EP0874941A1 - Hausse automatique pour ouvrage hydraulique tel que seuil en riviere, deversoir sur un barrage ou sur une digue de protection - Google Patents

Hausse automatique pour ouvrage hydraulique tel que seuil en riviere, deversoir sur un barrage ou sur une digue de protection

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EP0874941A1
EP0874941A1 EP97900637A EP97900637A EP0874941A1 EP 0874941 A1 EP0874941 A1 EP 0874941A1 EP 97900637 A EP97900637 A EP 97900637A EP 97900637 A EP97900637 A EP 97900637A EP 0874941 A1 EP0874941 A1 EP 0874941A1
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EP
European Patent Office
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water
slab
wall
rise according
tie rod
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EP97900637A
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German (de)
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EP0874941B1 (fr
Inventor
Julien Rayssiguier
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Hydroplus SA
Original Assignee
Hydroplus SA
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Publication date
Application filed by Hydroplus SA filed Critical Hydroplus SA
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Publication of EP0874941B1 publication Critical patent/EP0874941B1/fr
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/20—Movable barrages; Lock or dry-dock gates
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/16—Fixed weirs; Superstructures or flash-boards therefor

Definitions

  • the present invention relates to an automatic rise for a hydraulic structure such as a river threshold, weir over a dam or a protective dike, of the type comprising a structure forming a watertight or substantially watertight wall, installed on said hydraulic structure.
  • Automatic hikes of this type are well known.
  • automatic rises are installed for example on the crest of a threshold arranged across a river in order to raise the water level of the river upstream of the threshold. They can also be installed on the threshold.
  • a weir of a dam in order to raise the level of the reservoir (reservoir) of the dam. They can still be installed on the threshold of the weir of a dyke bordering a river and intended to protect the regions neighboring against the flooding of the river, the weir being, in the latter case, installed on the dyke at a location which is chosen so that, in the event of a flood, the water flows into a storage tank or onto a chosen land, safe for other regions bordering the river.
  • Automatic rises can be of the non-spill type or of the spill type, that is, in the second case, they can allow a certain amount of water to pass over their crest as long as the level of the water upstream of the rise does not exceed a predetermined height.
  • the automatic rises must be able to be erased automatically if the water level upstream of the rise reaches a predetermined level during a flood, in order to release the mass of water which it retains and thus avoid flooding of the regions surrounding the river or, if necessary, damage to the dam or dam.
  • FIG. 1 of the accompanying drawings shows schematically, in side elevation, a known automatic rise of the type defined above, which can be considered to represent the state of the art closest to the present invention.
  • a model of this known automatic rise was exhibited at the time of the International Congress of Large Dams which was held in DURBAN, in the Republic of South Africa, in November 1994.
  • the known automatic rise represented in figure 1 is essentially constituted by a plate 1, vertical or oblique, which, at its base, is articulated on the crest 2 of the threshold or weir 3 in masonry by means of a hinge 4 or other similar element.
  • the plate 1 is retained in the upright position shown in solid lines in FIG.
  • the fastener 6 comprises two parts 6a and 6b, which are respectively fixed to the masonry of the threshold or the weir 3 and to the tie rod 5, and a dowel 6c, which is threaded in aligned holes drilled in the parts 6a and 6b and which couples these two parts to each other .
  • the body of water 7 which is retained by the plate 1 exerts a thrust thereon.
  • tie rod (s) 5 are under tension and, as a result, that the pin 6c of the fastener 6 is subjected to a shearing force.
  • the value of this shear force is proportional to the value of the tension of the tie rod 5, which is itself proportional to the value of the thrust exerted by the body of water 7 on the plate 1.
  • the value of this thrust is itself an increasing function of the level of the body of water 7, that is to say of the height of water above the crest 2 of the threshold or of the weir 3.
  • pin 6c breaks and, under the pressure of the water, plate 1 automatically collapses on the ridge 2 of the threshold or weir 3 by pivoting around the axis of the hinge 4 as far as the position shown in dashed lines in FIG. 1.
  • the diameter and / or the material (generally steel) of the dowel 6c so that it has an appropriate shear strength, it is possible to make out e that the pin 6c of the fastener 6 breaks for a predefined water load, therefore when the water level upstream of the plate 1 reaches a predefined level.
  • the lock (s) must be actuated by an operator to detach the panel (s) and release the mass of water they retain, so that this rise does not work automatically.
  • One could easily conceive of an automation of the operation of this rise by replacing the movable element of the lock by a shearable pin similar to that described in connection with the known automatic rise described with reference to Figures 1 and 2 of the accompanying drawings.
  • the increase would still suffer from the same defect as the known increase previously described in this which concerns the precision of the water level at which the rupture of the shearable anchor occurs.
  • the present invention therefore aims to provide an automatic rise of the type defined in the preamble, which operates with better precision than the known automatic increases of the same type, with regard to the water level which causes the triggering of the rise.
  • the rise according to the present invention is characterized in that it further comprises a massive element which is movably mounted on said structure and coupled to said body of water so as to be in a stable equilibrium position as long as the water remains below a predetermined level, and to pass into an unstable state and to be moved when the water reaches said predetermined level, and in that the connection between said elongate retaining element and the reaction point is eliminated by the displacement of said solid element.
  • said solid element can be constituted by a slab installed on said work so as to be able to tilt upwards around a horizontal axis which extends along a first side of the slab and which is perpendicular to the direction of the thrust exerted by the body of water on the movable wall forming the rise.
  • the solid element can be mounted so as to be able to slide vertically in a cavity open upwards formed in said structure.
  • the elongate retaining element may be constituted either by a tie rod or by a strut. In both cases, the connection between the tie rod or the strut and the reaction point can be eliminated in response to the rocking or sliding movement of the solid element.
  • FIG. 1 schematically shows, in side elevation, a known automatic rise
  • Figure 2 shows, on a larger scale, a detail of the automatic rise of Figure 1
  • FIG. 1 schematically shows, in side elevation, a known automatic rise
  • FIG. 3 schematically shows, in vertical section, an automatic rise according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 3a is a view similar to Figure 3 showing an alternative embodiment of the automatic raising trigger system
  • Figures 4, 5, 5a and 5b show, on a larger c, scale, variants relating to the mounting of the wall of the rise on the hydraulic structure
  • Figure 6 is a plan view of the rise of Figure 3
  • Figure 7 is a view similar to Figure 6 in the case of a rise having a non-planar wall, the horizontal section of which has a crenellated profile
  • Figures 8 and 9 are vertical section views illustrating the operation of the rise of Figure 3
  • FIGS. 14 and 15 are views in vertical section, respectively along the line XIV-XIV of FIG. 15 and along the line XV-XV of FIG.
  • Figure 16 is a vertical sectional view similar to that of Figure XV, showing yet another embodiment of said detachable link;
  • Figure 17 is a vertical sectional view showing yet another embodiment of said detachable link;
  • Figure 18 is a vertical sectional view of an automatic riser according to a second embodiment of the present invention;
  • Figure 19 is a vertical sectional view showing an automatic rise according to a third embodiment of the present invention.
  • the riser 10 is installed at the top of the masonry 11 of a hydraulic structure which is only partially shown in Figure 3 and which can be for example a river threshold or a weir of a dam or a flood protection dike.
  • the riser 10 comprises, in known manner, at least one panel 12 which, in normal service, is vertical or slightly inclined relative to the vertical and which is mounted so as to be able to tilt or pivot around a horizontal, virtual or real, which extends parallel to the lower edge of the panel 12, near said lower edge.
  • the panel 12 may for example be constituted by a metal plate, a reinforced or unreinforced concrete plate, a composite structure such as a metal frame in which cofferdams are embedded or fixed, or any other structure forming a sealed or substantially wall waterproof.
  • the panel 12 or each panel 12 is retained in its vertical or substantially vertical position by at least one tie rod 13, for example two tie rods 13 as shown in FIG. 6.
  • Each tie rod 13 can be constituted for example by a metal rod, a cable or a chain.
  • One end of each tie 13 is connected to the panel 12 in the upper region thereof, at 14, while the other end of each tie 13 is attached to the masonry 11 by a detachable connection 15 which will be described further several embodiments.
  • the rise 10 further comprises a massive element 16, produced here in the form a rectangular slab ( Figure 6) which can be for example concrete, reinforced or not, metal or synthetic material, reinforced or not.
  • the slab 16 is placed horizontally on the masonry 11 of the threshold or of the weir and it can tilt upwards around a horizontal axis A which extends along its rib 16a.
  • a stop 17 having, for example, seen in cross section, a trapezoidal shape.
  • the stop 17 can extend over the entire length of the side 16a of the slab 16 or be made in the form of separate studs as shown in Figure 6, Under these conditions, the tilt axis A of the slab 16 is coincident with the lower edge on its side 16a.
  • the abutment (s) 17 are made of masonry and then form an integral part of the masonry 11 of the threshold or of the weir, or they can be constituted by metal parts anchored in an appropriate manner to the masonry 11.
  • the or the stops 17 can be replaced by hinges.
  • the use of one or more stops 17, in particular in masonry offers the advantage that they are less prone to corrosion than metal hinges.
  • the slab 16 has, in its upper surface, near its side 16a, a groove 18 which extends parallel to said side 16a and which has a width greater than the thickness of the lower edge of the panel 12.
  • the lower edge of the panel 12 is engaged in the groove 18 and bears against the side 18a of the groove 18 which is closest to the side 16a of the slab 16, as is better visible in FIG. 4, thus, under certain conditions, as as will be seen later, the panel 12 can tilt down around the upper edge B on the side 18a of the groove 18.
  • the panel 12 can be connected to the slab 16 by a hinge 19 as shown in FIG.
  • the panel 12 can be mounted tilting or pivoting with respect to the masonry 11, for example, the groove 18 can be formed in the masonry 11 downstream of the stop 17 as shown in FIG. 5a or the hinge 19 or other equivalent means can be fixed to the masonry 11 as shown in FIG. 5b, also downstream of the stop 17.
  • a seal is placed between the panel 12 and the slab 16 or the masonry there.
  • the seal can be installed in the bottom of the groove 18 or, as shown in FIGS. 3 to 5, it may consist of a strip 21, of rubber or other elastomeric material, which is fixed by a flange 22 to the lover face of the panel 12 and extends downward to the upper surface of the slab 16 by covering groove 18 or hinge
  • Another seal may also be provided between the slab 16 and the masonry 11, in the region of the side 16b of the slab 16 opposite the side 16a.
  • a first embodiment of the detachable link 15 will now be described.
  • the lower end of the tie rod 13 is attached to a fixing part 23, which is engaged and retained in a slot 24 arranged between the slab. 16 and the masonry 11.
  • the slot 24 extends roughly horizontally under the slab 16 from its side 16b to its side 16a.
  • the fixing piece 23 is here constituted by a metal plate with an elongated rectangular cross section, which, when it is engaged in the slot 24, comprises a part which protrudes beyond the side 16b of the slab 16 and to which is attached the lower end of the tie rod 13, As shown in Figure 6, the two tie rods 13 extend parallel to one another and are all two attached to the plate 23 which has a length equal to or slightly shorter than the length of the rib 16b of the slab 16. However, as indicated in phantom in Figure 6, the two tie rods 13 can converge towards the other and be attached to the same point of the plate 23, located in the middle of the length of the side 16b of the slab 16. In the latter case, the plate 23 may have a length significantly shorter than that shown in the figure 6.
  • the body of water 25 retained by the panel 12 exerts on it a thrust Pi, the value of which is an increasing function of the height h. water above the crest of the masonry 11.
  • This thrust Pi tends to tilt the panel 12 downward around the edge B (FIG. 4 or 5a) or around the axis of articulation of the hinge 19 ( Figure 5 or 5b).
  • each of the two tie rods 13 is energized and the tension T of each tie rod is an increasing function of the thrust PT, therefore of the height h water, The tension T of each tie rod is transmitted to the plate 23 which, therefore, tends to tilt upwards around its edge C ( see also FIG. 10).
  • the plate 23 applies to the panel 16 a force F which is directed upwards and whose intensity is an increasing function of the voltage T.
  • the intensity of the force F also depends on the cosine of the angle between the direction of the tension T and the vertical direction, and the ratio between the distances l ⁇ to 1 2 for application of the forces T and point F, respectively, with respect to the edge C (see Figure 10).
  • the slab lô tends to tilt upwards around the axis A formed by the lower edge of its side 16a.
  • the slab 16 is subjected to its own weight P ⁇ , to the weight Pa of the mass of water located above it and to a force P * which is the result of the thrust Pi and the weight proper of the panel 12. It will be noted that the influence of this last force P * on the balance of the slab 16 can be canceled or made negligible if, by construction, the direction of the force P 4 intersects the axis A or passes very close to it. In the case of FIGS. 5a and 5b, the force P * is not to be taken into consideration since the panel 12 is supported by the masonry 11 and does not exert any direct action on the slab 16. As long as the moment of the force F with respect to the axis
  • the slab 16 remains in its equilibrium position shown in FIG. 3.
  • the tension T of the tie rods 13 increases and, consequently, the force F also increases as does the weight Pa of the body of water 25 above the slab 16,
  • the moment of the force F with respect to the axis A increases faster than the antagonistic moment of the weight Ps with respect to the axis A.
  • the moment of the force F relative to the axis A reached and exceeds the sum of the moments of the forces P 2 , Ps and possibly F ⁇ relative to l axis A.
  • the slab 16 is unbalanced and begins to tilt up around the axis A.
  • the slot 24 widens and the water penetrates under the slab 16 and exerts on the face lower of this pressure directed upwards, which quickly tends to balance the weight P 3 of the water on the slab 16, thus promoting the tilting of the latter around the axis A.
  • the slot 24 widens further (see Figure 8) and, after the slab 16 has tilted a few degrees upwards, the plate 23 is released (see Figure 9).
  • the panel 12 is no longer retained by the tie rods 13 and, under the thrust Pi of the body of water 25, it rocks around the edge B of the groove 18 (FIG. 4 or 5a) or around of the hinge pin 19 ( Figure 5 or 5b). Consequently, the panel 12 collapses on the masonry 11 and releases the mass of water 25.
  • the slab 16 is no longer subjected to the action of the force F, it falls back under the effect of its own weight P 2 and resumes its equilibrium position as shown in FIG. 9,
  • said panel can be connected by at least one short flexible link 26, such as a cable or a chain, to a ring 27 anchored to the masonry 11, as shown in Figures 3 and 5a.
  • link (s) 26 it is also possible to provide at least one element 28 forming a hook, which is fixed to the downstream face of the panel 12, near the lower edge of the latter, and which cooperates with an additional element retaining 29 rigidly fixed to the slab 16, as shown in Figure 4.
  • the water level N for which the automatic rise is triggered can be adjusted by modifying the weight of the slab 16.
  • a ballast 31 can be fixed to the slab 16 ( Figure 3).
  • the IT level can be adjusted either by modifying the weight value of the ballast 31, or by modifying the position of the ballast 31 on the slab 16, in particular its distance from the tilt axis A.
  • conduit 32 (FIGS. 3 or 3a) of which a first end 32a opens out under the slab 16, while its second end 32b opens on the upstream side of the panel 12 at a level corresponding to the predetermined level N.
  • the conduit 32 can extend in part in the masonry as shown in Figure 3, or it can be fixed vertically on the slab 16 as shown in Figure 3a.
  • the slab 16 and the conduit 32 can also be made in one piece by pouring concrete into a suitable formwork. In the case of FIG.
  • the aforementioned weight P2 is the total weight of the slab 16 and of the conduit 32, the latter may for example have a circular cross section ( FIGS. 3 and 6) or an oval cross section or elongated with a hydrodynamic profile such as that shown in phantom in 32c in FIG. 3a.
  • the upper end 32b of the conduit 32 will open at a slightly lower level, for example a few centimeters, than the predetermined level N in order to obtain a flow of water sufficient to quickly fill the conduit 32 when the water reaches level N,
  • a vertical thrust P s directed upwards, is applied to the slab 16. This thrust P s is established in a relatively short period of time, adds to the force F and quickly causes the tilting of the slab 16 upwards around the axis A.
  • the underside of the slab 16 ( Figure 4) or the part of the masonry 11 which is located under the slab 16 ( Figure 3), or both at the same time ( Figure 10) are hollowed out so as to define a chamber 33 into which the end 32a of the duct 32 opens.
  • another duct or channel 34 is provided in the masonry 11 (FIG. 3) or in the lower surface of the slab 16 (FIG. 4) to drain towards the 'downstream the water which is possibly in the chamber 33 and whose presence may be due to a defect in the sealing of the aforementioned seals or else to waves which can cause the pipe 32 to fill before the level mean water reaches the predetermined level N.
  • the duct 34 has a smaller passage section than that of conduit 32 so that the flow in the duct 34 is weaker than in the duct 32 and that the chamber 33 can be quickly filled with water when the water level has actually reached the predetermined level F.
  • the automatic rise 10 described above can be a pouring or non-pouring rise depending on whether the height of the panel 12 is chosen such that its upper edge is at a level lower or higher than the predetermined level N, respectively,
  • the panel 12 does not necessarily have an essentially planar shape like that shown in FIGS. 3 and 6, but it can have, when viewed in horizontal section, a non-linear profile, for example a profile crenellated like that of panel 12 ′ as shown in FIG. 7.
  • this makes it possible to increase the length of the crest of the panel, therefore to increase the flow rate of the sheet of water which pours over the crest of the panel for a given water level.
  • a certain body of water may be present on the downstream side of the panel 12, with a level below the water level of the upstream side of the panel 12, in this case, the body of water downstream of the panel 12 can exert on the downstream face thereof a thrust which partially counterbalances the thrust PT of the water on the upstream face of the panel 12.
  • the thrust exerted on the downstream face of the panel 12 has the effect of reducing the value of the tension T of the tie rods 13, therefore also to reduce the value of the force F which tends to tilt the slab 16 upwards. In this case, this thrust should therefore be taken into account for the calculation of the tension T and the force F.
  • FIG. 10 illustrates an alternative embodiment of the detachable link 15.
  • each tie rod 13 is constituted at least in part by a flexible element such as cable or chain, and passes around a deflection element 35, which is fixed on the slab 16 in the region of its side 16b, so that the end portion of the tie rod 13 which is attached to the plate 23 extends approximately vertically.
  • the deflection element 35 can for example consist of a roller or a pulley or, as shown, by a fixed cylindrical bar carried by supports 36 fixed to the slab 16.
  • Figure 11 shows another embodiment of the detachable connection 15.
  • the slot 24 arranged between the slab 16 and the masonry 11 has a cross section in the shape of an inverted L, with a first branch which extends horizontally under the slab 16 from its rib 16b to its side 16a (not shown in FIG. 11), and a second branch which extends vertically downwards from the internal end of the first branch.
  • the second branch or vertical branch of the slot 24 has a greater width than that of the first branch or horizontal branch of said slot.
  • the side 16b of the slab 16 is made in the form of a rounded edge.
  • each tie 13 is constituted, at least in part, by a flexible element such as cable or chain, which passes around the rounded edge 16b of the slab 16.
  • Each tie 13 then passes through the horizontal branch of the slot 24 and is attached to the fixing piece 23 'which is engaged in the vertical branch of the slot 24,
  • the fixing piece 23' may for example be constituted by a cylindrical bar having a diameter larger than the width of the horizontal branch of the slot 24, but smaller than the width of the vertical branch of said slot.
  • the detachable link 15 shown in Figure 11 operates as follows. As in the previous embodiments, the tie rods 13, which are under tension, tend to tilt the slab 16 around the axis A ( Figure 3).
  • the slab 16 rocks upwards, and as soon as the width of the horizontal branch of the slot 24 becomes greater than the diameter of the round section of the bar 23 ', this bar is extracted of the slot 24 under the effect of the tension of the tie rod 13, so that the panel 12 is no longer retained and can collapse under the thrust Pi of the water.
  • FIGS. 12 and 13 show yet another embodiment of the detachable link 15.
  • each tie rod 13 is attached to one end of a fixing piece 23 "forming a lever.
  • a point d support 37 for the lever 23 " is provided on one side of the slab 16 at a distance from the side 16a thereof, for example near the side 16b of the slab.
  • a notch 38 can be formed in the side 16b of the slab 16 and the fulcrum 37 can be constituted by a bar, for example cylindrical, of horizontal axis, which crosses the notch 38 and the ends of which are embedded in the slab 16.
  • the tie rod (s) 13 exert on the upper end of the lever (s) 23 "a pull which tends to rotate the said lever (s) 23" in an anticlockwise direction around the point of support constituted by the cylindrical bar 37, and which maintains the lower end of the lever (s) 23 “against the respective stopper (s) 41. It follows that the lever (s) 23" apply to the support point 37, therefore to the slab 16, a force F which tends to tilt it around the axis A ( Figure 3).
  • FIGS. 14 and 15 show yet another embodiment of the detachable link 15.
  • the lower end of each tie rod 13 (or of the two tie rods 13) is connected to the slab 16, preferably near the side 16b of it, or at the masonry 11 by a fastener comprising a ring or an eyelet 15a, which is fixed to the tie rod 13, a yoke 15b, which is fixed to the slab 16 as shown in solid lines in FIGS. 14 and 15 or to the masonry 11 as shown in dashed line in Figure 15, and a pin 15c which detachably couples the eyelet 15a and the yoke 15b.
  • the pin 15c is provided with a ring 43 to which is attached one end of a flexible link 44, such as a cable or a chain, the other end of which is attached to a ring 45 anchored to the masonry 11
  • a flexible link 44 such as a cable or a chain
  • the link 44 extends first vertically or substantially vertically upwards, then passes around a deflection element 46 fixed to the slab 16 and then extends horizontally or substantially horizontally Up to the ring 43 in the case where the yoke 15b is fixed to the slab 16,
  • the link 44 after having passed around the deflection element 46 , extends vertically or substantially vertically downwards, then it passes around another deflection element 47 fixed to the masonry 11, and it then extends horizontally or substantially horizontally to the ring 43 of the ankle 15c.
  • FIG. 16 illustrates an alternative embodiment of the clip 15 of FIGS. 14 and 15.
  • the elements which play the same role as those shown in FIGS. 14 and 15 are designated by the same reference numbers.
  • the ring or eyelet 15a which is fixed to the tie rod 13 is detachably coupled to the yoke 15b, which is fixed to the slab 16 or to the masonry 11, by means of 'a hook 15c which can pivot around an axis 15d of the yoke 15b.
  • the hook 15c is provided with a ring or eyelet 43 to which the link 44 is attached.
  • the solid element whose movement causes the removal of the detachable link 15 was constituted by a slab 16 which can tilt around a horizontal axis A.
  • the present invention is not limited to the use of a solid element in the form of a tilting slab.
  • the solid element can consist of a block 16 ′, for example of concrete or reinforced concrete, which is mounted so as to be able to slide vertically in a cavity 49 open upwards formed in the masonry 11.
  • the vertical walls of the cavity 49 can be lined with a coating 51 having a low coefficient of friction with the material constituting the block 16 '.
  • This block 16 ' may include, in one of its sides, a notch 24' which, in normal service, is at least partially closed by one of the vertical walls of the cavity 49 when the block 16 'is in its state stable in abutment on the bottom of the cavity 49.
  • the lower end of the tie-rod 13 or of each of the two tie-rods 13 is attached to a fixing piece 23 'held captive in the notch 24'.
  • the fixing part 23 ′ can be constituted by a metal bar, preferably cylindrical, In service, under the effect of the tension T of the tie rod 13, the bar 23 'is subjected to a force which can be broken down into a horizontal component Tu and a vertical component Tv.
  • the horizontal component T H is absorbed by the masonry 11 or by a reinforcing metal piece 52 suitably anchored in the masonry 11.
  • the vertical component Tv acts on the block 16 'and tends to lift it.
  • the weight P 2 of the block 16 ′ is chosen so that the vertical component Tv, the value of which increases when the level of the body of water upstream of the panel 12 increases, reaches and exceeds the sum of the weight Pz and the weight of the water column above the block 16 'when the water reaches the predetermined level N.
  • Tv the vertical component
  • the block 16' is raised, the notch 24 'is then released and the bar 23' is released.
  • a retaining element 53 having a Z-shaped profile can be fixed to the masonry 11 for limit the movement of the block 16 'upwards.
  • such a retaining element 53 is not essential. In fact, as soon as the bar 23 'is released, it no longer applies any vertical force to the block 16' which then falls under the effect of its own weight P 2 on the bottom of the cavity 49.
  • a chamber 33 communicating with a conduit 32 similar to the conduit 32 of Figure 3 can be arranged under the block 16 'between it and the bottom of the cavity 49.
  • the chamber 33 can be formed either by hollowing out the lower surface of the block 16 ′, or by hollowing out the bottom of the cavity 49, or both.
  • detachable link 15 which is here formed by the fixing piece 23 'and by the notch 24 ", can be replaced by a link of the same type as those which have been described above with reference to FIGS. 10 to 16.
  • the solid element 16 or 16 ′ is mainly (FIGS. 3, 3a, 4 and 5) or entirely (FIGS. 5a, 5b and 17) of the upstream side of the panel 12.
  • the solid element 16 or 16 ′ can be arranged on the downstream side of the panel 12 as shown in FIGS. 18 and 19.
  • the elongated element which retains the panel 12 against the thrust P T of the body of water which is located upstream of this panel 12, is here constituted by at least one forestay or leg of rigid force 13 '.
  • the forestay 13 ' has a first support point, at 14, on the downstream face of the panel 12 and a second support point, at 15', on the masonry 11.
  • the support point 14 may for example be constituted by a joint, while the fulcrum 15 'is constituted by a simple stop 54 formed integrally with the masonry 11 or constituted by a metal piece suitably fixed to the masonry 11, However, the joint 14 could be in place of the stop 54 and the stop 54 in place of the articulation 14.
  • the fulcrum 15 'formed by the stop 54 here constitutes the above-mentioned detachable connection.
  • the massive element whose movement causes the triggering of the rise when the water level upstream of the panel 12 reaches the predetermined level ÎT can for example be constituted by a block 16 similar to that described in propo.s of figure 17, but without notch 24 '.
  • the block 16 ′ is moved only by the thrust Ps of the water which enters the chamber 33 through the conduit 32 when the water level reaches the predetermined level K.
  • a retaining element similar to element 53 of FIG. 17 may be necessary to limit the displacement of the block 16 ′ upwards.
  • the upper end of the tie rod 13 is indirectly connected to the panel 12 by a first arm 55 of a pair of articulated arms 55 and 56.
  • the second arm 56 of said pair of arms is supported directly or indirectly on the masonry 11 at 57.
  • the solid element 16 is constituted by a slab similar to that shown in FIG. 3 and the second arm 56 is supported on a stop 58 formed on slab 16 near its side
  • the stop 58 could be formed on the masonry 11.
  • the first arm 55 is articulated, at 14, on the downstream face of the panel 12.
  • a stop 17 for the slab 16 is provided on the masonry 11.
  • the lower end of the tie rod 13 is connected to the masonry 11 by a detachable link 15 similar to that described in connection with Figure 3.
  • the detachable link 15 shown in Figure 19 could be replaced by any of the links shown in Figures 10 to 17.
  • the slab 16 can be replaced by a sliding block 16 'like that in Figure 17.
  • the panel 12, the tie rod 13 and the detachable link 15 constitute a mechanical coupling system between the slab 16 or the block 16 ′ and the body of water 25, while the conduit 32 constitutes a hydraulic coupling system between the slab 16 or the block 16 'and the body of water 25.
  • the detachable link 15 or 15' is removed in response to the movement of the slab 16 or of the block 16 'either under the effect of the mechanical coupling system alone, either under the effect of the hydraulic coupling system alone or even under the effect of the two coupling systems at the same time according to the embodiments described.

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Description

Hausse automatique pour ouvrage hydraulique tel que seuil en rivière, déversoir sur un barrage ou sur une digue de protection.
La présente invention concerne une hausse automatique pour ouvrage hydraulique tel que seuil en rivière, déversoir sur un barrage ou sur une digue de protection, du type comprenant une structure formant paroi étanche ou sensiblement étanche à l'eau, installée sur ledit ouvrage hydraulique de façon à pouvoir passer d'une première position dressée pour retenir une masse d'eau à une seconde position abaissée dans laquelle ladite paroi laisse passer l'eau pratiquement sans obstruction, et au moins un élément allongé de retenue pour maintenir ladite paroi dans sa première position contre la poussée horizontale exercée par la masse d'eau, ledit élément allongé de retenue étant soumis en service, sous ladite poussée de l'eau, à un effort longitudinal, s'étendant entre ladite paroi et un point de réaction équilibrant ledit effort longitudinal et étant relié au point de réaction par une liaison qui peut être supprimée automatiquement quand l'eau atteint un certain niveau, de telle sorte que ladite paroi passe automatiquement dans sa seconde position.
Les hausses automatiques de ce type sont bien connues. Usuellement, de telles hausses automatiques sont installées par exemple sur la crête d'un seuil disposée en travers d' une rivière en vue de réhausser le niveau d'eau de la rivière en amont du seuil, Elles peuvent être également installées sur le seuil d'un déversoir d' un barrage en vue de réhausser le niveau de la retenue (réservoir) du barrage. Elles peuvent être encore installées sur le seuil du déversoir d'une digue bordant une rivière et destinée à protéger les régions avoisinantes contre les crues de la rivière, le déversoir étant, dans ce dernier cas, installé sur la digue à un emplacement qui est choisi de telle façon que, en cas de crue, l'eau se déverse dans un réservoir de stockage ou sur un terrain choisi, sans danger pour d'autres régions avoismant la rivière. Les hausses automatiques peuvent être du type non déversant ou du type déversant, c'est-à-dire, dans le second cas, qu'elles peuvent laisser passer une certaine quantité d'eau par dessus leur crête tant que le niveau de l'eau en amont de la hausse ne dépasse pas une hauteur prédéterminée. Cependant, dans tous les cas, les hausses automatiques doivent pouvoir s'effacer automatiquement si le niveau de l'eau en amont de la hausse atteint un niveau prédéterminé lors d'une crue, afin de libérer la masse d'eau qu'elle retient et d'éviter ainsi une inondation des régions avoisinant la rivière ou, le cas échéant, un endommagement de la digue ou du barrage.
La figure 1 des dessins annexés montre schématiquement, en élévation latérale, une hausse automatique connue du type défini plus haut, qui peut être considérée comme représentant l'état de la technique le plus proche de la présente invention. Une maquette de cette hausse automatique connue a été exposée â l'occasion du Congrès International des Grands Barrages qui s'est tenu à DURBAN, en Republique d'Afrique du Sud, en novembre 1994. La hausse automatique connue représentée dans la figure 1 est essentiellement constituée par une plaque 1, verticale ou oblique, qui, à sa base, est articulée sur la crête 2 du seuil ou du déversoir 3 en maçonnerie au moyen d'une charnière 4 ou autre élément similaire. La plaque 1 est retenue dans la position dressée montrée en trait plein dans la figure 1 par au moins un tirant 5 dont une extrémité est reliée à la plaque 1, dans la région supérieure de celle-ci, et dont l'autre extrémité est reliée à la maçonnerie du seuil au du déversoir 3 au moyen d'une attache 6 qui est montrée a plus grande échelle dans la figure 2 des dessins annexés, Comme montré dans la figure 2, l'attache 6 comporte deux parties 6a et 6b, qui sont respectivement fixées à la maçonnerie du seuil ou du déversoir 3 et au tirant 5, et une cheville 6c, qui est enfilée dans des trous alignés percés dans les parties 6a et 6b et qui accouple ces deux parties l'une â l'autre. En service, la masse d'eau 7 qui est retenue par la plaque 1 exerce une poussée sur celle-ci. Il en résulte que le ou les tirants 5 sont sous tension et, par suite, que la cheville 6c de l'attache 6 est soumise à un effort de cisaillement. La valeur de cet effort de cisaillement est proportionnelle à la valeur de la tension du tirant 5, qui est elle-même proportionnelle à la valeur de la poussée exercée par la masse d'eau 7 sur la plaque 1. La valeur de cette poussée est elle-même une fonction croissante du niveau de la masse d'eau 7, c'est-à-dire de la hauteur d'eau au-dessus de la crête 2 du seuil ou du déversoir 3. Lorsque la valeur de l'effort de cisaillemenx atteint et dépasse la résistance au cisaillement de ladite cheville 6c par suite d'une montée du niveau de l'eau, la cheville 6c se brise et, sous la poussée de l'eau, la plaque 1 s'affaisse automatiquement sur la crête 2 du seuil ou du déversoir 3 en pivotant autour de l'axe de la charnière 4 jusque dans la position montrée en tiret dans la figure 1. Ainsi, en choisissant le diamètre et/ou la matière (en général de l'acier) de la cheville 6c pour que celle-ci ait une résistance au cisaillement appropriée, il est possible de faire en sorte que la cheville 6c de l'attache 6 se brise pour une charge d'eau prédéfinie, donc lorsque le niveau de l'eau en amont de la plaque 1 atteint un niveau prédéfini. Cependant, dans ia pratique, l'expérience montre que le niveau d'eau qui provoquera la rupture de la cheville 6c n'est pas précis et peut varier dans une plage de plusieurs dizaines de centimètres. En effet, même en supposant que l'on utilise un acier ayant d'excellentes propriétés et une qualité de production constante, les résultats des essais de rupture effectués avec des échantillons d'acier découpés dans une même barre d'acier, dont le diamètre a été usiné avec une grande précision, présentent usuellement une grande dispersion.
Malgré la simplicité apparente de la hausse automatique connue décrite ci-dessus, il existe une forte probabilité que la plaque 1 soit déclenchée prématurément, c'est-à-dire rabattue dans sa position basse avant que le niveau de l'eau atteigne le niveau prédéfini, ou que la plaque 1 soit déclenchée trop tardivement, c'est-à-dire pour un niveau d'eau supérieur au niveau prédéfini, ce qui constitue un inconvénient du point de vue de la fiabilité dans le premier cas et un inconvénient du point de vue de la sécurité dans le second cas. Il serait donc hautement souhaitable que la hausse automatique puisse être déclenchée automatiquement avec une plus grande précision quant au niveau d' eau. D'autres modèles de hausse sont décrits dans le brevet US-2 118 535 et dans la publication "Engineering for Dams", V.P. Creager, Volume III, pages 870 à 878, éditée par Chapman et Hall, Londres, 1945. La hausse décrite dans le brevet US-2 118 535 et la hausse représentée dans la figure 1, pages 872, de la publication "Engineering for Dams" ont des constructions τout-à-fait semblables, Ces deux hausses sont essentiellement constituées par des plaques ou panneaux verticaux qui sont retenus contre la poussée de l'eau par des piquets verticaux dont l'extrémité inférieure est encastrée dans la maçonnerie du seuil ou du déversoir et sur lesquels s'appuie la face aval des plaques ou des panneaux verticaux, sur toute leur hauteur. Il s'agit dans les deux cas de hausses automatiques. Les piquets sont constitués par des barres ou des tubes en acier, dont la section est choisie de telle façon que les piquets se plient ou se rompent pour une charge d'eau donnée appliquée aux plaques ou panneaux verticaux. En ce qui concerne la précision du niveau d'eau qui provoque le pliage ou la rupture des piquets, ces hausses connues souffrent du même défaut que la hausse automatique connue décrite plus haut en référence à la figure 1 des dessins annexes (voir à cet égard la publication "Engineering for Dams" page 872, 3ème paragraphe et page 874, 8ème paragraphe). La hausse représentée dans la figure 5, page 877, de la publication précitée "Enginnering for Dams" est essentiellement constituée par un ou plusieurs panneaux dont l'extrémité inférieure s'appuie contre un siège formé sur la maçonnerie du seuil ou du déversoir et dont l'extrémité supérieure est attachée au moyen d'un verrou à une passerelle qui passe au-dessus du seuil ou du déversoir. Chaque panneau est constitué par un châssis métallique dans lequel sont glissés des batardeaux. Le châssis métallique est relié à la passerelle par des chaînes non tendues. Le ou les verrous doivent être actionnés par un opérateur pour détacher le ou les panneaux et libérer la masse d'eau qu'ils retiennent, de sorte que cette hausse ne fonctionne pas de manière automatique. On pourrait facilement concevoir une automatisation du fonctionnement de cette hausse en remplaçant l'élément mobile du verrou par une cheville cisaiilable semblable à celle décrite à propos de la hausse automatique connue décrite en référence aux figures 1 et 2 des dessins annexés. Toutefois, même dans ce dernier cas, la hausse souffrirait encore du même défaut que la hausse connue précédemment décrite en ce qui concerne la précision du niveau d'eau auquel se produit la rupture de la cheville cisaillable.
La hausse montrée dans la figure 6, page 878, de la publication précitée "Engineering for Dams" est essentiellement constituée par un ou plusieurs panneaux qui sont articulés à leur partie inférieure sur la maçonnerie du seuil ou du déversoir et qui sont retenus contre la poussée de l'eau par plusieurs étais ou jambes de force rigides disposés du côté aval des panneaux. Là encore il ne s'agit pas d'une hausse automatique, En effet, pour permettre aux panneaux de s'effacer, il est prévu une corde à noeud qui est enfilée à travers des trous percés au milieu de chaque étai et au moyen de laquelle les étais peuvent être brisés et/ou escamotés par un opérateur exerçant une traction sur la corde.
Par ailleurs, on connaît des hausses automatiques constituées par un ou plusieurs éléments massifs qui sont posés sur la crête d'un déversoir et qui sont déséquilibrés et chassés automatiquement par l'eau lorsque celle-ci atteint un niveau prédéterminé (brevet FR 2 656 354 et 2 671 116). Ces dernières hausses automatiques ont l'avantage de fonctionner avec une bonne précision en ce qui concerne le niveau de l'eau pour lequel se produit l'enlèvement du ou des éléments de hausse (cette précision est de l'ordre de quelques centimètres). Par contre, elles ont l'inconvénient que le ou les éléments massifs sont perdus après qu'ils ont été chassés par l'eau.
La présente invention a donc pour but de fournir une hausse automatique du type défini en préambule, qui fonctionne avec une meilleure précision que les hausses automatiques connues du même type, en ce qui concerne le niveau d'eau qui provoque le déclenchement de la hausse.
A cet effet, la hausse selon la présente invention est caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un élément massif qui est monté mobile sur ledit ouvrage et couplé à ladite masse d' eau de façon à être dans une position d'équilibre stable tant que l'eau reste au- dessous d'un niveau prédéterminé, et à passer dans un état instable et à être déplacé quand l'eau atteint ledit niveau prédéterminé, et en ce que la liaison entre ledit élément allongé de retenue et le point de réaction est supprimée par le déplacement dudit élément massif.
Suivant une forme d'exécution de la présente invention, ledit élément massif peut être constitué par une dalle installée sur ledit ouvrage de façon à pouvoir basculer vers le haut autour d'un axe horizontal qui s'étend le long d'un premier côté de la dalle et qui est perpendiculaire à la direction de la poussée exercée par la masse d'eau sur la paroi mobile formant la hausse. Suivant une autre forme de réalisation de la présente invention, l'élément massif peut être monte de façon à pouvoir glisser verticalement dans une cavité ouverte vers le haut formée dans ledit ouvrage. L'élément allongé de retenue peut être constitué soit par un tirant soit par une jambe de force. Dans les deux cas, la liaison entre le tirant ou la jambe de force et le point de réaction peut être supprimée en réponse au mouvement de basculement ou de glissement de l'élément massif. D' autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux au cours de la description qui va suivre de diverses formes de réalisation de la présente invention, données en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 montre schématiquement, en élévation latérale, une hausse automatique connue; la figure 2 montre, à plus grande échelle, un détail de la hausse automatique de la figure 1; la figure 3 montre schématiquement, en coupe verticale, une hausse automatique selon un premier mode de réalisation de la présente invention, la figure 3a est une vue semblable à la figure 3, montrant une variante de réalisation du système de déclenchement de la hausse automatique; les figures 4, 5, 5a et 5b montrent, à plus grande c, échelle, des variantes relatives au montage de la paroi de la hausse sur l'ouvrage hydraulique; la figure 6 est une vue en plan de la hausse de la figure 3; la figure 7 est une vue semblable à la figure 6 dans 10 le cas d'une hausse ayant une paroi non plane, dont la section horizontale a un profil crénelé; les figures 8 et 9 sont des vues en coupe verticale illustrant le fonctionnement de la hausse de la figure 3; 15 les figures 10 et 11 montrent, en coupe verticale et à plus grande échelle, deux variantes de réalisation de la liaison détachable reliant le tirant de la hausse au seuil ou au déversoir sur lequel est installée la hausse; 20 la figure 12 montre, en coupe verticale et à plus grande échelle, un autre mode de réalisation de ladite liaison détachable; la figure 13 est une vue en plan de la liaison montrée dans la figure 12; 25 les figures 14 et 15 sont des vues en coupe verticale, respectivement suivant la ligne XIV-XIV de la figure 15 et suivant la ligne XV-XV de la figure 14, montrant encore un autre mode de réalisation de ladite liaison détachable; 30 la figure 16 est une vue en coupe verticale semblable à celle de la figure XV, montrant encore un autre mode de réalisation de ladite liaison détachable; la figure 17 est une vue en coupe verticale montrant encore un autre mode de réalisation de ladite liaison 35 détachable; la figure 18 est une vue en coupe verticale d' une hausse automatique selon un second mode de réalisation de la présente invention; la figure 19 est une vue en coupe verticale montrant une hausse automatique selon un troisième mode de réalisation de la présente invention.
Comme montré dans la figure 3, la hausse 10 est installée au sommet de la maçonnerie 11 d' un ouvrage hydraulique qui n'est que partiellement représenté dans la figure 3 et qui peut être par exemple un seuil en rivière ou un déversoir d'un barrage ou d'une digue de protection contre les crues. La hausse 10 comprend, de façon connue, au moins un panneau 12 qui, en service normal, est vertical ou légèrement incliné par rapport à la verticale et qui est monté de façon a pouvoir basculer ou pivoter autour d'un axe horizontal, virtuel ou réel, qui s'étend parallèlement au bord inférieur du panneau 12, à proximité dudit bord inférieur. Le panneau 12 peut être par exemple constitué par une plaque métallique, une plaque en béton armé ou non armé, une structure composite telle qu'un châssis métallique dans lequel sont enchâssés ou fixés des batardeaux, ou tout autre structure formant une paroi étanche ou sensiblement étanche à l'eau. Le panneau 12 ou chaque panneau 12 est retenu dans sa position verticale ou sensiblement verticale par au moins un tirant 13, par exemple deux tirants 13 comme montré dans la figure 6. Chaque tirant 13 peut être constitué par exemple par une tige métallique, un câble ou une chaîne. L'une des extrémités de chaque tirant 13 est reliée au panneau 12 dans la région supérieure de celui-ci, en 14, tandis que l'autre extrémité de chaque tirant 13 est attachée à la maçonnerie 11 par une liaison détachable 15 dont on décrira plus loin plusieurs modes de réalisation. Comme montré dans la figure 3, la hausse 10 comporte en outre un élément massif 16, réalisé ici sous la forme d'une dalle rectangulaire (figure 6) qui peut être par exemple en béton, armé ou non, en métal ou en matière synthétique, armée ou non. La dalle 16 est posée horizontalement sur la maçonnerie 11 du seuil ou du déversoir et elle peut basculer vers le haut autour d'un axe horizontal A qui s'étend le long de son côte 16a. A cet effet, il est prévu sur la maçonnerie 11, juste devant le côté 16a de la dalle 16, une butée 17 ayant par exemple, vue en coupe transversale, une forme trapézoïdale. La butée 17 peut s'étendre sur toute la longueur du côté 16a de la dalle 16 ou être réalisée sous la forme de plots séparés comme montré dans la figure 6, Dans ces conditions, l'axe de basculement A de la dalle 16 est confondu avec l'arête inférieure de son côté 16a. De préférence, la ou les butées 17 sont réalisées en maçonnerie et font alors partie intégrante de la maçonnerie 11 du seuil ou du déversoir, ou elles peuvent être constituées par des pièces métalliques ancrées de manière appropriée à la maçonnerie 11. Bien entendu, la ou les butées 17 peuvent être remplacées par des charnières. Cependant, l'emploi d'une ou plusieurs butées 17, en particulier en maçonnerie, offre l'avantage qu'elles sont moins sujettes à la corrosion que des charnières métalliques. La dalle 16 présente, dans sa surface supérieure, à proximité de son côté 16a, une rainure 18 qui s'étend parallèlement audit côté 16a et qui a une largeur plus grande que l'épaisseur du bord inférieur du panneau 12. Le bord inférieur du panneau 12 est engagé dans la rainure 18 et s'appuie contre le côté 18a de la rainure 18 qui est le plus proche du côté 16a de la dalle 16, comme cela est mieux visible dans la figure 4, Ainsi, dans certaines conditions, comme on le verra plus loin, le panneau 12 peut basculer vers le bas autour de l'arête supérieure B du côté 18a de la rainure 18. Bien entendu, au lieu d'être monté basculant par rapport à la dalle 16 de la manière décrite ci-dessus, le panneau 12 peut être relié à la dalle 16 par une charnière 19 comme montré dans la figure 5, De même, au lieu d'être monté basculant ou pivotant par rapport à la dalle 16, le panneau 12 peut être monté basculant ou pivotant par rapport à la maçonnerie 11, Par exemple, la rainure 18 peut être formée dans la maçonnerie 11 en aval de la butée 17 comme montre dans la figure 5a ou la charnière 19 ou autre moyen équivalent peut être fixée à la maçonnerie 11 comme montré dans la figure 5b, également en aval de la butée 17.
De préférence, un joint d'étanchéité est disposé entre le panneau 12 et la dalle 16 ou la maçonnerie il, Par exemple, le joint d'étanchéité peut être installe dans le fond de la rainure 18 ou, comme montré dans les figures 3 à 5, il peut être constitué par une bande 21, en caoutchouc ou autre matière élastomère, qui est fixée par une bride 22 à la face amant du panneau 12 et s'étend vers le bas jusque sur la surface supérieure de la dalle 16 en recouvrant la rainure 18 ou la charnière
19. Un autre joint d'étanchéité (non montré) peut être également prévu entre la dalle 16 et la maçonnerie 11, dans la région du côté 16b de la dalle 16 opposé au côté 16a.
On décrira maintenant un premier mode de réalisation de la liaison détachable 15, Comme montré dans la figure 3, l'extrémité inférieure du tirant 13 est attachée à une pièce de fixation 23, qui est engagée et retenue dans une fente 24 aménagée entre la dalle 16 et la maçonnerie 11. La fente 24 s'étend en gros horizontalement sous la dalle 16 depuis son côte 16b vers son côté 16a. La pièce de fixation 23 est ici constituée par une plaquette métallique à section transversale rectangulaire allongée, qui, lorsqu'elle est engagée dans la fente 24, comporte une partie qui fait saillie au delà du côté 16b de la dalle 16 et à laquelle est attachée l'extrémité inférieure du tirant 13, Comme montré dans la figure 6, les deux tirants 13 s'étendent parallèlement 1 ' un à l'autre et sont tous les deux attachés à la plaquette 23 qui a une longueur égale ou légèrement plus courte que la longueur du côte 16b de la dalle 16. Toutefois, comme cela est indiqué en trait mixte dans la figure 6, les deux tirants 13 peuvent converger l'un vers l'autre et être attachés en un même point de la plaquette 23, situé au milieu de la longueur du côté 16b de la dalle 16. Dans ce dernier cas, la plaquette 23 peut avoir une longueur nettement plus courte que celle montrée dans la figure 6.
En fonctionnement, la masse d'eau 25 retenue par le panneau 12 exerce sur celui-ci une poussée Pi , dont la valeur est une fonction croissante de la hauteur h. de l'eau au-dessus de la crête de la maçonnerie 11. Cette poussée Pi tend à faire basculer vers le bas le panneau 12 autour de l'arête B (figure 4 ou 5a) ou autour de l'axe d'articulation de la charnière 19 (figure 5 ou 5b). Sous l'effet de la poussée PT de la masse d'eau 25 sur le panneau 12, chacun des deux tirants 13 est mis sous tension et la tension T de chaque tirant est une fonction croissante de la poussée PT , donc de la hauteur h de l'eau, La tension T de chaque tirant est transmise à la plaquette 23 qui, de ce fait, tend à basculer vers le haut autour de son arête C (voir aussi la figure 10). En conséquence, la plaquette 23 applique â la dalle 16 une force F qui est dirigée vers le haut et dont l'intensité est une fonction croissante de la tension T. L' intensité de la force F dépend également du cosinus de l'angle entre la direction de la tension T et la direction verticale, ainsi que du rapport entre les distances lτ et 12 des points d'application des forces T et F, respectivement, par rapport à l'arête C (voir la figure 10). Sous l'effet de la force F, la dalle lô tend à basculer vers le haut autour de l'axe A formé par l'arête inférieure de son côté 16a.
D'autre part, la dalle 16 est soumise à son propre poids P≥, au poids Pa de la masse d'eau située au-dessus d'elle et à une force P* qui est la résultante de la poussée Pi et du poids propre du panneau 12. On notera que l' influence de cette dernière force P* sur l'équilibre de la dalle 16 peut être annulée ou rendue négligeable si, par construction, la direction de la force P4 intersecte l'axe A ou passe très près de celui- ci. Dans le cas des figures 5a et 5b, la force P* n'est pas à prendre en considération puisque le panneau 12 est supporté par la maçonnerie 11 et n'exerce aucune action directe sur la dalle 16. Tant que le moment de la force F par rapport à l'axe
A reste Inférieur à la somme des moments des forces Ps, P3 et éventuellement PA par rapport à l'axe A, la dalle 16 reste dans sa position d'équilibre montrée dans la figure 3. Lorsque la hauteur d'eau h de la masse d'eau 25 augmente, par exemple pendant une crue, la tension T des tirants 13 augmente et, par conséquent, la force F augmente aussi de même que le poids Pa de la masse d' eau 25 au-dessus de la dalle 16, Cependant, le moment de la force F par rapport à l'axe A augmente plus rapidement que le moment antagoniste du poids Ps par rapport à l'axe A. Ceci est notamment dû au fait que le point d'application de la force F sur la dalle 16 est plus éloigné de l'axe A que le point d'application du poids Ps sur ladite dalle, et aussi parce que la grandeur de la surface du panneau 12 sur laquelle agit la masse d'eau 25 et qui détermine la valeur de la tension T, donc aussi la valeur de la force F, est plus grande ou devient plus grande que la surface de la dalle 16 sur laquelle agit la masse d'eau 25. En conséquence, au fur et à mesure que la hauteur h de l'eau augmente, il arrive un moment où, pour une certaine valeur de la hauteur h de l'eau correspondant par exemple au niveau N (figure 3), le moment de la force F par rapport à l'axe A atteint et dépasse la somme des moments des forces P2, Ps et éventuellement FΛ par rapport à l'axe A. A ce moment, la dalle 16 est déséquilibrée et commence à basculer vers le haut autour de l'axe A. En conséquence, la fente 24 s'élargit et l'eau pénètre sous la dalle 16 et exerce sur la face inférieure de celle-ci une pression dirigée vers le haut, qui tend rapidement à équilibrer le poids P3 de l'eau sur la dalle 16, favorisant ainsi le basculement de celle-ci autour de l'axe A. Il en résulte que la fente 24 s'élargit encore (voir la figure 8) et, après que la dalle 16 a basculé de quelques degrés vers le haut, la plaquette 23 est libérée (voir la figure 9). A ce moment, le panneau 12 n'est plus retenu par les tirants 13 et, sous la poussée Pi de la masse d'eau 25, il bascule autour de l'arête B de la rainure 18 (figure 4 ou 5a) ou autour de l'axe d'articulation de la charnière 19 (figure 5 ou 5b) . En conséquence, le panneau 12 s'affaisse sur la maçonnerie 11 et libère la masse d'eau 25. En même temps, du fait que la dalle 16 n'est plus soumise à l'action de la force F, elle retombe sous l'effet de son propre poids P2 et reprend sa position d'équilibre comme montré dans la figure 9,
Afin d'éviter la perte du panneau 12 après qu' il a basculé, ledit panneau peut être relié par au moins un court lien souple 26, tel qu'un câble ou une chaîne, à un anneau 27 ancré à la maçonnerie 11, comme montré dans les figures 3 et 5a. A la place du ou des liens 26, il est également possible de prévoir au moins un élément 28 formant crochet, qui est fixé à la face aval du panneau 12, près du bord inférieur de celui-ci, et qui coopère avec un élément complémentaire de retenue 29 fixé rigidement à la dalle 16, comme montré dans la figure 4. Bien entendu, il est possible de se dispenser de ces éléments lorsque le panneau 12 est relié à la dalle 16 ou à la maçonnerie 11 par une charnière comme la charnière 19 montrée dans les figures 5 et 5b.
D'après ce qui précède, il est clair qu'en choisissant de manière appropriée la valeur de l'angle d'inclinaison du panneau 12 par rapport à la verticale et/ou la valeur de l'angle des tirants 13 par rapport au panneau 12 (ces angles déterminent aussi la valeur de la tension T) , les valeurs des distances li et 12 (figure 10) qui déterminent avec la tension T la valeur de la force F, ainsi que la valeur du poids Ps≥ de la dalle 16, il est possible de faire en sorte que le déséquilibre et, par suite, le basculement de la dalle 16 se produisent lorsque l'eau en amont du panneau 12 atteint un niveau prédéterminé, par exemple le niveau N montre dans la figure 3. Dans ces conditions, lorsque l'eau atteint le niveau prédéterminé U, la plaquette 23 est libérée, le panneau 12 bascule vers le bas et la masse d'eau 25 est libérée comme décrit plus haut. Le déclenchement de la hausse automatique décrite ci-dessus, c'est-à-dire le basculement du panneau 12 de sa position verticale ou sensiblement verticale à sa position abaissée, ne résulte pas de la rupture ou de la déformation par flexion de plusieurs éléments de retenue dont la résistance à la rupture ou à la flexion et le comportement à la rupture ou à la flexion sont plus ou moins bien maîtrisés, mais il résulte du déplacement de la dalle 16 dû au fait qu'elle est déséquilibrée quand l'eau atteint un certain niveau. Le niveau d'eau pour lequel se produit le déclenchement de la hausse automatique est donc nettement plus précis que dans le cas des hausses automatiques antérieurement connues (figure 1).
On notera que le niveau d'eau N pour lequel se produit le déclenchement de la hausse automatique peut être réglé en modifiant le poids de la dalle 16. Plus la dalle 16 est lourde, plus le niveau N sera élevé. A cet effet, un lest 31 peut être fixé à la dalle 16 (figure 3) . Le niveau IT peut être réglé soit en modifiant la valeur du poids du lest 31, soit en modifiant la position du lest 31 sur la dalle 16, en particulier sa distance par rapport à l'axe de basculement A. Ainsi, lorsque plusieurs hausses automatiques 10 sont disposées côte à côte, de façon connue en soi, comme cela est montré dans la figure 6, en adoptant des lests 31 ayant des poids différents et/ou des positions différentes sur chacune des dalles 16 des hausses 10 juxtaposées, il est possible de faire en sorte que les hausses soient déclenchées automatiquement et successivement pour des hauteurs d'eau prédéterminées différentes. Afin d'augmenter encore la précision du niveau d'eau
N qui provoquera le déclenchement de la hausse automatique 10, des moyens peuvent être prévus pour créer une pression sous la dalle 16 lorsque le niveau de l'eau en amont du panneau 12 atteint le niveau prédéterminé K. A cet effet, il est prévu un conduit 32 (figures 3 ou 3a) dont une première extrémité 32a débouche sous la dalle 16, tandis que sa seconde extrémité 32b débouche du côté amont du panneau 12 à un niveau correspondant au niveau prédétermine N. Le conduit 32 peut s'étendre en partie dans la maçonnerie comme montré dans la figure 3, ou il peut être fixé verticalement sur la dalle 16 comme montré dans la figure 3a. La dalle 16 et le conduit 32 peuvent aussi être réalisés d'une seule pièce par coulée de béton dans un coffrage approprié. Dans le cas de la figure 3a, on notera que le poids susmentionné P2 est le poids total de la dalle 16 et du conduit 32, Ce dernier peut avoir par exemple une section transversale circulaire (figures 3 et 6) ou une section transversale ovale ou allongée avec un profil hydrodynamique tel que celui montré en trait mixte en 32c dans la figure 3a. Dans la pratique, l'extrémité supérieure 32b du conduit 32 débouchera à un niveau légèrement plus bas, par exemple de quelques centimètres, que le niveau prédéterminé N afin d'obtenir un débit d'eau suffisant pour remplir rapidement le conduit 32 lorsque l'eau atteint le niveau N, Ainsi, lorsque l'eau atteint le niveau N, une poussée verticale Ps, dirigée vers le haut, est appliquée à la dalle 16. Cette poussée Ps s'établit en un laps de temps relativement bref, s'ajoute à la force F et provoque rapidement le basculement de la dalle 16 vers le haut autour de l'axe A.
De préférence, la face inférieure de la dalle 16 (figure 4) ou la partie de la maçonnerie 11 qui se trouve sous la dalle 16 (figure 3) , ou les deux à la fois (figure 10) sont évidées de manière à définir une chambre 33 dans laquelle débouche l'extrémité 32a du conduit 32. Dans ce cas, un autre conduit ou canal 34 est prévu dans la maçonnerie 11 (figure 3) ou dans la surface inférieure de la dalle 16 (figure 4) pour drainer vers l'aval l'eau qui se trouve éventuellement dans la chambre 33 et dont la présence peut être due à un défaut d'étanchéité des joints d'étanchéité susmentionnés ou encore à des vagues qui peuvent conduire le tuyau 32 à se remplir avant que le niveau moyen de l'eau atteigne le niveau prédéterminé N. Il convient en effet d' éviter que la poussée Fs ne soit appliquée à la dalle 16 avant que l'eau atteigne le niveau prédéterminé N. Le conduit 34 s une section de passage plus petite que celle du conduit 32 afin que le débit dans le conduit 34 soit plus faible que dans le conduit 32 et que la chambre 33 puisse être rapidement remplie d'eau lorsque le niveau de l'eau a effectivement atteint le niveau prédéterminé F. Afin de minimiser l'effet des vagues sur le remplissage du conduit 32 et de la chambre 33, il est possible de prévoir des dispositions telles que celles montrées dans les figures 10a à 10c du brevet FR-2 656 354 précité.
La hausse automatique 10 décrite ci-dessus peut être une hausse déversante ou non déversante selon que la hauteur du panneau 12 est choisie de telle façon que son bord supérieur se trouve à un niveau plus bas ou plus élevé que le niveau prédéterminé N, respectivement, Dans le cas d'une hausse déversante, le panneau 12 n'a pas nécessairement une forme essentiellement plane comme celle montrée dans les figures 3 et 6, mais il peut avoir, vu en coupe horizontale, un profil non linéaire, par exemple un profil crénelé comme celui du panneau 12' comme montré dans la figure 7. Ainsi que cela est connu, cela permet d'augmenter la longueur de la crête du panneau, donc d'augmenter le débit de la nappe d'eau qui déverse par dessus la crête du panneau pour un niveau d'eau donné. Ainsi, en adoptant un panneau dont la crête a un profil non linéaire, par exemple crénelé comme celui du panneau 12' , il est possible de donner au panneau 12' une hauteur plus grande que celle qu'un panneau plan ayant une crête à profil rectiligne devrait avoir pour que la hausse automatique puisse évacuer une crue ayant un débit prédéfini (crue de projet), sans que la hausse ne soit déclenchée automatiquement, c'est-à- dire tant que le niveau de l'eau reste inférieur au niveau prédéterminé N.
Dans le cas d'une hausse déversante ou dans le cas d'une hausse installée sur un seuil en rivière, une certaine masse d'eau peut être présente du côté aval du panneau 12, avec un niveau inférieur au niveau de l'eau du côté amont du panneau 12, Dans ce cas, la masse d'eau en aval du panneau 12 peut exercer sur la face aval de celui-ci une poussée qui contrebalance partiellement la poussée PT de l'eau sur la face amont du panneau 12. La poussée exercée sur la face aval du panneau 12 a pour effet de réduire la valeur de la tension T des tirants 13, donc de réduire aussi la valeur de la force F qui tend à faire basculer la dalle 16 vers le haut. Dans ce cas, il convient donc de prendre en considération cette poussée pour le calcul de la tension T et de la force F. Pour compenser la diminution de la valeur de la force F, on peut être amené par exemple à diminuer le poids de la dalle 16, ou le poids du lest 31 ou encore à placer le lest 31 plus près de l'axe A.
La figure 10 illustre une variante de réalisation de la liaison détachable 15. Ici, chaque tirant 13 est constitué au moins en partie par un élément souple tel que câble ou chaîne, et passe autour d'un élément de déviation 35, qui est fixé sur la dalle 16 dans la région de son côté 16b, de telle sorte que la partie terminale du tirant 13 qui est attachée à la plaquette 23 s'étende à peu près verticalement. Dans ces conditions, le moment de la tension T des tirants 13 par rapport à l'axe C a une valeur plus grande que dans le cas de la figure 3. L'élément de déviation 35 peut être par exemple constitué par un rouleau ou une poulie ou encore, comme montré, par un barreau cylindrique fixe porté par des supports 36 fixés à la dalle 16.
La figure 11 montre un autre mode de réalisation de la liaison détachable 15. Ici, la fente 24 aménagée entre la dalle 16 et la maçonnerie 11 a une section transversale en forme de L renversé, avec une première branche qui s'étend horizontalement sous la dalle 16 depuis son côte 16b vers son côté 16a (non montré dans la figure 11), et une seconde branche qui s'étend verticalement vers le bas à partir de l'extrémité interne de la première branche. La seconde branche ou branche verticale de la fente 24 a une largeur plus grande que celle de la première branche ou branche horizontale de ladite fente. Comme montré dans la figure 11, le côté 16b de la dalle 16 est réalisé sous la forme d'un bord arrondi. Ici encore, chaque tirant 13 est constitué, au moins en partie, par un élément souple tel que câble ou chaîne, qui passe autour du bord arrondi 16b de la dalle 16. Chaque tirant 13 passe ensuite dans la branche horizontale de la fente 24 et est attaché à la pièce de fixation 23' qui est engagée dans la branche verticale de la fente 24, La pièce de fixation 23' peut être par exemple constituée par un barreau cylindrique ayant un diamètre plus grand que la largeur de la branche horizontale de la fente 24, mais plus petit que la largeur de la branche verticale de ladite fente. La liaison détachable 15 montrée dans la figure 11 fonctionne de la manière suivante. Comme dans les modes de réalisation précédents, les tirants 13, qui sont sous tension, tendent à faire basculer la dalle 16 autour de l'axe A (figure 3). Lorsque l'eau atteint le niveau prédéterminé IT, la dalle 16 bascule vers le haut, et dès que la largeur de la branche horizontale de la fente 24 devient plus grande que le diamètre de la section ronde du barreau 23' , ce barreau est extrait de la fente 24 sous l'effet de la tension du tirant 13, de sorte que le panneau 12 n'est plus retenu et peut s'affaisser sous la poussée Pi de l'eau.
Les figures 12 et 13 montrent encore un autre mode de réalisation de la liaison détachable 15. Dans ce mode de réalisation, chaque tirant 13 est attaché à l'une des extrémités d'une pièce de fixation 23" formant un levier. Un point d'appui 37 pour le levier 23" est prévu sur un côté de la dalle 16 à distance du côté 16a de celle-ci, par exemple près du côté 16b de la dalle. Comme montré dans les figures 12 et 13, une encoche 38 peut être formée dans le côté 16b de la dalle 16 et le point d'appui 37 peut être constitué par un barreau, par exemple cylindrique, d'axe horizontal, qui traverse l'encoche 38 et dont les extrémités sont noyées dans la dalle 16. De préférence, le levier 23" comporte, à l'endroit où il est cσnεtact avec le barreau 37, une empreinte 39 ayant par exemple une forme correspondant à celle dudit barreau 37. Un butoir 41 est aménagé sur la maçonnerie 11 au-dessous du barreau 37, Le butoir 41 peut être formé d'une seule pièce avec la maçonnerie 11, ou il peut être constitué par une pièce métallique ancrée de manière appropriée sur la maçonnerie 11. Un levier respectif 23" peut être associé à chacun des deux tirants 13. Dans ce cas, les deux leviers 23" peuvent être couplés rigidement l'un à l'autre par une barre transversale 42. Toutefois, si l'encoche 38 est formée au milieu de la la longueur du côté 16b de la dalle 16, les deux tirants 13 peuvent être attachés à un levier unique 23" .
En service, le ou les tirants 13 exercent sur l'extrémité supérieure du ou des leviers 23" une traction qui tend à faire pivoter le ou lesdits leviers 23" dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre autour du point d'appui constitué par le barreau cylindrique 37, et qui maintient l'extrémité inférieure du ou des leviers 23" contre le ou les butoirs respectifs 41. Il en résulte que le ou les leviers 23" appliquent au point d'appui 37, donc à la dalle 16, une force F qui tend à faire basculer celle-ci autour de l'axe A (figure 3). Lorsque l'eau atteint le niveau prédéterminé N et que la dalle 16 bascule vers le haut autour de l'axe A, l'extrémité inférieure du levier 23" (ou de chaque levier 23") s'échappe du butoir 41 en glissant sur celui-ci, de sorte que la pièce de fixation formée par le levier 23" est libérée et que le panneau 12 n'est plus retenu et peut s'affaisser sous la poussée
Les figures 14 et 15 montrent encore un autre mode de réalisation de la liaison détachable 15, Dans ce mode de réalisation, l'extrémité inférieure de chaque tirant 13 (ou des deux tirants 13) est reliée à la dalle 16, de préférence près du côté 16b de celle-ci, ou à la maçonnerie 11 par une attache comprenant un anneau ou un oeillet 15a, qui est fixe au tirant 13, une chape 15b, qui est fixée à la dalle 16 comme montre en trait plein dans les figures 14 et 15 ou à la maçonnerie 11 comme montré en trait mixte dans la figure 15, et une cheville 15c qui accouple de manière détachable l'oeillet 15a et la chape 15b. La cheville 15c est munie d'un anneau 43 auquel est attachée l'une des extrémités d'un lien souple 44, tel qu'un câble ou une chaîne, dont l'autre extrémité est attachée à un anneau 45 ancré à la maçonnerie 11. Partant de l'anneau 45, le lien 44 s'étend tout d'abord verticalement ou sensiblement verticalement vers le haut, puis passe autour d'un élément de déviation 46 fixé à la dalle 16 et s'étend ensuite horizontalement ou sensiblement horizontalement Jusqu'à l'anneau 43 dans le cas où la chape 15b est fixée à la dalle 16, Dans le cas où la chape 15b est fixée à la maçonnerie 11, le lien 44, après être passé autour de l'élément de déviation 46, s'étend verticalement ou sensiblement verticalement vers le bas, puis il passe autour d'un autre élément de déviation 47 fixé à la maçonnerie 11, et il s'étend ensuite horizontalement ou sensiblement horizontalement jusqu'à l'anneau 43 de la cheville 15c. Dans les deux cas, lorsque le niveau de l'eau atteint le niveau prédéterminé N et que la dalle 16 bascule autour de l'axe A (figure 3) sous l'effet de la traction T exercée par le ou les tirants 13 et/ou sous l'effet de la poussée Ps. de l'eau qui a pénétré dans la chambre 33 par le conduit 32 (figure 3), l'élément de déviation 46 se soulève avec la dalle 16 et exerce une traction sur le lien 44. Il en resuite que la cheville 15c, tirée par le lien 44, est extraite de l'anneau 15a et de la chape 15b et désaccouple ces deux éléments. Le panneau 12 n' étant alors plus retenu, il peut s'affaisser sous la poussée Pi de 1 ' eau , Lorsque la chape 15b de l'attache 15 est fixée à la maçonnerie 11, cette solution présente l'avantage, par rapport à celle dans laquelle la chape 15b est fixée à la dalle 16, que la hausse automatique 10 est complètement insensible à un choc éventuel engendre par un corps flottant venant frapper le panneau 12 ou le ou les tirants 13. En effet, avec cette solution, le ou les tirants 13 n'exercent plus aucune action sur la dalle 16. Dans ce cas, le basculement de la dalle 16 autour de l'axe A est provoqué uniquement par la poussée Pε de l'eau qui pénètre dans la chambre 33 par le conduit 32. En conséquence, la dalle 16 doit avoir un poids plus faible que dans le cas où les tirants 13 exercent une action sur ladite dalle, plus précisément, la dalle 16 doit avoir une densité plus faible que celle de l'eau.
La figure 16 illustre une variante de réalisation de l'attache 15 des figures 14 et 15. Dans la figure 16, les éléments qui jouent le même rôle que ceux montrés dans les figures 14 et 15 sont designés par les mêmes numéros de référence. Dans l'attache 15 de la figure 16, l'anneau ou oeillet 15a, qui est fixé au tirant 13, est accouplé de manière détachable à la chape 15b, qui est fixée à la dalle 16 ou à la maçonnerie 11, au moyen d'un crochet 15c qui peut pivoter autour d'un axe 15d de la chape 15b. Le crochet 15c est muni d'un anneau ou oeillet 43 auquel est attaché le lien 44. En service normal, tant que le niveau de l'eau reste inférieur au niveau prédéterminé N, la traction T exercée par le tirant 13 sur l'anneau 15a tend à faire pivoter le crochet 15c dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'axe 15d et ledit crochet est maintenu en appui contre la plaque 15e de la chape 15b. Lorsque l'eau atteint le niveau prédéterminé N et que la plaque
16 bascule vers le haut autour de l'axe A, l'élément de déviation 46 (figure 15) exerce sur le lien 44 une force de traction qui tire ce lien dans le sens indiqué par la flèche H dans la figure 16. Cette force de traction a pour effet de faire pivoter le levier 15c dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe 15d Dès que le plan médian de l'anneau 15a a franchi la ligne verticale 48 qui passe par le centre de la section circulaire de l'axe 15d, le crochet 15c s'ouvre automatiquement sous l'effet de la traction T exercée par le tirant sur l'anneau 15a. On voit donc qu'il suffit d'un très faible déplacement de la dalle 16 pour provoquer le détachement de l'anneau 15a par rapport au crochet 15c.
Dans les modes de réalisation décrit ci-dessus, l'élément massif dont le déplacement provoque la suppression de la liaison détachable 15 était constitué par une dalle 16 pouvant basculer autour d'un axe horizontal A. Toutefois, la présente invention n' est pas limitée à l'emploi d'un élément massif sous la forme d'une dalle basculante.
Comme montré dans la figure 17, l'élément massif peut être constitué par un bloc 16' , par exemple en béton ou en béton armé, qui est monté de façon à pouvoir glisser verticalement dans une cavité 49 ouverte vers le haut formée dans la maçonnerie 11. Les parois verticales de la cavité 49 peuvent être garnies d'un revêtement 51 ayant un faible coefficient de frottement avec la matière constituant le bloc 16' . Ce bloc 16' peut comporter, dans l'un de ses côtés, une encoche 24' qui, en service normal, est au moins partiellement fermée par l'une des parois verticales de la cavité 49 quand le bloc 16' est dans son état stable en appui sur le fond de la cavité 49. L'extrémité inférieure du tirant 13 ou de chacun des deux tirants 13 est attachée a une pièce de fixation 23' retenue captive dans l'encoche 24' . Comme dans le mode de réalisation de la figure 11, la pièce de fixation 23' peut être constituée par un barreau métallique, de préférence cylindrique, En service, sous l'effet de la tension T du tirant 13, le barreau 23' est soumis à une force qui peut être décomposée en une composante horizontale Tu et en une composante verticale Tv. La composante horizontale TH est absorbée par la maçonnerie 11 ou par une pièce métallique de renfort 52 convenablement ancrée dans la maçonnerie 11. La composante verticale Tv agit sur le bloc 16' et tend à le soulever. Le poids P2 du bloc 16' est choisi de telle façon que la composante verticale Tv, dont la valeur augmente lorsque le niveau de la masse d'eau en amont du panneau 12 augmente, atteigne et dépasse la somme du poids Pz et du poids de la colonne d'eau au dessus du bloc 16' lorsque l'eau atteint le niveau prédéterminé N. Dans ces conditions, le bloc 16' se soulève, l'encoche 24' est alors dégagée et le barreau 23' est libéré. Il en résulte que le panneau 12 n'est plus retenu et qu'il peut s'affaisser sous la poussée PT de l'eau, Un élément de retenue 53 ayant un profil en forme de Z peut être fixé à la maçonnerie 11 pour limiter le déplacement du bloc 16' vers le haut. Toutefois, un tel élément de retenue 53 n'est pas indispensable. En effet, dès que le barreau 23' est libéré, il n'applique plus aucune force verticale au bloc 16' qui retombe alors sous l'effet de son propre poids P2 sur le fond de la cavité 49.
Comme dans le mode de réalisation de la figure 3 où l'élément massif est constitué par une dalle 16, une chambre 33 communiquant avec un conduit 32 semblable au conduit 32 de la figure 3 peut être aménagée sous le bloc 16' entre celui-ci et le fond de la cavité 49. La chambre 33 peut être formée soit en évidant la surface inférieure du bloc 16' , soit en évidant le fond de la cavité 49, ou les deux à la fois. Là encore, la poussée Ps qui est appliquée au bloc 16' quand l'eau en amont du panneau 12 atteint le niveau N, permet d'améliorer davantage la précision du niveau de l'eau qui provoquera effectivement le déclenchement automatique de la hausse.
Dans le mode de réalisation de la figure 17, on notera que la liaison détachable 15 qui est ici formée par la pièce de fixation 23' et par l'encoche 24" , peut être remplacée par une liaison du même type que celles qui ont été décrites plus haut à propos des figures 10 a 16.
Dans les modes de réalisation qui ont été décrit précédemment, on a supposé que l'élément massif 16 ou 16' se trouve en majeure partie (figures 3, 3a, 4 et 5) ou en totalité (figures 5a, 5b et 17) du côté amont du panneau 12. Cependant, l'élément massif 16 ou 16' peut être disposé du côté aval du panneau 12 comme montre dans les figures 18 et 19.
Dans le mode de réalisation de la figure 18, l'élément allongé qui retient le panneau 12 contre la poussée PT de la masse d'eau qui se trouve en amont de ce panneau 12, est ici constitué par au moins un étai ou jambe de force rigide 13' . L'étai 13' a un premier point d'appui, en 14, sur la face aval du panneau 12 et un second point d'appui, en 15' , sur la maçonnerie 11. Le point d'apui 14 peut être par exemple constitué par une articulation, tandis que le point d'appui 15' est constitué par une simple butée 54 formée d'un seul tenant avec la maçonnerie 11 ou constituée par une pièce métallique convenablement fixée à la maçonnerie 11, Toutefois, l'articulation 14 pourrait se trouver à la place de la butée 54 et la butée 54 à la place de l'articulation 14. Le point d'appui 15' forme par la butée 54 constitue ici la liaison détachable précitée.
En outre, comme montré dans la figure 18, l'élément massif dont le déplacement provoque le déclenchement de la hausse lorsque le niveau de l'eau en amont du panneau 12 atteint le niveau prédéterminé ÎT, peut être par exemple constitué par un bloc 16' semblable à celui décrit à propo.s de la figure 17, mais dépourvu d'encoche 24' . L'étai 13' passe juste au-dessus du bloc 16' de telle sorte que, lorsque ce bloc est soulevé, l'étai 13' est chassé du point d'appui 15' constitué par la butée 54, comme cela est illustré dans la figure 18, et que le panneau 12 peut alors s'affaisser sous la poussée PT de l'eau. Dans ce mode de réalisation, le bloc 16' est déplacé uniquement par la poussée Ps de l'eau qui pénètre dans la chambre 33 par le conduit 32 lorsque le niveau de l'eau atteint le niveau prédéterminé K. Un élément de retenue semblable à l'élément 53 de la figure 17 peut être nécessaire pour limiter le déplacement du bloc 16' vers le haut.
Dans le mode de réalisation de la figure 19, l'extrémité supérieure du tirant 13 est reliée indirectement au panneau 12 par un premier bras 55 d'une paire de bras articulés 55 et 56. Le second bras 56 de ladite paire de bras prend appui directement ou indirectement sur la maçonnerie 11 en 57. Dans l'exemple représenté sur la figure 19, l'élément massif 16 est constitué par une dalle semblable à celle représentée dans la figure 3 et le second bras 56 prend appui sur une butée 58 formée sur la dalle 16 près de son côté
16a, Toutefois, la butée 58 pourrait être formée sur la maçonnerie 11. Le premier bras 55 est articulé, en 14, sur la face aval du panneau 12.
Comme dans le mode de réalisation de la figure 3, une butée 17 pour la dalle 16 est prévue sur la maçonnerie 11. L'extrémité inférieure du tirant 13 est reliée à la maçonnerie 11 par une liaison détachable 15 semblable à celle décrite à propos de la figure 3. Toutefois, la liaison détachable 15 représentée dans la figure 19 pourrait être remplacée par l'une quelconque des liaisons représentées dans les figures 10 à 17. De même, la dalle 16 peut être remplacée par un bloc coulissant 16' comme celui de la figure 17. Dans les hausses automatiques décrites ci-dessus, on notera que, du point de vue de la transmission des forces T, F, et Ps qui sont engendrées par la masse d'eau 25 et appliquées à la dalle 16 ou au bloc 16' , le panneau 12, le tirant 13 et la liaison détachable 15 constituent un système de couplage mécanique entre la dalle 16 ou le bloc 16' et la masse d'eau 25, tandis que le conduit 32 constitue un système de couplage hydraulique entre la dalle 16 ou le bloc 16' et la masse d'eau 25. Lorsque l'eau atteint le niveau prédéterminé N, la liaison détachable 15 ou 15' est supprimée en réponse au déplacement de la dalle 16 ou du bloc 16' soit sous l'effet du système de couplage mécanique seul, soit sous l'effet du système de couplage hydraulique seul ou encore sous l'effet des deux systèmes de couplage à la fois selon les modes de réalisation décrits.
Il est bien entendu que les modes de réalisation qui ont été décrits ci-dessus ont été donnes à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Hausse automatique pour ouvrage hydraulique tel que seuil en rivière, déversoir sur un barrage ou sur une digue de protection, comprenant une structure formant paroi (12) étanche ou sensiblement étanche a l'eau, installée sur ledit ouvrage hydraulique (11) de façon à pouvoir passer d'une première position dressée pour retenir une masse d'eau à une seconde position abaissée dans laquelle ladite paroi (12) laisse passer l'eau pratiquement sans obstruction, et au moins un élément allongé de retenue (13; 13' ) pour maintenir ladite paroi dans sa première position contre la poussée horizontale (Pi) exercée par la masse d'eau (25), ledit élément allongé de retenue (13; 13' ) étant soumis en service, sous ladite poussée de l'eau, à un effort longitudinal (T) , s'étendant entre ladite paroi (12) et un point de réaction équilibrant ledit effort longitudinal et étant relié au point de reaction par une liaison (15) qui peut être supprimée automatiquement quand l'eau atteint un certain niveau, de telle sorte que ladite paroi (12) passe automatiquement dans sa seconde position, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un élément massif (16; 16' ) qui est monté mobile sur ledit ouvrage (11) et couplé à ladite masse d'eau de façon à être dans une position d'équilibre stable tant que l'eau reste au-dessous d'un niveau prédéterminé (N) , et à passer dans un état instable et à être déplace quand l'eau atteint ledit niveau prédéterminé, ladite liaison (15) étant supprimée par le déplacement dudit élément massif. 2 - Hausse selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément massif est constitué par une dalle (16) installée sur ledit ouvrage (11) de façon à pouvoir basculer vers le haut autour d'un axe horizontal (A) qui s'étend le long d'un premier côté (16a) de la dalle (16) et qui est perpendiculaire à la direction de la poussée (Pi) exercée par la masse d'eau (25) sur ladite paroi
(12) .
3 - Hausse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément massif (16' ) est monte de façon à pouvoir glisser verticalement dans une cavité (49) ouverte vers le haut formée dans ledit ouvrage (11).
4 - Hausse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit élément allongé de retenue est constitué par un tirant (13) dont une première extrémité est reliée (en 14) à ladite paroi (12), dans la région supérieure de celle-ci, et dont une seconde extrémité est attachée à une pièce de fixation (23; 23' ; 23") qui est engagée et retenue dans un espace (24;24' ) aménagé entre ledit élément massif (16; 16' ) et ledit ouvrage (11) de telle sorte que, lorsque le tirant
(13) est sous tension par suite de ladite poussée (Pi) de l'eau, l'élément massif (16; 16' ) est soumis à une force (F; Tv) dont la valeur croît en fonction du niveau de l'eau et qui est orientée dans un sens tel qu'elle tend à soulever ledit élément massif (16; 16' ), et que, lorsque l'eau atteint ledit niveau prédéterminé (IT) , provoquant un soulèvement de l'élément massif, ledit espace (24; 24' ) s'agrandit et libère la pièce de fixation (23; 23' ; 23" ) .
5 - Hausse selon les revendications 2 et 4, caractérisée en ce que ledit espace est constitué par une fente (24) qui s'étend en gros horizontalement sous la dalle (16) depuis un second côté (16b) de celle-ci opposé à son premier côté (16a) vers ledit premier côte de la dalle, et en ce que ladite pièce de fixation est constituée par une plaquette (23) à section transversale rectangulaire allongée, qui, lorsqu'elle est engagée dans ladite fente (24), comporte une partie qui fait saillie au delà du second côté (16b) de la dalle (16) et à laαuelle est attachée la seconde extrémité du tirant (13) .
6 - Hausse selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit tirant (13) est constitué au moins en partie par un élément souple, tel que câble ou chaîne, et passe autour d'un élément de déviation (35) fixé sur ladite dalle (16) dans la région du second côté (16b) de celle-ci, de telle sorte que la partie terminale dudit tirant (13) qui est attachée à la plaquette (23) s'étend à peu près verticalement. 7 Hausse selon les revendications 2 et 4, caractérisée en ce que ledit espace est une fente (24) à à section transversale en forme de L renversé, dont une première branche s'étend horizontalement sous ladite dalle (16) depuis un second côté (16b) de celle-ci opposé à son premier côté (16a) en direction dudit premier côté, et dont une seconde branche s'étend verticalement vers le bas à partir de l'extrémité interne de la première branche et a une largeur plus grande que celle de la première branche, en ce que, sur son second côté (16b), ladite dalle (16) possède un bord arrondi et en ce que ledit tirant (13) est constitué au moins en partie par un élément souple, tel que câble ou chaîne, qui passe autour du bord arrondi de ladite dalle (16), puis dans la première branche de ladite fente (24) et est attaché à ladite pièce de fixation (23' ) qui est engagée dans la seconde branche de ladite fente (24),
8 - Hausse selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite pièce de fixation (23' ) a une section ronde d'un diamètre plus grand que la largeur de la première branche de ladite fente (24) et plus petit que la largeur de la seconde branche de ladite fente. 9 - Hausse selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit élément allongé de retenue est constitué par un tirant (13) dont une extrémité reliée (en 14) à ladite paroi (12), dans la région supérieure de celle- ci, et dont l'autre extrémité est attachée à une première extrémité d'une pièce de fixation formant un levier (23"), en ce qu'un point d'appui (37) pour le levier (23") est prévu sur un côté (16b) de ladite dalle (16) à distance du premier côté (16a) de celle-ci et en ce qu'un butoir (41) pour une seconde extrémité du levier (23") est aménagé sur ledit ouvrage (11) au dessous dudit point d'appui (37) de telle sorte que, lorsque le tirant (13) est sous tension par suite de la poussée (PT ) exercée par l'eau sur ladite paroi (12), la première extrémité du levier (23") est soumise à une force (T) dont la valeur croît en fonction du niveau de l'eau et qui tend à faire pivoter le levier (23") autour dudit point d'appui (37) et maintient la seconde extrémité du levier (23") contre ledit butoir (41), ladite force (T) étant convertie par le levier (23") en une force (F) qui est appliquée à la dalle (16) et qui tend à faire basculer celle-ci vers le haut autour dudit axe horizontal (A) de sorte que, lorsque l'eau atteint ledit niveau prédéterminé (N) et provoque un basculement de la dalle (16) de quelques degrés vers le haut, la seconde extrémité du levier (23") s'échappe du butoir (41) en glissant sur celui-ci et la pièce de fixation formant le levier (23") est libérée,
10 - Hausse selon les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que ledit espace est constitué par une encoche (24') formée dans un côté de l'élément massif (16" ), ladite encoche (24' ) étant au moins partiellement fermée par une paroi verticale de ladite cavité (49) quand l'élément massif (16' ) est dans sa position stable en appui sur le fond de la cavité (49), et étant dégagée et ouverte quand l'élément massif (16' ) est soulevé
11 - Hausse selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisée en ce qu'il est prévu au moins deux tirants (13) qui sont reliés d'une part à ladite paroi (12) en des points (14) espaces horizontalement et d'autre part à ladite pièce de fixation (23; 23' , 23" ) .
12 - Hausse selon la revendication 11, caractérisée en ce que la pièce de fixation (23; 23' ,23") est unique pour les deux tirants (13).
13 - Hausse selon les revendications 9 et 11, caractérisée en ce que chaque tirant (13) est attaché à une pièce respective de fixation formant un levier (23") et en ce que les deux leviers (23" ) sont couples rigidement entre eux par une barre transversale (42) .
14 - Hausse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit élément allongé de retenue est constitué par un tirant (13) dont une première extrémité est reliée (en 14) à ladite paroi (12), dans la région supérieure de celle- ci, et dont une seconde extrémité est reliée à l'élément massif (16; 16' ) par une attache (15), de telle sorte que, lorsque ledit tirant (13) est sous tension par suite de ladite poussée (Pi ) de l'eau, l'élément massif (16; 16') est soumis à une force dirigée vers le haut dont la valeur croît en fonction du niveau de l'eau et qui tend à soulever ledit élément massif (16, 16' ), en ce que ladite attache (15) comprend des première et seconde parties (15a, 15b) qui sont reliées respectivement au tirant (13) et à l'élément massif (16, 16' ), et une troisième partie (15c) qui est mobile et accouple de façon détachable les première et seconde parties de l'attache (15), et en ce qu'un lien (44) relie la troisième partie (15c) de l'attache â un point fixe (45) de l'ouvrage (11) de sorte que, lorsque l'eau atteint ledit niveau prédétermine (N) et que l'élément massif (16, 16' ) est soulevé avec les première et seconde parties (15a, 15b) de l'attache (15), la troisième partie (15c) de l'attache est retenue par ledit lien (44) et désaccouple les première et seconde parties de 1 ' attache,
15 - Hausse selon la revendication 2, caractérisée en ce que la dalle (16) présente, dans sa surface supérieure, une rainure (18) qui s'étend au moins en partie le long du premier côté (16a; de la dall<=> (16) et qui a une largeur plus grande que l'épaisseur du bord inférieur de ladite paroi (12) qui est engagé dans ladite rainure (18) , de telle sorte que ladite paroi (12) puisse basculer autour du bord (B) de la rainure (18) le plus proche du premier côte (16a) de la dalle (16) .
16 - Hausse selon la revendication 15, caractérisée en ce que ladite paroi (12) est reliée à un point fixe (27) de l'ouvrage (11) par au moins un court lien souple (26) tel que câble ou chaîne
17 - Hausse selon la revendication 15, caractérisée en ce qu'au moins un élément formant crochet (28) est fixé à ladite paroi (12) sur sa face opposée à celle qui retient l'eau, près du bord inférieur de ladite paroi, et coopère avec un élément complémentaire de retenue (29) fixé rigidement à ladite dalle (16).
18 - Hausse selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite paroi (12) est montée pivotante sur la dalle (16) au moyen d'une charnière (19) ayant un axe d'articulation horizontal et perpendiculaire à la direction de ladite poussée (PT ) de l'eau
19 - Hausse selon l'une quelconque des revendications 4 à 18, caractérisée en ce que l'élément massif (16, 16' ) se trouve au moins en majeure partie du côté de ladite paroi (12) qui retient l'eau, et en ce que la première extrémité du tirant (13) est reliée directement (en 14) à ladite paroi (12).
20 - Hausse selon l'une quelconque des revendications 4 à 18, caractérisée en ce que l'élément massif (16; 16' ) se trouve du côté de ladite paroi (12) qui est opposé à celui qui retient l'eau, et en ce que la première extrémité du tirant (13) est reliée indirectement à ladite paroi (12) par un premier bras (55) d'une paire de bras articulés (55,56), le second bras (56) de ladite paire de bras prenant appui (en 57) sur une butée prévue sur ledit ouvrage (11).
21 - Hausse selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisée en ce qu'il est prévu un premier conduit (32) et dont une première extrémité (32a) débouche sous ledit élément massif
(16; 16' ), tandis que sa seconde extrémité (32b) se trouve du côté de ladite paroi (12) qui retient l'eau, et débouche à un niveau correspondant audit niveau prédéterminé (N) , de sorte que, lorsque l'eau atteint ledit niveau prédéterminé (N) , ledit premier conduit (32) se remplit d'eau et une poussée verticale (Ps) dirigée vers le haut est appliquée à l'élément massif (16; 16' ).
22 - Hausse selon la revendication 21, caractérisée en ce que le conduit (32) s'étend en partie dans ledit ouvrage (11) .
23 - Hausse selon la revendication 21, rattachée à la revendication 2, caractérisée en ce que le conduit (32) est fixé à la dalle (16) ou est réalisé d'une seule pièce avec celle-ci.
24 - Hausse selon la revendication 21, caractérisée en ce que la face inférieure de l'élément massif (16; 16' ) et/ou la partie de l'ouvrage (11) qui se trouve sous l'élément massif est évidée de manière à définir une chambre (33) dans laquelle débouche la première extrémité (32a) du premier conduit (32) . 25 - Hausse selon la revendication 24, caractérisée en ce qu'un second conduit (34) ayant une section de passage plus petite que celle du premier conduit (32) est prévu pour drainer ladite chambre (33) . 26 - Hausse selon la revendication 21 ou 24 rattachée à l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisée en ce que ledit élément massif (16; 16' ) se trouve du côté de ladite paroi (12) qui est opposé à celui qui retient l'eau, et en ce que ledit élément allongé de retenue est constitué par une jambe de force rigide (13' ) qui a un premier point d'appui (en 14) sur ladite paroi (12) et un second point d'appui (en 15' ) sur ledit ouvrage (11) et qui passe juste au dessus dudit élément massif (16; 16' ) de telle sorte que, lorsque l'élément massif est soulevé, ladite jambe de force (13' ) est chassée de l'un (15') de ses deux points d'appui (14, 15* ) et ladite paroi (12) peut passer de sa première à sa seconde position,
27 - Hausse selon l'une quelconque des revendications 1 à 26, caractérisée en ce que ladite paroi (12) est essentiellement plane,
28 - Hausse selon l'une quelconque des revendications 1 à 26, caractérisée en ce que ladite paroi (12' ) a, vue en coupe horizontale, un profil non linéaire.
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