WO1996001925A1 - Automatic self-contained tilt-up gate - Google Patents
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- WO1996001925A1 WO1996001925A1 PCT/FR1995/000094 FR9500094W WO9601925A1 WO 1996001925 A1 WO1996001925 A1 WO 1996001925A1 FR 9500094 W FR9500094 W FR 9500094W WO 9601925 A1 WO9601925 A1 WO 9601925A1
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- 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
- E02B7/205—Barrages controlled by the variations of the water level; automatically functioning barrages
Definitions
- the present invention relates to automatic, autonomous and ascending valves of dam weirs. They are intended for the three cases which we have to do in the practice of weirs.
- valves are intended for new weirs which need: (a) automatic and autonomous valves, (b) valves with increased resistance to very strong earthquakes,
- valves are also intended for the spillways of dry dams built for the capping of floods and protection against floods downstream, on means and small rivers.
- valves also relate to existing free-flowing weirs, that is to say, weirs initially built without valves.
- Automatic and autonomous valves are installed to raise the level of the normal reservoir in order to increase the useful volume of the tank.
- the valves according to this invention have very large advantages.
- valves are lifted automatically to let in all the floods planned by the initial weir project and even larger, if the circumstances allow it, without risk of raising the maximum retention level according to the initial project or the maximum admissible level.
- valves are likewise very suitable in the case where it is necessary to make a reconstruction and an adaptation of the weir to considerably increase its capacity.
- valve weirs in which it is best, if an increase in the normal level is required, to install automatic valves according to this invention above the valves which already exist. They are based on the latter during closure. Regarding the valves for new weirs, the new type of automatic and autonomous valves has several advantages, the cost included.
- valves With these valves, the operational safety of the reservoir is considerably increased while reducing the cost of the valves. This makes them much more economical than any other valve satisfying the same conditions.
- These valves are completely independent of any external energy, of any machine or engine and of human factor.
- valves do not need any permanent crew on the dam, engine maintenance or energy source. It is sufficient to make a regular check once or twice a year, after a great flood or a strong earthquake.
- the automatic, autonomous and rising valve which is described according to the present invention is called, in shorthand, "the AAM valve" which is used in the text which follows.
- FIGS 1, 2 and 8 show three transverse and vertical sections of automatic valves, autonomous and rising, according to the present invention.
- the valves represented by these three sections differ in the type of framework and they present three variants of the same type of AAM valve.
- the frame is in three-dimensional lattice (4) metal with the counterweight attached (8) so as to form a seismic device.
- the framework is in three-dimensional lattice (4) metallic (in steel), with the counterweight in slab and ribs in reinforced concrete (6) incorporated into the lattice (4) forming a mixed structure.
- the frame is in the form of a sheet steel pipe (30) which connects the two battery supports and which replaces the three-dimensional trellis of Figures 1 and 2.
- the counterweights are linked to the cylinder at means of levers.
- the first three variants shown in the figures are characteristic, while variants 4 and 5 are only described which is sufficient, given their species.
- the AAM valve is designed to allow water to flow upward, upward. The water from the lake pours below the rising valve. On the crest of the AAM valve we can add a small weir through which we evacuate small flows without the AAM valve lifting. This happens at the beginning of the rise of the water in the lake. After that, from a pre-set restraint level the AAM valve begins to lift and discharge automatically and completely autonomously, without any motor, without external energy and without any human factor .
- Figure 3 shows the AAM valve in variant 2, being partially lifted.
- AAM valves with frameworks in variants 1, 2, 4 and 5 can be used for large and small weir vents with a height difference between the top of the weir threshold and the normal level of containment varying from 2 m to 10 m and more.
- the variants of the AAM valve, with pipe-shaped frame, are designed for small heights of this drop.
- Figures 4 and 5 in elevation seen from upstream, relate to the AAM valve, variant 2, which does not have a weir on its crest for small flows, the valve having to lift to carry them out.
- Figure 6 shows the variant 2 frame (lattice and counterweight slab with reinforced concrete ribs), in elevation upstream view, with a weir (27) on the AAM valve for small flows.
- a weir can be applied to any type of frame of the AAM valve, this means on variants 1 to 5.
- Figure 7 shows the gasket (22) to the casing designed for this type of valve, the AAM valve.
- the valve opens and closes without friction.
- the seal is anchored to a tooth (21) formed on the pile so as to reduce the width of the hole (the reduction in flow rate is negligible).
- the tooth can also be formed in the pile according to the same figure.
- the two main and permanent supports on the two piles on which an AAM valve rests can be made of two types.
- One type of support consists of a large steel key (19) passing through an elongated disc (18) embedded in the valve, and two branches of a fixed support (17) anchored in the stack. The key makes these two support parts integral in rotation.
- It is a known valve support, which in the case of the AAM valve is preferably used. It makes minimum friction and at the same time it is the cheapest. We see it in Figures 1, 2, 4 and 6.
- axle shaft which receives the rotational movement with the forces acting on the valve and transmits them in shape battery reaction of the weir, by means of a fixed part anchored in the pile, this shaft can also be called “horizontal pivot”. This can be seen in Figures 3 and 5.
- the fundamental principle of the AAM valve consists in that the two curves, that of the moments of the active forces (hydrostatic, hydrodynamic, seismic, waves, ice and others) and that of the moments of the reactive forces, (counterweight, self-weight and small friction forces in the joint) which globally differ considerably from each other, are applied only in a limited interval in which they coincide and in which they overlap exactly on all points.
- the three-dimensional metal lattice framework (4) which can also be in the form of a three-dimensional portal frame and metal beams, or a combination of these two frameworks, ⁇ . ,
- this support composed of parts (17), (18) and (19) serving as support for all variants of different frameworks (1 to 5) without or with overflow on their ridges.
- this tree can also be called a horizontal pivot
- the level of the normal retention (14) of the valve with steel pipe frame can vary from the level below the pipe to the level of the highest point of the latter, the pipe being able to spill.
- a weight is installed in a vertical line above the axis of rotation which for the closed valve does not give a moment of rotation. As the valve opens, the torque due to this weight increases until it fully opens the valve.
- curvilinear weir In the case of the curvilinear weir it can be transformed into a polygonal weir by adding thin intermediate stacks and by correcting the line of the threshold.
- the first calibration of the valves can be done by replacing the water with hydraulic cylinders transmitting the forces at the bottom of the valve and at the weir threshold.
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Abstract
An automatic self-contained tilt-up gate (AAM) for new spillways, for raising the normal impounded water level of originally gateless spillways to increase the reservoir capacity, for lowering flood water levels at dry dams, and for increasing the discharge capacity of rebuilt spillways. Said gate is fully automatic and self-contained, requires no external motor or power supply and no human intervention, and tilts upwards to let water through. The figure shows the concrete crest (1) with the dam top (3), the spillway pier (2), a three-dimensional metal trellis framework (4) pivoting about a pivot pin (19) with a metal sheet (5) for holding back the water or letting it through, a tie-rod (7), a bearing (12) engaged by the gate when it is closed, a reinforced concrete beam (11) supporting the bearings (12), a seal (13) at the lower end of the gate, a seal (26) around the point where the tie rod (7) passes through the metal sheet (5), a counter-weight slab (6) with a flange incorporated into the three-dimensional framework (4) to form a composite structure, the spillway bridge (29), the normal impounded water level (14) and the maximum level (15).
Description
La présente invention porte sur les vannes automatiques, autonomes et montantes de déversoirs de barrages. Elles sont destinées aux trois cas auxquels on a à faire dans la pratique des déversoirs.The present invention relates to automatic, autonomous and ascending valves of dam weirs. They are intended for the three cases which we have to do in the practice of weirs.
1. Ces vannes sont destinées aux nouveaux déversoirs qui ont besoins: (a) de vannes automatiques et autonomes, (b) de vannes d'une résistance accrue aux très forts séismes,1. These valves are intended for new weirs which need: (a) automatic and autonomous valves, (b) valves with increased resistance to very strong earthquakes,
(c) de vannes les plus économiques. Ces vannes sont destinées aussi aux déversoirs de barrages secs construits pour l'écrêtement de crues et la protection contre des inondations à l'aval, sur de moyens et de petits cours d'eau.(c) the most economical valves. These valves are also intended for the spillways of dry dams built for the capping of floods and protection against floods downstream, on means and small rivers.
2. Ces vannes se rapportent aussi aux déversoirs existants à déversement libre, c'est à dire aux déversoirs construits initialement sans vannes. On installe les vannes automatiques et autonomes pour hausser le niveau de la retenue normale en but d'augmenter le volume utile du réservoir. Les vannes selon cette invention présentent dans ce cas-là de très gros avantages.2. These valves also relate to existing free-flowing weirs, that is to say, weirs initially built without valves. Automatic and autonomous valves are installed to raise the level of the normal reservoir in order to increase the useful volume of the tank. In this case, the valves according to this invention have very large advantages.
Ces vannes se soulèvent automatiquement pour laisser passer toutes les crues prévues par le projet du déversoir initial et même plus grandes, si les circonstances le permettent, sans risque de hausser le niveau de retenue maximum d'après le projet initial ou le niveau maximum admissible.These valves are lifted automatically to let in all the floods planned by the initial weir project and even larger, if the circumstances allow it, without risk of raising the maximum retention level according to the initial project or the maximum admissible level.
3. Ces vannes sont de même très convenables dans le cas où il est nécessaire de faire une reconstruction et une adaptation du déversoir pour augmenter considérablement sa capacité. On baisse le sommet du seuil du déversoir, en l'arasant et on installe des vannes selon cette invention. Dans ce cas-là aussi ces vannes offrent de très gros avantages.3. These valves are likewise very suitable in the case where it is necessary to make a reconstruction and an adaptation of the weir to considerably increase its capacity. We lower the top of the spillway threshold, leveling it off and we install valves according to this invention. In this case too, these valves offer very large advantages.
4. Il existe des déversoirs à vannes dans le cas desquelles il convient le mieux, si l'on exige une hausse du niveau normal, d'installer des vannes automatiques selon cette invention au- dessus des vannes qui existent déjà. Elles s'appuient sur ces dernières lors de la fermeture. En ce qui concerne les vannes pour de nouveaux déversoirs, le nouveau type de vannes automatiques et autonomes présente plusieurs avantages, le coût inclus.4. There are valve weirs in which it is best, if an increase in the normal level is required, to install automatic valves according to this invention above the valves which already exist. They are based on the latter during closure. Regarding the valves for new weirs, the new type of automatic and autonomous valves has several advantages, the cost included.
Avec ces vannes on augmente considérablement la sécurité d'exploitation de la retenue tout en diminuant le coût des vannes. Cela les rend bien plus économiques que toutes autres vannes satisfaisant les mêmes conditions. En les comparant à d'autres types de vannes et de structures prévues pour hausser le niveau de la retenue normale elles sont de beaucoup les plus sûres et les plus convenables en exploitation. Elles répondent à toutes les forces qui puissent survenir et auxquelles les vannes doivent être calculées (poids propre, pression hydrostatique, pressions hydrodynamiques, séismes, vagues, glace). Elles vont répondre économiquement à tout une série de crues, même les crues maximums, en faisant une bonne régularisation, le réservoir devant retenir le plus d'eau possible en transformant les crues d'entrée en crues de sortie de manière optimale.
Ces vannes sont tout à fait indépendantes de n'importe quelle énergie extérieure, de tout engin ou moteur et de facteur humain.With these valves, the operational safety of the reservoir is considerably increased while reducing the cost of the valves. This makes them much more economical than any other valve satisfying the same conditions. Compared to other types of valves and structures designed to raise the level of normal containment they are by far the safest and most suitable in operation. They respond to all the forces that may arise and to which the valves must be calculated (self-weight, hydrostatic pressure, hydrodynamic pressures, earthquakes, waves, ice). They will respond economically to a whole series of floods, even maximum floods, by making a good regulation, the reservoir having to retain as much water as possible by transforming inlet floods into outlet floods in an optimal manner. These valves are completely independent of any external energy, of any machine or engine and of human factor.
Ces vannes n'ont pas du tout besoin d'équipage permanent sur le barrage, d'entretien de moteur ou de source d'énergie. Il est suffisent de faire un contrôle régulier une ou deux fois par an, après une grande crue ou un fort séisme.These valves do not need any permanent crew on the dam, engine maintenance or energy source. It is sufficient to make a regular check once or twice a year, after a great flood or a strong earthquake.
Les défauts et les risques de vannes classiques n'étant pas automatiques et autonomes sont connus. Les défauts des structures pour hausser le niveau de la retenue normale et pour augmenter le volume utile du réservoir, ou bien pour augmenter la capacité du déversoir, employées et connues jusqu'à présent, sont éliminés avec les vannes de la présente invention.The defects and risks of conventional valves which are not automatic and autonomous are known. Defects in the structures for raising the level of normal retention and for increasing the useful volume of the tank, or else for increasing the capacity of the weir, used and known up to now, are eliminated with the valves of the present invention.
La vanne automatique, autonome et montante qui est décrite selon la présente invention est nommée, en raccourci, "la vanne AAM" ce qui est employé dans le texte qui suit.The automatic, autonomous and rising valve which is described according to the present invention is called, in shorthand, "the AAM valve" which is used in the text which follows.
Sur les figures 1, 2 et 8 on montre trois coupes transversales et verticales de vannes automatiques, autonomes et montantes, selon la présente invention. Les vannes représentées par ces trois coupes diffèrent par le type d'ossature et elles présentent trois variantes du même type de vanne AAM.Figures 1, 2 and 8 show three transverse and vertical sections of automatic valves, autonomous and rising, according to the present invention. The valves represented by these three sections differ in the type of framework and they present three variants of the same type of AAM valve.
Dans le premier cas, figures 1, (première variante), l'ossature est en treillis tridimensionnel (4) métallique avec le contrepoids accroché (8) de manière à former un dispositif parasismique. Dans le second cas, figure 2, (deuxième variante), l'ossature est en treillis tridimensionnel (4) métallique (en acier), avec le contrepoids en dalle et nervures en béton armé (6) incorporé au treillis (4) formant une structure mixte.In the first case, Figures 1, (first variant), the frame is in three-dimensional lattice (4) metal with the counterweight attached (8) so as to form a seismic device. In the second case, FIG. 2 (second variant), the framework is in three-dimensional lattice (4) metallic (in steel), with the counterweight in slab and ribs in reinforced concrete (6) incorporated into the lattice (4) forming a mixed structure.
Dans le troisième cas, figure 8, l'ossature est en forme de tuyau en tôle d'acier (30) qui relie les deux appuis sur piles et qui remplace le treillis tridimensionnel des figures 1 et 2. Les contrepoids sont liés au cylindre au moyen de leviers.In the third case, Figure 8, the frame is in the form of a sheet steel pipe (30) which connects the two battery supports and which replaces the three-dimensional trellis of Figures 1 and 2. The counterweights are linked to the cylinder at means of levers.
Au lieu d'une ossature en treillis métallique on peut faire une ossature en portiques et poutres métalliques avec le contrepoids en béton armé, qui peut participer à la structure portante Dans le cas où le contrepoids ne participe pas a la structure portante il faits parti du dispositif parasismique. L'ossature en portique nous donne la variante 4. La combinaison des variantes d'ossature en portiques et poutres et d'ossature en treillis nous apporte une cinquième variante de la vanne AAM. Dans le cas du contrepoids en dispositif parasismique celui ci ne participe pas à l'action portante de l'ossature de la vanne.Instead of a metal lattice frame, we can make a frame in gantries and metal beams with the reinforced concrete counterweight, which can participate in the supporting structure In the case where the counterweight does not participate in the supporting structure it is part of the seismic device. The portal frame gives us variant 4. The combination of the portal frame and beam variant and lattice frame gives us a fifth variant of the AAM valve. In the case of the counterweight in seismic device, this does not participate in the bearing action of the valve frame.
Les trois premières variantes montrées sur figures sont caractéristiques, tandis que les variantes 4 et 5 ne sont que décrite ce qui est suffisent, vu leur espèce.
La vanne AAM est conçue pour laisser passer l'eau en montant, en se soulevant. L'eau du lac déverse au-dessous de la vanne qui monte. Sur la crête de la vanne AAM on peut ajouter un petit déversoir par lequel on évacue de petits débits sans que la vanne AAM se soulève. Ceci se passe au commencement de la monté de l'eau dans le lac. Après cela, à partir d'un niveau de retenue fixé à l'avance la vanne AAM commence à se soulever et à déverser automatiquement et de manière tout à fait autonome, sans aucun moteur, sans énergie extérieure et sans n'importe quel facteur humain.The first three variants shown in the figures are characteristic, while variants 4 and 5 are only described which is sufficient, given their species. The AAM valve is designed to allow water to flow upward, upward. The water from the lake pours below the rising valve. On the crest of the AAM valve we can add a small weir through which we evacuate small flows without the AAM valve lifting. This happens at the beginning of the rise of the water in the lake. After that, from a pre-set restraint level the AAM valve begins to lift and discharge automatically and completely autonomously, without any motor, without external energy and without any human factor .
La figure 3 montre la vanne AAM en variante 2, étant levée partiellement.Figure 3 shows the AAM valve in variant 2, being partially lifted.
Les vannes AAM avec des ossatures en variantes 1 , 2, 4 et 5 peuvent être utilisées pour de grands et petits pertuis de déversoir avec une hauteur de dénivellation entre le sommet du seuil du déversoir et le niveau de retenue normale variant de 2 m à 10 m et plus. La variantes de la vanne AAM, avec ossature en forme de tuyau est conçue pour de petites hauteurs de cette dénivellation.AAM valves with frameworks in variants 1, 2, 4 and 5 can be used for large and small weir vents with a height difference between the top of the weir threshold and the normal level of containment varying from 2 m to 10 m and more. The variants of the AAM valve, with pipe-shaped frame, are designed for small heights of this drop.
Les figures 4 et 5, en élévation vues d'amont, se rapportent à la vanne AAM, variante 2, qui n'a pas de déversoir sur sa crête pour de petits débits, la vanne devant se soulever pour les effectuer.Figures 4 and 5, in elevation seen from upstream, relate to the AAM valve, variant 2, which does not have a weir on its crest for small flows, the valve having to lift to carry them out.
La figure 6, représente la variante 2 d'ossature (en treillis et contrepoids en dalle avec nervures en béton armé), en élévation vue d'amont, avec un déversoir (27) sur la vanne AAM pour de petits débits. Un tel déversoir peut être appliqué sur n'importe quel type d'ossature de la vanne AAM, ceci veut dire sur les variantes 1 à 5.Figure 6 shows the variant 2 frame (lattice and counterweight slab with reinforced concrete ribs), in elevation upstream view, with a weir (27) on the AAM valve for small flows. Such a weir can be applied to any type of frame of the AAM valve, this means on variants 1 to 5.
La figure 7 montre le joint d'étanchéité (22) au bajoyer conçu pour ce type de vanne, la vanne AAM. L'ouverture et la fermeture de la vanne s'effectue sans frottement. Le joint d'étanchéité est ancré à une dent (21) formée sur la pile de manière à réduire la largeur du pertuis (la réduction de débit est négligeable). La dent peut être formée aussi dans la pile d'après la même figure. En fonction des conditions du cas concret auxquelles la vanne AAM doit répondre il existe aussi la possibilité de faire le joint d'étanchéité classique aux bajoyers.Figure 7 shows the gasket (22) to the casing designed for this type of valve, the AAM valve. The valve opens and closes without friction. The seal is anchored to a tooth (21) formed on the pile so as to reduce the width of the hole (the reduction in flow rate is negligible). The tooth can also be formed in the pile according to the same figure. Depending on the conditions of the specific case to which the AAM valve must respond, there is also the possibility of making the classic gasket for the sidewalls.
Les deux appuis principaux et permanents sur les deux piles sur lesquelles s'appuie une vanne AAM, comme on le voit sur les figures de 1 à 6, peuvent être faits de deux types. Un type d'appui consiste en une grosse clavette (tourillon) (19) en acier passant à travers un disque allongé (18) encastré à la vanne, et deux branches d'un appui fixe (17) ancrée dans la pile. La clavette rend ces deux parties d'appui solidaires en rotation. C'est un appui de vanne connu, qui dans le cas de la vanne AAM est employé de préférence. Il fait un frottement minimum et en même temps il est le moins cher. On le voit sur les figures 1, 2, 4 et 6. L'autre type, c'est un appui au moyen d'arbre d'axe qui reçoit le mouvement de rotation avec les forces agissant sur la vanne et les transmet en forme de réaction à la pile
du déversoir, par l'intermédiaire d'une pièce fixe ancrée dans la pile, cet arbre pouvant être appelé aussi "pivot horizontale". On le voit sur les figures 3 et 5.The two main and permanent supports on the two piles on which an AAM valve rests, as seen in the figures from 1 to 6, can be made of two types. One type of support consists of a large steel key (19) passing through an elongated disc (18) embedded in the valve, and two branches of a fixed support (17) anchored in the stack. The key makes these two support parts integral in rotation. It is a known valve support, which in the case of the AAM valve is preferably used. It makes minimum friction and at the same time it is the cheapest. We see it in Figures 1, 2, 4 and 6. The other type is a support by means of an axle shaft which receives the rotational movement with the forces acting on the valve and transmits them in shape battery reaction of the weir, by means of a fixed part anchored in the pile, this shaft can also be called "horizontal pivot". This can be seen in Figures 3 and 5.
Le principe fondamental de la vanne AAM consiste en ce que les deux courbes, celle des moments des forces actives (forces hydrostatiques, hydrodynamiques, sismiques, vagues, glaces et autres) et celle des moments des forces réactives, (contrepoids, poids propre et petites forces de frottement dans l'articulation) qui globalement diffèrent considérablement l'une de l'autre, ne sont appliquées que dans un intervalle limité dans lequel elles coïncident et dans le quel elle se recouvrent exactement sur tous les points.The fundamental principle of the AAM valve consists in that the two curves, that of the moments of the active forces (hydrostatic, hydrodynamic, seismic, waves, ice and others) and that of the moments of the reactive forces, (counterweight, self-weight and small friction forces in the joint) which globally differ considerably from each other, are applied only in a limited interval in which they coincide and in which they overlap exactly on all points.
Le deuxième fait fondamental, c'est qu'il est possible de déterminer au moyen de modèle réduit, facilement, les courbes des pressions hydrodynamiques que le fluide qui passe au dessous de la vanne AAM exerce sur cette vanne en fonction de la position initiale de la vanne, de l'angle d'ouverture et de la forme de la face amont. Les pressions hydrodynamiques sont favorable à la conception de ce type de vanne, comme l'ont fait voir les essais sur modèles réduits. Sur les figures de 1 à 8 on montre les éléments caractéristiques qui forment le nouveau type de vanne AAM, ainsi que les éléments qui sont nécessaires à le comprendre:The second fundamental fact is that it is possible to determine, by means of a reduced model, easily, the curves of the hydrodynamic pressures that the fluid which passes under the valve AAM exerts on this valve as a function of the initial position of the valve, the opening angle and the shape of the upstream face. The hydrodynamic pressures are favorable to the design of this type of valve, as shown by the tests on scale models. Figures 1 to 8 show the characteristic elements that make up the new type of AAM valve, as well as the elements that are necessary to understand it:
- le seuil de déversoir (1) en béton,- the concrete weir threshold (1),
- les piles de déversoir (2) qui forment les bajoyers de pertuis, en béton armé,- the weir piers (2) which form the bay walls of the sluice, made of reinforced concrete,
- le sommet (3) du seuil, - l'ossature en treillis métallique (4) tridimensionnel, pouvant être aussi en forme d'ossature en portiques tridimensionnels et poutres métalliques, ou de combinaison de ces deux ossatures, Λ . ,- the top (3) of the threshold, - the three-dimensional metal lattice framework (4), which can also be in the form of a three-dimensional portal frame and metal beams, or a combination of these two frameworks, Λ . ,
- la tôle (5) en acier qui intercepte le passage de l'eau,*-*».
eu & *-e*- the steel sheet (5) which intercepts the passage of water, * - * ”. eu & * -e *
- la dalle (6) avec nervures en béton armé comme contrepoids faisant partie du treillis tridimensionnel et formant de cette manière une structure mixte, qui peut être aussi placée plus en aval que sur la fig. 2, à l'endroit le plus convenable d'après le cas concret, cette dalle à nervures en béton armé se remplace mutuellement avec le contrepoids (8) qui est impératif dans les cas où la vanne doit résister aux forts séismes,- the slab (6) with reinforced concrete ribs as a counterweight forming part of the three-dimensional trellis and thus forming a mixed structure, which can also be placed further downstream than in FIG. 2, in the most suitable place according to the concrete case, this reinforced concrete rib plate replaces each other with the counterweight (8) which is imperative in cases where the valve must withstand strong earthquakes,
- le tirant (7) en acier qui passe à travers la tôle (5) avec un joint d'étanchéité (26) en plastique; le tirant pouvant être supprimé dans le cas où les déplacements au fond de la vanne, sans tirants, étaient admissibles du point de vue d'étanchéité,- the steel tie rod (7) which passes through the sheet metal (5) with a plastic seal (26); the tie rod being able to be eliminated in the case where the displacements at the bottom of the valve, without tie rods, were admissible from the sealing point of view,
- le contrepoids (8) en béton armé préfabriqué, accroché à l'ossature en treillis de manière à rendre négligeable la force sismique horizontale dans le contrepoids et dans la structure due à la masse du contrepoids, ce contrepoids se remplaçant mutuellement avec la dalle à nervures en béton armé (6), le contrepoids (8) étant impératif dans le cas où la vanne doit résister aux forts séismes, ce contrepoids (8) faisant partie du dispositif parasismique,- the counterweight (8) in prefabricated reinforced concrete, attached to the lattice frame so as to make negligible the horizontal seismic force in the counterweight and in the structure due to the mass of the counterweight, this counterweight replacing each other with the slab at reinforced concrete ribs (6), the counterweight (8) being imperative in the case where the valve must resist strong earthquakes, this counterweight (8) being part of the seismic device,
- la barre (9) articulée aux deux bout, qui transmet le contrepoids à l'ossature en treillis métallique, comme sur la fig. 1, (variante 1) ou bien à l'ossature en système de portiques et poutres, variante 4 ou à l'ossature combiné, variante 5, ainsi qu'à l'ossature en tuyau en
acier, variante 3 (fig. 8), et qui, faisant toujours partie du dispositif parasismique, empêchent la transmission des forces sismiques horizontales à la vanne et à la pile,- the bar (9) hinged at both ends, which transmits the counterweight to the wire mesh frame, as in fig. 1, (variant 1) or the frame in gantry and beam system, variant 4 or the combined frame, variant 5, as well as the pipe frame in steel, variant 3 (fig. 8), which, still part of the seismic device, prevents the transmission of horizontal seismic forces to the valve and to the cell,
- les articulations (10) aux deux bouts de la barre (9) faisant partie du dispositif parasismique, - la poutre (11) en béton armé préfabriqué ou en acier encastrée aux deux bouts aux piles du déversoir, avec des joints de dilatation dans le cas nécessaire, cette poutre pouvant être transformée en consoles ou en poutre de coupes transversales variables lorsque la partie du milieu ne supporte qu'une passerelle,- the joints (10) at both ends of the bar (9) forming part of the earthquake-resistant device, - the beam (11) in prefabricated reinforced concrete or steel embedded at both ends at the weir piers, with expansion joints in the if necessary, this beam can be transformed into brackets or a beam of variable cross sections when the middle part only supports a gangway,
- l'appui (12) fixe en direction verticale et libre en direction horizontale, qui ne sert d'appui que quand la vanne est fermée, pour régler les déformations du fond de la vanne, améliorer et simplifier son rôle d'étanchement du joint et pour empêcher que la vanne AAM transmette des forces de poids sur le seuil de déversoir par son joint d'étanchéité de fond,- the support (12) fixed in the vertical direction and free in the horizontal direction, which only serves as a support when the valve is closed, to adjust the deformations of the valve bottom, improve and simplify its role in sealing the joint and to prevent the AAM valve from transmitting weight forces on the weir threshold through its bottom seal,
- le joint d'étanchéité (13) de fond de la vanne qui s'appuie sur le seuil quelques décimètres en aval de son sommet (3), sans transmettre d'efforts considérables au seuil du déversoir, - le niveau de retenue normale (14),- the seal (13) at the bottom of the valve which rests on the threshold a few decimetres downstream from its top (3), without transmitting considerable force to the threshold of the weir, - the normal level of retention ( 14),
- le niveau de retenue maximum (15),- the maximum restraint level (15),
- la nappe supérieure (16) du jet de déversement,- the upper ply (16) of the discharge jet,
- la partie fixe de l'appui (17) principal permanent, en deux branches, ancrée à la pile du déversoir, entre lesquelles est introduit un disque (18) encastré à l'ossature, les deux branches et le disque, lié par une clavette (19) formant une articulation, fixe en sens horizontale amont-aval, et rendus solidaires en rotation, ce genre d'appui déjà connu, pouvant être remplacer par un autre ayant la même fonction à condition que la force de frottement ne soit pas plus grande.- The fixed part of the main main support (17), in two branches, anchored to the weir stack, between which is inserted a disc (18) embedded in the frame, the two branches and the disc, linked by a key (19) forming a joint, fixed in a horizontal upstream-downstream direction, and made integral in rotation, this type of support already known, which can be replaced by another having the same function provided that the friction force is not bigger.
- le disque (18) encastré à l'ossature, en tout comme déjà dit à l'alinéa précédent, - la clavette (19) liant le disque encastré à l'ossature aux deux branches de la partie fixe de l'appui, comme ce qui a été dit précédemment, cet appui composé de pièces (17), (18) et (19) servant d'appui pour toutes variantes d'ossatures différentes (1 à 5) sans ou avec déversoir sur leurs crêtes.- the disc (18) embedded in the frame, in all as already said in the preceding paragraph, - the key (19) connecting the disc embedded in the frame to the two branches of the fixed part of the support, as what has been said previously, this support composed of parts (17), (18) and (19) serving as support for all variants of different frameworks (1 to 5) without or with overflow on their ridges.
- l'appui avec un arbre d'axe (20) qui reçoit le mouvement de rotation avec les forces agissant sur la vanne et les transmets en forme de réaction par l'intermédiaire de la partie fixe de l'appui, comme (17), à la pile du déversoir, cet arbre pouvant être appelé aussi pivot horizontale,- the support with an axis shaft (20) which receives the rotational movement with the forces acting on the valve and transmits it in the form of a reaction via the fixed part of the support, as (17) , at the spill stack, this tree can also be called a horizontal pivot,
- la dent (21) pour l'ancrage du joint d'étanchéité (22) au bajoyer et dont la surface d'appui du joint d'étanchéité change de direction dans la partie haute (23) pour ne pas empêcher l'ouverture normale de la vanne, l'espace entre le joint d'étanchéité (23) dans sa partie haute et la tôle (5) étant fermé avec une tôle (25) renforcée et perpendiculaire à la tôle (5),- the tooth (21) for anchoring the seal (22) to the bajoyer and whose bearing surface of the seal changes direction in the upper part (23) so as not to prevent normal opening of the valve, the space between the seal (23) in its upper part and the sheet (5) being closed with a reinforced sheet (25) and perpendicular to the sheet (5),
- le joint d'étanchéité (22) au bajoyer en matière plastique montré sur la fig. 7,- the plastic bajoyer gasket (22) shown in fig. 7,
- ligne (23) de contact du joint d'étanchéité et des tôles (5) et (25),- contact line (23) of the seal and of the sheets (5) and (25),
- l'arc de cercle (24) de rayon égale à la distance la plus courte entre la tôle (5) et l'axe de rotation de la vanne,
- la tôle (25), étant perpendiculaire à la tôle (5), avec raidisseurs et avec cornière à son bord servant d'appui au joint d'étanchéité dans la partie haute et soudé au bord de la tôle- the circular arc (24) of radius equal to the shortest distance between the sheet (5) and the axis of rotation of the valve, - the sheet (25), being perpendicular to the sheet (5), with stiffeners and with angle iron at its edge serving to support the seal in the upper part and welded to the edge of the sheet
(5),(5),
- le joint d'étanchéité (26) à l'endroit où passe le tirant (7) à travers la tôle (5), - le déversoir (27) sur la vanne AAM pour de petits débits,- the seal (26) at the point where the tie rod (7) passes through the sheet (5), - the weir (27) on the AAM valve for small flows,
- la tôle (28) liée à la vanne, pour diriger l'eau et les apports flottants vers le déversoirs (27) sur la vanne lors de petits débits,- the sheet (28) linked to the valve, to direct the water and the floating supplies to the weirs (27) on the valve during small flows,
- le pont (29) sur le déversoir, indépendant de la vanne AAM, montré sur les figures comme exemple, - l'ossature en tuyau (30) en tôle d'acier en variante (3) d'ossature,- the bridge (29) on the weir, independent of the AAM valve, shown in the figures as an example, - the pipe frame (30) in steel sheet in variant (3) frame,
- le raidisseur, une structure portante (31) de la tôle (5) qui intercepte le passage de l'eau ou la laisse passer,- the stiffener, a supporting structure (31) of the sheet (5) which intercepts the passage of water or lets it pass,
- le levier (32) de connexion du contrepoids à l'ossature en tuyau,- the lever (32) for connecting the counterweight to the pipe frame,
- les roulements latéraux font partie de ces vannes mais n'étant pas caractéristiques on ne les montre pas.- the side bearings are part of these valves but not being characteristic they are not shown.
Le niveau de la retenue normale (14) de la vanne avec ossature en tuyau en acier (fig. 8) peut varier du niveau au dessous du tuyau jusqu'au niveau du point le plus haut de celui-ci, le tuyau pouvant déverser.The level of the normal retention (14) of the valve with steel pipe frame (fig. 8) can vary from the level below the pipe to the level of the highest point of the latter, the pipe being able to spill.
Il est possible de changer de niveau de retenue normale suivant les besoins et les circonstances dans le réservoir ou à l'aval du barrage. La modification du niveau de retenue normale se fait en enlevant ou en ajoutant du contrepoids, ce qui n'est pas difficile. On procède de la même manière pour faire l'étalonnage du fonctionnement de la vanne.It is possible to change the normal containment level according to the needs and circumstances in the reservoir or downstream of the dam. Changing the normal restraint level is done by removing or adding counterweight, which is not difficult. The same procedure is followed to calibrate the valve operation.
Dans le cas où l'on désir d'obtenir le soulèvement total automatique de la vanne AAM on installe un poids en ligne verticale au-dessus de l'axe de rotation qui pour la vanne fermée ne donne pas de moment de rotation. A mesure que la vanne s'ouvre, le moment de rotation dû à ce poids-ci augmente jusqu'à ce qu'il ouvre la vanne totalement.In the case where it is desired to obtain the automatic total lifting of the AAM valve, a weight is installed in a vertical line above the axis of rotation which for the closed valve does not give a moment of rotation. As the valve opens, the torque due to this weight increases until it fully opens the valve.
Un logiciel sur ordinateur PC pour le calcul complet du fonctionnement le dimensionnement de vannes automatiques, autonomes et montantes, vanne AAM, selon la présente invention peut être fourni sur demande. Dans le cas où le seuil du déversoir existant ne serait pas bien horizontal et en ligne droite on fait une correction qui n'est pas compliquée.Software on PC computer for the complete calculation of the operation, the dimensioning of automatic, autonomous and rising valves, AAM valve, according to the present invention can be provided on request. In the case where the threshold of the existing weir is not well horizontal and in a straight line, a correction is made which is not complicated.
Dans le cas du déversoir curviligne on peut le transformer en déversoir polygonale en ajoutant des piles intermédiaires minces et en corrigeant la ligne du seuil.In the case of the curvilinear weir it can be transformed into a polygonal weir by adding thin intermediate stacks and by correcting the line of the threshold.
Le premier étalonnage des vannes peut se faire en remplaçant l'eau par des vérins hydrauliques transmettant les forces au fond de la vanne et au seuil du déversoir.The first calibration of the valves can be done by replacing the water with hydraulic cylinders transmitting the forces at the bottom of the valve and at the weir threshold.
Au lieu d'une travée de la vanne automatique et autonome selon cette invention, on peut en faire plusieurs en répétant la solution d'une travée.
Instead of one span of the automatic and autonomous valve according to this invention, several can be made by repeating the solution of one span.
Claims
1. Vanne automatique, autonome et montante pour de nouveaux déversoirs, pour déversoirs construits initialement sans vannes en but de hausser le niveau de retenue normale et d'augmenter le volume du réservoir, pour déversoir de barrages secs écreteurs de crues, ainsi que pour déversoirs reconstruits en but d'augmenter leur capacité de déversement caractérisée par le fonctionnement tout à fait automatique et autonome, indépendant de tout engin ou moteur, d'énergie extérieure et du facteur humain, montant pour laisser passer l'eau, comportant une ossature en treillis métallique (4) tridimensionnel liée et appuyée aux deux bouts sur piles (2) du déversoir, formant des bajoyers du pertuis, de seuil (1) en béton avec sommet (3), avec une tôle (5) qui intercepte le passage de l'eau ou la laisse passer, des tirants (7), des appuis (12) qui servent d'appui quand la vanne est fermée, une poutre (11) encastrée aux deux piles qui supporte les appuis (12), ^ joint d'étanchéité (13) au fond de la vanne, je" joint d'étanchéité (22) ancré à la dent (21) du bajoyer, le contrepoids (8) accroché à l'ossature en treillis métallique (4) tridimensionnel au moyen de barres (9) chacune articulée aux deux bouts, de manière à rendre négligeable la force sismique horizontale dans le contrepoids (8) ainsi que dans la structure due à la masse du contrepoids formant un dispositif parasismique, l'ossature tournant autour de l'axe de la clavette (19) d'appuis principal permanent.1. Automatic, autonomous and rising valve for new weirs, for weirs initially built without valves in order to increase the normal level of retention and to increase the volume of the reservoir, for weirs of dry dams that overflow, as well as for weirs rebuilt in order to increase their discharge capacity characterized by fully automatic and autonomous operation, independent of any machine or engine, of external energy and of the human factor, amount to let water pass, comprising a lattice frame metallic (4) three-dimensional linked and supported at the two ends on piles (2) of the weir, forming bajoyers du pertuis, threshold (1) concrete with top (3), with a sheet (5) which intercepts the passage of the water or lets it pass, tie rods (7), supports (12) which serve as support when the valve is closed, a beam (11) embedded in the two piles which supports the supports (12), ^ gasket waterproof ity (13) at the bottom of the valve, I "seal (22) anchored to the tooth (21) of the bajoyer, the counterweight (8) attached to the framework in wire mesh (4) three-dimensional by means of bars (9) each articulated at both ends, so as to make negligible the horizontal seismic force in the counterweight (8) as well as in the structure due to the mass of the counterweight forming a seismic device, the framework rotating around the axis of the key (19) of main permanent support.
2. Vanne automatique, autonome et montante pour de nouveaux déversoirs, pour déversoirs construits initialement sans vannes en but de hausser le niveau de retenue normale et d'augmenter le volume du réservoir, pour déversoir de barrages secs écreteurs de crues, ainsi que pour déversoirs reconstruits en but d'augmenter leur capacité de déversement caractérisée par le fonctionnement tout à fait automatique et autonome, indépendant de tout engin ou moteur, d'énergie extérieure et du facteur humain, montant pour laisser passer l'eau, comportant une ossature en treillis métallique (4) tridimensionnel liée et appuyée aux deux bouts sur piles (2) du déversoir, formant des bajoyers du pertuis, de seuil (1) en béton avec sommet (3), avec une tôle (5) qui intercepte le passage de l'eau ou la laisse passer, des tirants (7), des appuis (12) qui servent d'appui quand la vanne est fermée, une poutre (11) encastrée aux deux piles qui supporte les appuis (12), 1er joint d'étanchéité (13) au fond de la vanne, Je joint d'étanchéité (22) ancré à la dent (21) du bajoyer, le contrepoids (6) en dalle avec nervure en béton armé faisant partie du treillis (4) tridimensionnel, formant de cette manière une structure mixte, l'ossature tournant autour de l'axe de la clavette d'appui principal permanent.2. Automatic, autonomous and rising valve for new weirs, for weirs initially built without valves in order to increase the normal level of retention and to increase the volume of the reservoir, for weirs of dry dams which overflow floods, as well as for weirs rebuilt in order to increase their discharge capacity characterized by fully automatic and autonomous operation, independent of any machine or engine, of external energy and of the human factor, amount to let water pass, comprising a lattice frame metallic (4) three-dimensional linked and supported at the two ends on piles (2) of the weir, forming bajoyers du pertuis, threshold (1) concrete with top (3), with a sheet (5) which intercepts the passage of the water or lets it pass, tie rods (7), supports (12) which serve as support when the valve is closed, a beam (11) embedded in the two piles which supports the supports (12), 1st seal waterproof éité (13) at the bottom of the valve, I seal (22) anchored to the tooth (21) of the bajoyer, the counterweight (6) in slab with reinforced concrete rib forming part of the trellis (4) three-dimensional, forming in this way a mixed structure, the frame rotating around the axis of the main permanent support key.
3. Vanne automatique, autonome et montante selon la revendication 1 caractérisée par une ossature en tuyau (30) en tôle d'acier et par une structure raidisseur (31) de tôle (5) et levier (32).3. Automatic, autonomous and rising valve according to claim 1 characterized by a pipe frame (30) made of sheet steel and by a stiffening structure (31) of sheet metal (5) and lever (32).
4. Vanne automatique, autonome et montante selon la revendication 1 caractérisée par une ossature en portiques et poutres. 4. Automatic, autonomous and rising valve according to claim 1 characterized by a frame of gantries and beams.
5. Vanne automatique, autonome et montante selon la revendication 2 caractérisée par une ossature en portiques et poutres.5. Automatic, autonomous and rising valve according to claim 2 characterized by a frame of gantries and beams.
6. Vanne automatique, autonome et montante selon la revendication 1 caractérisée par un déversoir (27) sur la crête de la vanne pour de petits débits.6. Automatic, autonomous and rising valve according to claim 1 characterized by a weir (27) on the crest of the valve for small flows.
7. Vanne automatique, autonome et montante selon la revendication 2 caractérisée par un déversoir (27) sur la crête de la vanne pour de petits débits. 7. Automatic, autonomous and rising valve according to claim 2 characterized by a weir (27) on the crest of the valve for small flows.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU15816/95A AU1581695A (en) | 1994-07-11 | 1995-01-26 | Automatic self-contained tilt-up gate |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9408530A FR2709314B1 (en) | 1993-07-20 | 1994-07-11 | Automatic, autonomous and rising valve. |
| FR94/08530 | 1994-07-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO1996001925A1 true WO1996001925A1 (en) | 1996-01-25 |
Family
ID=9465220
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/FR1995/000094 WO1996001925A1 (en) | 1994-07-11 | 1995-01-26 | Automatic self-contained tilt-up gate |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU1581695A (en) |
| WO (1) | WO1996001925A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2814767A1 (en) | 2000-09-29 | 2002-04-05 | Gossner Gabriel | Regulation of water level in a dam, uses a valve, and gate in dam that opens progressively in response to water level in the dam, slowing the filling of the dam |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE334293C (en) * | 1918-05-28 | 1921-03-12 | & Giesserei Maschf | Automatic stowage flap with counterweight |
| FR672183A (en) * | 1928-04-11 | 1929-12-24 | Stauwerke Ag | Automatic regulator of the water rise superimposed on a movable barrier device |
| US1918015A (en) * | 1930-02-10 | 1933-07-11 | Ernest L Broome | Hydraulic gate |
| DE1018800B (en) * | 1953-08-06 | 1957-10-31 | Wilhelm Mueller | Floatable lock for weirs |
-
1995
- 1995-01-26 WO PCT/FR1995/000094 patent/WO1996001925A1/en active Application Filing
- 1995-01-26 AU AU15816/95A patent/AU1581695A/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Concrete for large dams", CONCRETE, vol. 4, no. 10, pages 395 - 398 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2814767A1 (en) | 2000-09-29 | 2002-04-05 | Gossner Gabriel | Regulation of water level in a dam, uses a valve, and gate in dam that opens progressively in response to water level in the dam, slowing the filling of the dam |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU1581695A (en) | 1996-02-09 |
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