FR2713254A1 - Ouvrage hydraulique pour la collecte et le transfert des eaux d'une plate-forme. - Google Patents

Ouvrage hydraulique pour la collecte et le transfert des eaux d'une plate-forme. Download PDF

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Abstract

Collecte des eaux de ruissellement. L'ouvrage est constitué sous la forme d'un caisson allongé (10) comprenant deux parois longitudinales (20), un dessus (22) et un dessous (21) qui délimitent ensemble un collecteur (23), le dessus formant par sa face supérieure (24), une plage (25) plane latérale et un caniveau (26) destiné à jouxter la plate-forme et présentant de place en place un avaloir (28) s'ouvrant dans le collecteur. Application aux voies autoroutières.

Description

OUVRAGE HYDRAULIQUE POUR LA COLLECIqE ET LE TRANSFERT DES EAUX
D'UNE PLATE-FORME
La présente invention concerne le domaine de la collecte, de la récupération et du transfert des eaux, plus particulièrement de surface de plates-formes à caractère général peu ou pas infiltrant, pouvant être à vocation routière, autoroutière, ferroviaire, commerciale, industrielle, sportive ou encore particulière et domestique.
Le domaine d'application plus spécifiquement visé est celui de la collecte et de l'évacuation des eaux, plus généralement de ruissellement d'une plate forme, en maintenant un fil d'eau haut et un débit élevé, dans un encombrement minimal, tout en garantissant un déversement régulé à destination de bassins de décantation, chargés d'introduire une phase de séparation de polluants, éventuellement inclus aux eaux collectées.
Pour tenter de régler le problème ci-dessus, la technique antérieure connaît diverses propositions parmi lesquelles il convient de citer les principales.
ll peut être considéré que, toute initialement, la collecte des eaux a été assurée par l'implantation d'un ouvrage de surface, du type caniveau ou cunette, selon que la plate forme considérée se trouve située en zone en remblai ou en zone en déblai.
De tels ouvrages permettent certainement une collecte et une évacuation des eaux de ruissellement mais doivent entre réalisés en largeur importante avec l'encombrement transversal qui s'y attache, dès lors que les débits à évacuer deviennent importants.
Outre cet inconvénient, il est certain que de tels moyens ne permettent pas de fournir à un bassin de décantation, une alimentation rgulée, étant donné que la collecte et le ruissellement s'effectuent naturellement par gravité.
La technique antérieure connaît aussi une sorte de collecteur réalisé en fouille palallèlement ou pseudo allèlement à la partie basse de la plate-forme et généralement constitué par la mise bout à bout d'éléments préfbriqués, délimitant intérieurement un conduit communiquant avec la surface par une fente de faible largeur.
Le problème qui se pose avec de tels collecteurs est celui du risque fréquent d'obstruction de la fente qui réduit, voire annule localement la collecte des eaux et réduit l'efficacité du collecteur proprement dit.
On pourrait penser qu'il suffit d'élargir la fente longitudinale pour régler un tel problème, mais alors se pose la difficulté de réaliser l'élément préfabriqué pour que, en dépit de cet élargissement, les parties du dessus formées en consoles et délimitant la fente présentent une résistance mécanique suffisante pour supporter les contraintes de roulement qui peuvent éventuellement être appliquées.
Si une telle exigence n'est pas en soi insurmontable, en revanche les moyens qui doivent être consacrés pour résoudre un telle difficulté, ont pour incidence de grever tellement le prix de revient d'un tel élément pifabriqué qu'il n'est plus envisageable d'assurer son implantation en bordure des plates-formes.
Par ailleurs, de tels éléments ne sont pas non plus à même de contribuer à l'établissement d'une alimentation régulée d'un bassin de décantation dans lequel les eaux collectes doivent le plus souvent, sinon obligatoirement, être déversées afin de 1 faire subir un temps de seour favorable au déroulement d'un processus de décantation ou de floculation, permettant d'obtenir une séparation des polluants par rapport au milieu liquide, préalablement à son rejet.
Or, il est connu que pour préserver les conditions de fonctionnement d'un tel bassin de réception, il convient de respecter des débits de déversement qui ne peuvent être établis et roulés qu'en considération de moyens techniques situés en amont d'un tel bassin.
L'objet de l'invention est justement de combler les lacunes précédentes en proposant des moyens techniques nouveaux qui pennettent de répondre au problème posé qui est celui d'assurer efficacement les fonctions de collecte, transfert et régulation des eaux, plus particulièrement de ruissellement d'une plate-forme peu ou pas filtrante, avec une capacité intrique de fournir un débit régulé à un exutoire ou à un bassin de décantation.
L'objet de l'invention présente par ailleurs la particularité d'être réalisé de façon robuste, tout en offrant en surface un aspect fini à même de s'intégrer fåcilement à tout environnement constructif.
Un autre objet de l'invention est de proposer des moyens techniques à meme de répondre positivement aux exigences d'alimentation régulée d'un exutoire ou d'un bassin.
Un autre objet des moyens, selon l'invention, est de permettre l'adaptation de dispositifs ou accessoires dont la présence est nécessaire soit en relation avec la fonction de collecte, ruissellement et drainage, soit encore en fonction d'une exigence de délimitation plus particulièrement attachée aux conditions d'usage de la plate-forme.
Pour atteindre les objectifs dessus, l'ouvrage hydraulique conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué sous la fonne d'un caisson allongé comprenant deux parois longitudinales, un dessus et un dessous qui délimitent ensemble un collecteur, le dessus formant, par sa face supérieure, une plage plane latérale et un caniveau destiné àjouxter la plate-forme et présentant de place en place un avaloir s'ouvrant dans le collecteur.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description flirte ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
La figure 1 est une perspective partielle, partie en coupe, d'une application de l'objet de l'invention.
La figure 2 est une perspective montrant, à échelle diffbente, les dispositions structurelles de l'objet de l'invention.
La figure 3 est une coupellévation prise sensiblement selon le plan m-m de la figure 2.
La figure 4 est une coupe transversale prise sensiblement, à plus grande échelle, selon la ligne IV-IV de la figure 3.
La figure S est une coupe élévation partielle, analogue à la figure 3, mais illustrant une variante de réalisation.
Les figures 6 à 8 sont des coupes transversales, analogues à la figure 4 et montrant, à échelle différentc, trois variantes de rialisation.
Selon les figures 1 à 4, l'ourage hydraulique forme à l'invention est destiné à permettre la collecte et le transfert des eaux, plus particulièranart de ruissellement, d'une plate-forme désignée dans son ensemble par la réfEence 1. la représentation, selon la figure 1, fait apparaître une plate-forme 1 de type routier ou autoroutier, mais il doit bien être considéré que des applications toutes différentes sont aussi à considérer.
La plate-forme 1, telle que représentée uniquement à titre d'exemple, est construite à partir d'un sol S qui peut être indifféremment obtenu par déblai ou remblai. Dans l'exemple choisi, le sol S du type en déblai est décaissé comme il convient et comme cela est connu de l'homme de l'art et comporte une couche de forme 2 convenablement compactée qui est recouverte d'une seconde couche de forme 3 de même composition, elle-même compacte. L'aire de la couche 3 est limitée par rapport à la couche 2, pour correspondre à une bordure 4 de plate-forme 1 le long de laquelle l'ouvrage hydraulique, selon l'invention, doit être implanté.
Cette bordure 4 est considérée par définition comme celle longeant ou constituant le point bas de la plate forme 1 dont la constitution fait intervenir, par dessus la couche 3, une couche de graves reconstitués 5 surmontée d'une couche de graves enrobes 6 par dessus laquelle est étalée une couche d'enrobés 7 constituant la base de la plate-forme 1 qui est complétée par une couche d'usure 8.
Sur la première couche 2 et à partir de la bordure 4, il est prévu de disposer un radier 9 réservé à la pose de l'ouvrage hydraulique 10, selon l'invention, qui est disposé pour jouxter la bordure 4 contre laquelle il est maintenu par un remblai 11 reconstituant le niveau supérieur du sol S par rapport auquel il peut être isolé au moyen d'une nappe ou d'un film drainant 11 aboutissant å un dxain 13 implanté dans le sol S, par exemple à l'aplomb de l'ouvrage 10.
n doit bien entendu être considéré que des implantations différentes peuvent être retenues selon que l'équipement de la plate-forme 1 intervint à partir d'un sol
S obtenu par remblai.
L'ouvrage hydraulique 10 est constitué sous la forme d'un caisson allongé courant le long de la bordure 4 de la plate forme 1. Le caisson allongé comprend deux parois longitudinales 20 continues, un dessous 21 dit de pose, destiné à reposer sur le radier 9 et un dessus 22 egalement continu. Les parois longitudinales 20, le dessous 21 et le dessus 22 délimitent ensemble un collecteur continu 23 qui doit être considéré comme fermé, notamment par rapport au dessus 22 dont la surface supérieure 24 est prévue pour affleurer la couche d'usure 8.
L'ouvrage hydraulique est réalisé de manière que la face supérieure 24 du dessus 22 comprenne une plage plane latérale 25 qui est bordée par un caniveau 26 jouxtant la couche d'usure 8. Le caniveau ou cunette 26 est réalisé de façon courante, sur toute la longueur de l'ouvrage 10, et présente de place en place des avaloirs 28, de préférence combinés à des grilles 29 et qui s'ouvrent directement dans la face intérieure du dessus 22 pour communiquer avec le collecteur 23.
L'ouvrage 10 peut être réalisé en tous matériaux appropriés, mais une constitution à base de béton, armé ou non, est jugée généralement préférable dans l'application visée. L'ouvrage 10 peut être réalisé de façon continue in situ ou encore et de préférence, mais non exclusivement, être formé à partir d'éléments prefabriqués 30, du type de celui représenté à la figure 2. Dans un tel cas, la longueur de chaque élément prefabdqué 30 peut être comprise entre 1,50 m et 4 m et fait intervenir des chants transversaux 31 comprenant pour l'un, un about femelle 32 et, pour l'autre, un about mAie 33, de tels abouts étant susceptibles d'être complétés, comme cela est connu dans la technique, par une ou plusieurs garnitures d'étanchéité.
Ainsi, un ouvrage hydraulique 10 peut être constitué par la mise bout à bout d'éléments 30, tels que 30,, 30, et 34, représentés aux figures 2 et 3. Dans une telle forme de réalisation, il peut être prévu de conIbrmer chaque élément de manière qu'il comporte un avaloir 28, de férenoe situé à proximité de l'un des chants transversaux 31, pour des raisons qui ressortent de ce qui suit.
L'ouvrage hydraulique, tel que décrit ci-dessus, est, par la structure retenue, à même d'assurer la première fonction qui lui est dévolue.
En effet, les eaux, plus particulièrement de ruissellement, qui courent le long de la surface 8 sont récoltées par le caniveau ou la cunette 26 qui en assure l'écoulement en direction de l'avaloir 28, étant donné que par principe constructif, l'ouvrage hydraulique 10 présente, par son implantation même, une pente descendante, par exemple dans le sens de la flèche f. Les eaux collectées sont ainsi dingées directement vers le collecteur 23 dont la grande section permet de lui faire assumer une fonction de rétention capable d'absorber des débits importants, sans obturation du niveau ou de la capacité d'absorption du caniveau ou de la cunette 26.
A titre indicatif, un ouvrage tel que 10 est généralement réalisé sous une longueur de 3 m en présentant une section de passage interne pour le collecteur 23, voisine de 6.000 cm2.
La grille 29 est bien entendu constituée par un élément indépendant tel qu'en métal, implantée de faucon amovible dans un sige ou logement 35 (figure 3), réservé à cet effet, dans le caniveau 26. De cette manière, un nettoyage pratique peut être réalisé, sans risque d'obstruction, ni d'introduction à l'intérieur du collecteur 23 de débris, résidus, végétaux, papiers ou autres corps divers.
Selon une autre disposition constructive de l'invention, l'ouvrage hydraulique 10 comporte de place en place, un voile transvenal 40 s'élevant a partif de la fa intérieure du dessous 21 et présentant dans sa partie centre et à partir de ce dessous, une bonde d'évacuation régulée 41, par exemple de section du type représenté a la figure 4. Le voile 40 est interrompu à distance de la face intérieure du dessus 22, de manière à constituer par son bord supérieur un déversoir de niveau 42.
Le déversoir 42 permet de faire assumer à l'ouvrage hydraulique une seconde fonction qui est celle d'alimentation régulée d'un exutoire ou d'un bassin de rétention partielle. En effet, entre deux voiles 40, l'eau collectée est emmagasée et retenue avec une possibilité d'écoulement libre, par l'intermédiaire de la bonde 41 dont la section de passage limite le débit autorisé.
Les compartiments successifs qui sont ainsi délimités à l'intérieur de l'ouvrage 10 et qui peuvent etre désignés par la référence 43, assument chacun une fonction de rétention d'une masse importante d'eaux collectées et autorisent par la bonde 41 un transfert de compartiment en compartiment, selon un débit régulier qui est ainsi fourni à l'exutoire ou au bassin.
Dans le cas de collecte importante, et pour éviter tout risque de refoulement, notamment par les avaloirs 28, le déversoir 42 limite le niveau de rétention au bord supérieur du voile 40 auSessus duquel tout twplein considéré peut être déversé d'un compartiment à un autre.
La présence des voiles transversaux 40 permet, en cas de déclivité importante, de maintenir une sorte de niveau constant à l'intérieur de chaque compartiment 43 et de freiner la masse d'eau collectée qui autrement aurait tendance à adopter un écoulement de plus en plus rapide en débitfheure.
De préférence, le voile transversal 40 est formé, dans le cas de réalisation de l'ouvrage 10 par des éléments indépendants 30, à proximité, voire dans le plan de l'un des chants transversaux tels que 31, en étant toujours prévu en aval de l'avaloir 28, par rapport au sens de circulation selon la flèche f2 à l'intérieur du collecteur 23.
Selon une autre dispontion, la bonde 41 est protégée par un gsille 44 qui est disposée en amont par rapport au voile 40. Selon une autre disposition encore, il est avantageusement prévu d'associer à la bonde 41, une vanne 45 du type à panneau coulissant, permetrant le cas échéant de régler la section de passage utile de ta bonde 41. I-a vanne 45 peut être disposée sur l'une ou l'autre des faces du voile 40 mais une disposition interne est jugée préférable en cas de réalisation de l'ouvrage hydraulique 10 sous la forme d'éléments 30. Dans un tel cas, chaque voile 40 de chaque élément 30 est pourvu d'une vanne 45 qui est dis-e en amont du voile par rapport au sens d'écoulement selon la flèche f2, de manière à être, dans tow les cas aisément accessible à partir de l'avaloir 28.
Selon une autre disposition de l'invention, le dessous 21 comporte avantageusement, délimite ou présente une ouverture 50 qui est dc préférence située sensiblement à l'aplomb de l'avaloir 28. L'ouverture 50 est destinée à la mise en place d'un tampon 51 à même de la fermer de façon étanche. Le tampon 51 est réalisé de manière à être accessible et extractible à partir de l'avaloir 28. Ainsi, le cas échéant, il peut être prévu d'associer l'ouvrage hydraulique 10 à un réseau collecteur secondaire, tel que SS, comportant des drains 56 ou un drain du type 13, raccordés par des regards 57 qui sont rendus accessibles à partir des ouverture 50.
Bien que cela ne soit pas représenté, une ouverture semblable à l'ouverture 50 peut être prévue, comme dit cidessus, dans l'une et/ou l'autre des parois longitudinales 20.
Selon une autre disposition encore, il peut être avantageux de réaliser l'ouvrage hydraulique 10 en lui faisant comporter, à partir de la fiee extérieure de son fond 21, une embase drainante S8 délimitant intérieurement un conduit 59 à même d'assumer la fonction des drains 56 constitutifs du réseau 55.
La figure 6 montre que la conformation particulière de l'ouvrage selon l'invention, permet de mettre à profit la plage plane latérale 25, pour supporter, par exemple, une barrière de délimitation ou de sécurité 60 qui peut être constituée à partir de potelets 62 s'élevant depuis des embases 63 fixées de façon amovible sur la plage 25. Les potelets 62 peuvent être réunis entre eux par des rails-glissières 64, du type de ceux implantés sur les voies routières ou autoroutières.
La figure 7 montre une vanante de rialisation selon laquelle la barrière 60 est constituée par un muret 65 qui peut etre soit coulé sur la plage 2S en continu après implantation de l'ouvrage 10, soit encore formé directement, par exemple, par chaque élément 30 préfabriqué.
La figure 7 montre également que l'ouvrage peut comporter un dessous 21 massif, tel que schématisé en 21a, et prolongé latéralement, au delà de la paroi longitudinale 20 correspondant à la plage 26, par une semelle de stabilité 66. La paroi 20 oppose peut être mise à profit pour supports, par des fixations temporaires ou définitives 67, soit des poteaux, soit des plaques ou panneaux S destines à la constitution d'un mur antibruit par exemple.
Cette disposition, éventuellement indépendante du muret'5, peut être aussi mise en oeuvre dans le cas de réalisation selon l'exemple de la page 6.
La figure 8 montre une variante de réalisation dans laquelle les faces internes des parois 20 du dessous 21 et du dessus 22 sont réunies par des goussets de renfort d'angle 70 prévus pour augmenter la matière dans les parties angulaires * du du caisson afin de permettre la délimitation de logements 71 s'ouvrant dans les transversales et réservés au passage de réseaux de transport d'énergie ou de transfert d'informations qui sont généralement implantés le long des voies routières ou autoroutières.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims (12)

REVENDICATIONS
1 - Ouvrage hydraulique de collecte et de transfert des eaux d'une plate- forme, caractérisé en ce qu'il est constitué sous la forme d'un caisson allongé (10) comprenant deux parois longitudinales (20) , un dessus (22) et un dessous (21) qui délimitent ensemble un collecteur (23), le dessus formant par sa face supérieure (24), une plage(25) plane latérale et un caniveau (26) destiné à jouxter la plate forme et présentant de place en place un avaloir (28) s'ouvrant dans le collecteur.
2 - Ouvrage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est réalisé in situ de faon continue.
3 - Ouvrage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'éléments préfabriqués (30) montés bout à bout sur un lit de pose avec emboitement d'abouts mile (33) et femelle (32) complémentaires, pourvus de garniture d'étanchéité et respectivement formés à l'une et l'autre extrémités transversales de chaque élément.
4 - Ouvrage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte, intérieurement et en aval de certains au moins des avaloirs (28) par rapport au sens d'écoulement dans le collecteur, un voile transversal (40) s'élevant à parEr de la face interne du dessous, interrompu à distance de la face interne du dessus pour former un déversoir de niveau (42) ct présentant, en partie basse, une bonde d'évacuation régulée (41).
S - Ourage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bonde (41) est powrue d'une grille (29) de protection s'étendant en amont du voile par rapport au sens d'écoulement dans le collecteur (23) pour entre acessible à partir de l'avaloir.
6 - nage sdon la revendication 4 ou S, caracriséenoequelabonde est associée à une vanne (45) de contrôle de sa section de passage.
7 - Ouvrage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins dans son dessous (21) une ouverture (50) sensiblement située à l'aplomb de l'avaloir (28) et fende avec étanchéité par un tampon (51) amovible et extractible à partir de l'avaloir.
8 - Ouvrage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dessous est doublé par une embase drainante (55) délimitant un conduit (59) collecteur.
9 - Ouvrage selon l'une des revendications 1 à 3 et 8, camérisé en ce que les faces internes des parois longitudinales, du dessus et du dessous sont raccordées par des goussets (70) de renfort d'angle dans lesquels sont délimités des logements longitudinaux (71) s'ouvrant sur les faces transversales et réservés au passage de circuit ou réseaux d'énergies diverses.
10 - Ouvrage selon l'une des revendications 1 à3, 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il porte une barrière (60) de sécurité et/ou de séparation s'élevant à partir de la plage (25) plane.
11- Ouvrage selon la revendication 10, caractérisé en ce que la barrière de sécurité est constituée par des éléments de glissière (64) montés sur des potelets (62) fixés de façon amovible sur la plage plane latérale.
12 - Ouvrage selon la revendication 10, caractérisé en ce que la barrière de sécurité est constituée par une murette (6S) s'crevant à partir de la plage plane latérale.
13 - Ouvrage selon l'une des revendications 1, 9 ou 10 à 12, caracteriséen ce que l'une des parois longitudinales est prolongée latéralement par une semelle de stabilité (66) et en ce que l'autre paroi longitudinale porte extérieurement par des organes de fixation (1n) des moyens de constitution d'un mur antibruit (ss).
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