un tronc de pyramide à base rectangulaire.
5. Installation de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens de guidage (11, 12) associés à la tête flottante (1) pour guider ses mouvements verticaux dus aux variations du niveau de l'eau et pour résister aux forces transversales des courants d'eau.
6. Installation de pompage selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de guidage (11, 12) comprennent deux pieux en béton (11) disposés respectivement de part et d'autre de la tête flottante (1), et des patins (12) qui sont fixés à la tête flottante (1) de part et d'autre de celle-ci et qui sont en contact glissant respectivement avec les deux pieux (11).
7. Installation de pompage selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de guidage sont constitués par des chaînes qui relient la tête flottante (1) à la terre.
8. Installation de pompage selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce qu'un tube de haubanage (13) relie rigidement la partie supérieure de la tête flottante (1) à l'extrémité postérieure de la conduite d'évacuation (2).
EP19800401816 1979-12-26 1980-12-18 Installation de pompage d'eau avec tête de prise d'eau à flottaison réglable Expired EP0032086B1 (fr)

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EP0032086A2 EP0032086A2 (fr) 1981-07-15
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