CA1127856A - Vannes hydroelectriques de derivation avec systeme d'escamotage des roues - Google Patents

Abstract

Cette invention a pour objet une méthode de fermeture d'une galerie de dérivation provisoire telle que celle utilisée pour détourner le lit d'une rivière lors de l'aménagement des fondations d'un barrage. Cette méthode qui comprend la descente d'une vanne montée sur roues à axe fixe le long de rails disposés de chaque côté de la galerie, et l'escamotage ultérieur des roues de la vanne de façon à obturer de façon étanche la galerie lorsque la pression hydrostatique atteint une certaine valeur, est caractérisée en ce que l'escamotage ultérieur des roues s'effectue de façon à éviter tout choc, par déformation plastique et graduelle d'une pluralité de goujons de flexion maintenant en position l'axe de chaque roue lors de la descente de la vanne. La déformation des goujons amène en effet les roues à s'escamoter par modification de l'orientation ou déplacement de leurs axes par rapport à la vanne. L'invention a également pour objet la vanne à roues escamotables permettant de mettre en oeuvre la méthode précédemment décrite.

Description

~2~

La présente invention a po~r objet une méthode de fermeture d'une galerie de dérivation provisoire du t~pe utilisé
pour détourner le lit d'une rivière afin de permettre la cons-truction des fondations d'un barrage.
L'invention a également pour objet une vanne à roues escamotables permettant de mettre en oeuvre la méthode ci-dessus mentionnée.
Lors de la construction d'un barrage, il est nécessaire d'assécher pendant une certaine période de temps de lit de la rivière en travers de laquelle le barrage est construit, afin .
de faciliter l'ancrage de la structure et des fondations en béton à même le rocO Pour ce faire, la technique classique consiste à
construire un petit barrage ou "batardeau" en amont de l'endroit où le barrage doit etre érigé, et à utiliser ce batardeau pour forcer la rivière à s'écouler à l'intérieur d'une galerie de dé-rivation provisoire creùsée de facon à amener l'eau ainsi forcée jusqu'en aval de l'endrolt où le barrage doit être érigé.
Bien entendu, lorsque la construction du barrage est achevée~ il est nécessaire d'obturer complètement cette galerie de dérivation provisoire de fa~on à ce que la rivière puisse remplir le bassin de retenue et ainsi alimenter les conduites forcées conduisant à la centrale hydro-électrique associée au barrage.
Cette obturation de la galerie de dérivation ou des galeries lorsqu'il y en a plusieurs~ s'effectue au moyen d'une ou de plusieurs vannes que l'on descend en travers de chaque galerie le long de rails prévus à cet effet.
Cette opération qui a priori pourrait sembler extrAeme-ment simple, présente toutefois en pratique plusieursdifEicultés.

La première de ces difficultés tient à la dimension des galeries de dérivation provisoire qui peuvent très facilement atteindre des dimensions de ~0 pieds de large par 50 piecls de haut ou plus. Une telle dimension ~

~2~5~

implique hien entendu l'utilisation d'une ou de plusieurs vanne(s) de meme dimension, chacune étant de par ses dimensions, très peu facile à manipuler et déplacer.
Une autre des difficu]tés rencontrées tient à la pres-sion hydrostatique que la ou les vannes doit ou doivent être capable de supporter. En effet, en dehors meme de la pression énorme qui peut s'appliquer sur ces vannes lors~ue le barrage est plein, la pression hydrostatique lorsque l'on essaie de fer-- mer une vanne, risque alternativement d'empêcher cette dernière de descendre le long de ses rails, ou bien d'accélérer cette descente à cause d'un phénomène d'aspiration bien connu des pra-ticiens et décrit en détail dans certaines publications, telles que par exemple le brevet des Etats-Unis n 3.086.366 émis le 23 avril 1963 au nom de Pierre S. Danel.
Une autre des difficultés rencontrées tient à la bonne étanchéité qu'il est nécessaire d'obtenir afin d'éviter tout risque d'endommagement du barrage. En effet, la moindre infil-tration en aval de la vanne risque à la longue d'endommager le pourtour de celle-ci par cavitation et de provoquer un affais-sement de la structure portante avec tous les risques que celaimplique.
Afin de remédier à ces diverses difficultés plusieurs types de vannes ont déjà été proposés tels que celui décrit dans les brevets des Etats-Unis nos 1.562.113 émis le 17 novembre 1925 au nom de A. A. Meyer; celui decrit dans le brevet des Etats-Unis 1.750.901 émis le 18 mars 1930 au nom de S. Newell;
celui décrit dans le brevet des Etats-Unis 2.220.629 émis le 28 janvier 1941 au nom de H. C. Anderson; ou enfin celui décrit dans le brevet des Etats-Unis 4.028.896 émis le 14 juin 1977 au nom de G.E. Whipps.
La plupart des vannes u-tilisées ont une structure sen-siblement analo~ue, incluant la présence de roues latérales ~%~

destinées à Eaciliter la descente de la vanne par gravité le long de rails, et la présence de -joints d'étanchéité destinés à
venir en contact avec le pourtour de la galerie de dérivation une fois que la vanne est descendue en position. Cette structure générale est relativement satisfaisan-te si-ce n'est qu'il est très souvent difficile en pra-tique d'obtenir à la fois un bon glissement grâce aux roues et~ simultanément, une bonne étanchéi-té au moyen des joints.
Pour remédier à cette "incompatibilité", il a déjà été
proposé d'utiliser des vannes dont les roues étaient montées sur des axes se brisant à partir d'une certaine pression hydrosta- -tique. Cette technique s'est jusqu'à présent avérée satisfai-sante mais présente toutefois le très grave inconvénient de géné-rer un choc extrêmement violent lors de la rupture des axes des roues. En effet, bien que le cléplacement de la surface de la vanne lié à cette rupture soit e~trêmement petit (inférieure à

2 P)l la pression hydrostatique est telle que le choc qui sur-vient lorsque les axes des roues se brisent est si violent qu'il risque d'endommager toute la structure portante, inclus le bar-rage lui-même~
La présente invention a pour objet une méthode de fer-meture d'une galerie de dérivation provisoire qui permet avan-tageusement de remédier a l'inconvénient précédemment mentionné, c'est-à-dire l'existence d'un choc violent lors de l'escamotage de roues.
La méthode de fermeture d'une galerie de dérivation provisoire selon l'invention comprend la descente d'une vanne montée sur roues à axe fixe le long de rails disposés de façon à ce que la vanne vienne complètement obturer la galerie, et l'escamotage ultérieur des roues de la vanne de facon à ssurer une meilleure obturation et étancheité de la galerie à partir d'une pression hydrostatique donnée. Cette méthode est 7~

caractérisée en ce que l'escamotage ultérieur des roues s'e~fectue de Ea,con à éviter tout choc, grâce à la dé~ormation plastique et graduelle d'une pluralité de goujons de flexion maintenant en position l'axe de chaque roue lors de la descente. ~n e~et, la dé~ormation plastique ~es goujons permet aux roues de 81 esca-moter graduellement par modification de l'orientation, ou dépla-cement, de leurs axes par rapport à la surface de la vanne.
L'invention a également pour objet la vanne à roues escamotables permettant de mettre en oeuvre la méthode précé-demment définie.
La vanne pour la fermeture d'une galerie de dérivationprovisoire selon l'invention est caractérisee en ce qu'elle comprend:
- une charpente constituée par une serie de montants latéraux et de poutres horizontales;
- une épaisse plaque-écran montée sur la charpente destinée à obturer complètement la galerie, et - un jeu de roues à axes fixes destiné à faclliter le déplacement de la vanne en travers de la galerie.

Selon l'invention; chacune des roues est maintenue par au moins une plaque de support ~ixée à même ces montants de la charpente, la plaque de support étant maintenue au montant qui lui est associé au moyen de goujons de ~lexion disposés en travers du montant et de la plaque, La dé~ormation des goujons survenant de ~açon graduelle à partir d'une pression hydrostatique donnée permet à la plaque de support de glisser par rapport au montant sur lequel elle est ~ixée, et par conséquent à la roue que la plaque maintient, de s'escamo-ter sans aucun choc par modification de l'orientation de son axe.
Selon un mode de réalisation préEeré de l'invention, chacune des roues est insérée et maintenue entre deux plaques de ~7~5~5 support fixées à meme les montan~s de l.a charpente. Chacune de ces plaques de support est mainten~e aux montants au moyen de goujons deflexion disposés entravers de ces montants et des pla-.ques. La déformation des goujons survenant de façon yraduelle àpartir d'une pression hydrostatique donnée,. permet ~ux deux pla-ques de support de glisser par rapport aux montants sur lesquels elles sont fixees et par conséquent à la roue que les deux plaques : maintiennent, de s'escamoter sans aucun choc par déplacement de ;~
so* axe.

Selon un autre mode de réalisation préferé de l'inven-tion, des feuilles d'acier et de plomb sont insérées entre chaque plaque de support et son montant respectif pour faciliter la déformation des goujons de flexion, le glissement de la plaque par rapport au montant, et par conséquent l'escamotage des roues. :
D'autres caracteri.stiques et avantages de l'invention apparaltront mieux à la lecture de la description qui va suivre d'on exemple de réallsation pratique, fait avec référence aux dessins annexés sur lesquels:
la figure 1 représente une vue plane simplifiée d'un barrage en construction, montrant la façon dont est dlsposée une gelerie de derivation provisoire;
la figure 2 représente~une vue de cote en coupe de l'entrée d'une galerie de derivation provisoire équipee d'une vanne à roues escamotables selon l'invention;
les figures 3 et 4 montrent des vues planes de face et de côté de l'extrémité superieure gauche de la vanne illustrée sur la figure 2;
la figure 5 represente une vue en perspective explosée de la fa,con dont est montée chaque roue de la vanne illustrée sur les figure 2, 3 et 4;
la figure 6 apparaissant à la meme planche de aessins que la figure 1, montre une vue en coupe agrandie d'un goujon de flexion utilisé pour maintenir chacune des roues;
la figure 7 représente un vue en coupe radiale d'une roue et de son montant; et les ~igures 8 et 9 representent des vues en coupe mon-trant la fa~con dont les goujons de flexion maintenant chaque roue, travaillent.
Se référant à la figure 1, la technique généralement employée pour la construction d'un barrage 1 implique l'assèche-ment du Lit 5 de la riviere 3 en travers de laquelle le barrage 1 est constrult. Pour ce faire, un petit barrage ou batardeau 7 est construit en amont de l'endroit du lit 5 de la rivière 3 où
le barrage 1 doit être construit,de fac~on à obliger l'eau de la rivière a s'en~ouffrer dans une galerie de dérivation provisoire 9 creusee à mê~e le roc sur lequel le barrage 1 une fois cons-truit prendra appui. Cette galerie de dérivation provisoire 9 relie un canal d'amenée 11 dans lequel l'eau de la rivière 3 s'engouffre en amont du batardeau 7~ à un canal de dérivation provisoire 13 par lequel l'eau de la rivière peut rejoindre le lit de celle-ci en aval de l'endroit où le barrage est érigé.

Cette installation a pour but principal de permettre de débarrasser le lit 5 de la rivière 3 de ses alluvions pour assoir les fondations du barrage 1 a même le roc et ainsi assurer un meilleur ancrage de la structure.
Bien entendu, le barrage 1 une fois construit peut être équipé, comme la plupart des barrages, d'une ou de plusieurs conduites ~orcées 15 conduisant l'eau retenue à une centrale hydroelectrique 17 contenant des turbines connectées à des géné-ratrices électriques. A la sortie des turbines, l'eau amenée par les conduites forcées 15 est retournée dans le lit 5 de la rivière par l'intermédiaire d'un canal de Euite 19.
Bien entendu, l'utilisation de la galerie de dériva-tion provisoire 9 n'est nécessaire que durant les travaux de 7~

construction du barrage 1. Une fois celui-ci termi.né r il est nécessaire d'obturer la galerie de dérivation 9 à l'aide d'une vanne 21 descendue en travers du canal de dérivation 11, pour permettre à l'eau de la rivière 3 de remplir le bassin de retenue du barrage 1 et ainsi atteindre l'entrée de.s conduites forcées 15.
Une fois la vanne 21 descendue, la galerie de dériva-tion provisoire 9 est gènéralement co~blée avec un ou plusieurs bouch.ons de béton afin d'éviter tout risque d'effondrement avec le temps Toute la technologie précédemment mentionnée est déjà
bien connue des Hommes de Métier et ne sera pas davantage détaillée.
Tel que dejà indiqué dans le préambule de la présente divulga:tion, la mise en place de la vanne 21 en travers de la : galerie de dérivation provisoire 9 afin d'obturer celle-ci, presente en pratique un certain nombre de difficultés liées aux dimensions et aux poids de la vanne elle-meme, et à l'excellente . étancheité que celle-ci doit fournir pour eviter toute infiltra-tion à llintérieur de la galerie de dèrivation une Eois que celle-- ci est obturée.
Se référant à la figure 2, la vanne 21 deskinée à
obturer l'entrée de la galerie de dérivation est disposée de façon à pouvoir descendre par gravité le long de rails.(non représentés) en travers de l'extrémite du canal d'amenée 11.
Etant.donné quel'obtention d'une parfaite étanchéité
implique une tres grande précision, une infrastructure d'ancrage en béton est prévue à l'entrée de la galerie de dérivation 9 pour assurer un parfait guidage et une très bonne assise de la vanne 21 une fois descendue en position d'obturation.
Cette infrastructure d'ancrage en beton indiquée par les numéros de référence 23 et 25 est fixée à même le roc 27et est conçue à pouvcir supporter adéquatement des pièces encastrées et des rails ou surfaces de roulement (non représentés) le long desquels pourra glisser la vanne 21.
Pour permettre la descente de la vanne 21, la portion supérieure 23 de l'in~rastructure d'ancrage comprend un puits ; de descente 29 surmonté par une superstructure 31 en haut de laquelle se trouve une plate-forme 33. La plate-forme 33 que l'on peut atteindre via un muret de béton 35, une passerelle 37 et une plate-forme d'accès 391 sert de support à un appareil de levage ou treuil 41 qui permet de mai.ntenir la vanne 21 en posi-. tion élevée dans le puits. 29, puis de descendre cette dernière : au moment voulu vla un jeu de câbles 43 reliés à un ou plusieurs palonnier(s) 45 fixé(s) à l'extrémité de la vanne. La plate-forme 33 sert également de support à un mécanisme de dégagement à: distance des crochets de retenue de chaque palonnier 45 de façon a pouvoir récupérer ce dernier lorsque la vanne 21 est plaquée ~ar la pression hydrostatique en travers de l'entrée ae la galerie 9.
Afin de permettre une réutilisation ~u treuil 41 et du mécanisme de dégage~ent à ~is.tance des crochets de retenue des palonniers, la plate-forme est de préférence con~ue.de façon à
être amovible et transportable par hélicoptère et/ou camion.
~ o~ute cette technologie est également déjà connue.
et ne sera pas davantage ela~orée.
Se référant maintenant aux figures 2, 3 et 4, la vanne 21 destinée à obturer l'entrée de la galerie de déri~ation provisoire 9 comprend une solide charpente constituée par deux montants latéraux 47 entre lesquels s'étend une série de poutres horizontales 49. Ces montants 47 et poutres 49 peuvent ~tre renorcés à volonté par des raidisseurs ou entretolses 51 tels qu'illustrés sur les fi.gures 7 à 9.
La c~arpente ainsi constituée sert de support à une épaisse plaque-écran 53 disposée en aval par rapport au sens d'écoulement de la rivière 3.
Etant donné les dimensions que la vanne 21 peut avoir et les endroits souvent très éloignés où celle-ci doit être transportée pour pouvoir être utilisée, la charpente et la plaque-écran 53 sont conçue de fac~on à se présenter sous la forme d'une pluralité de sections hori~ontales S, S', S", ...
qui peuvent etre aisément transportées avec, par exemple, un hélicoptère, po~r etre solidement et rigidement assemblées sur place. L'assemblage de ces sections peut etre effectué de n'importe quelle facon appropriée telle que par exemple par boulonnage de brides entre deux poutres extérieures adjacentes 49' et 49"~soudure de scellement et pose dlun joint de surface 55 destiné à assurer une continuité entre chacune des sections de la plaque-écran 53.
Afin de pouvoir assurer une obturation étanche de la galerie de dérivation 9 une fois que la vanne 21 est descendue en travers de celle-ci, un joint d'étanchéité 57 en caoutchouc ou tout autre matériau est fixé à meme la plaque-écran 53 sur toute la périphérie de celle-ci.

Tel qu',illustré sur les figures 7 à ~, ce joint 57 ést solidement monté sur la plaque-écran 53 par l'intermédiaire de deux brides latérales S9 et 61 de type rectangulaire, qui sont fixées à même la plaque-écran 53 à l'aide de vis 63 et 65., Une fois la vanne 21 descendue en position, le joint 57 peut venir en contact avec le pourtour de l'infrastructure d'ancrage en béton 23 et ainsi assurer l'étanchéité désirée, comme il sera expliqué un peu plus loin.
Afin de permettre à la vanne 21 de se déplacer facile-ment le long de ses rails meme lorsque la pression hydrostati~ue de l'eau de la rivière 3 devient très élevée, ceci se produisant à partir du moment où la galerie de dérivation 9 est à moitié
fermée et que le niveau de l'eau en amont de celle-ci commence à s~élever, la vanne 21 est avantageusement équipée d'une plu-ralité de roues 67 fixées à m8me les montants la-téraus~ 47 selon deux rangées verticales identiques. Le nombre et l'espacement de ces roues 67 sont établis de façon à ca que chaque roue puisse supporter identiquement une charge hydrostatique égale et ainsi répartir la pression s'appliquant sur toute la sur-:ace de Ia plaque-écran. Tel qu'illustré sur les figures, la 10 disposition de ces roues 67 est telle que chaque section S de la vanne comprend deux ou trois roues 67 fixées sur chacun de ses deux montants latéraux 47.
L'originalité de la présente invention tient essentiel-lement dans la façon dont chacune de ces roues 67 fixée sur les montants latéraux 47. Cette fixation est en effet conçue de façon à ce que chaque roue 67 puisse "automatiquement" s'esca-moter sans choc et ainsi permettre aux sabots 171 de prendre appui sur l'in:erastructure d'ancrage 23 et 25 une fois que la vanne 21 a été complètement desc`endue et que la 20 pression hydrostatique commence à s'~lever au dessus d'une valeur donnée, telle que par exemple 170 pieds d'eau.
Se référant plus particulièrement aux figures 5 et 7, chaque roue 67 es-t montée a l'extérieur de la portion du montant latéral 47 qui lui correspond au moyen d'une première plaque de support 69 ci-après appelée plaque de support intérieure, fixée à même le montant 47, et d~une seconde plaque de support 71 ci-après appelée plaque de support extérieure, fixée à une certaine distance de la surface du montant 47 parallèlement à la plaque intérieure 69 grace à deux chapes latérales 73 et 83 espacées 30 de fa~on à encadrer la roue 67.
Les chapes 73 et 83 sont de structure sensiblement 7~

identique et cooprennent chacune une semelle 75 ou 85 s~étendant dans un plan parallele au plan défini par le montant 47, wne plaque de soutine aval 77 ou 87 soudée à même le montant 47 à
proximité de la plaque-cran 53, une plaque de soutien amont 79 ou 89 soudée à meme le montant 47 du c6té opposé à la plaque-écran 53, et enfin une âme 81 et 91 qui s'étend dans un plan perpendiculaire au montant 47 passant sensiblement par le milieu de la semelle 75 ou 850 Avantageusement et de façon à assurer le maximum de rigidité à la semelle, on pourra utiliser un segment de poutre en H pour obtenir la plaque de maintien aval 77l la plaque de maintien amont 79 et l'ame 8I ou la plaque de maintien aval 87, la plaque de maintien amont 89 et l~ame 91.
Tel que précédemment indiqué, les plaques de support 69 et 71 sont utilisées pour mainten:ir la roue 67. Pour ce faire, les plaques de supp~rt 69 et 71 sont pourvues en leur centre de trous circulaires 93 et 95 destinés à se trouver en vis à vis lorsque la plaque 69 est montée sur le montant 47 et la plaque 71 est fixée aux semelles 75 et 85. Ces trous`93 et 95 servent à recevoir les dewx extrémités 97 et 99 de l'axe en acier 101 de chaque roue 67.
Afin de parfaire llinstallation de la roue 67 une fois que les plaques de support 69 et 71 ont été fixées au montant 47 et aux semelles 75 et 85 respectivement, un trou 103 ayant sensiblement le même axe qwe les trous 93 et 95 est prévu dans le montant 47 afin de permettre le positionnement d'une rondell.e de fixation 105 destinée à retenir l'axe 101 de la roue 67 au montant 47~ Cette rondelle 105 est pourvue d'un collier 107 de diamètre suf~isant pour venir en contact avec les rebords du trou 103, et une série de perforations 109 à travers les-quelles peuvent etre insér~s des boulons ll:L qui viennent ~ :~. 27~

s'engager dans les trous -tarau~és correspondants prévus a l'e~trémité 97 de l'axe 101 de la roue.
La rondelle 105 n'est utilisée en pra-tique que ~our retenir l'axe 101 de la roue au montant ~7, le centrage précis de l'axe 101 de la roue n!étant assuré que par les plaques de support 69 et 71. Par conséquent, il n'est d'aucune utilité
que la rondelle de fixation 105 soit centrée par rapport au trou 103O Bien au contraire d'ailleurs, il est nécessaire qu'il existe un certain jeu pour que cette rondelle 105 puisse se déplacer à l'intérieur du trou 103, pour les raisons qui seront expliquées plus en détail ci-apres.
Tel qu'on peut le constater sur la figure 7, la struc-ture interne de la roue 67 est de type conventionnel. Ainsi, la`
roue 67 présente une surface de roulement 113 pleine, durcie et légèrement bombée. Cette surface de roulement est montée autour du co.eur 115 de l'axe 101 au moyen d'un jeu de rouleaux coniques 117 disposé en vis à vis tout autour de la phériphérie du coeur :~
115 de llaxe 101. Les rouleaux prennent appui sur des cous-sinets 119 et 121 prévus à cet effet sur la suxface interne de la surface de roulement 113 et la surface externe du coeur 115 de la roue et qui peuvent être ajustés à l'aide des boulons 111 . , Les rouleaux 117 et coussinets 119 et 121 sont protégés à l'aide de couvercles 125 fixés à même la surface de roulement 113 ~ l'aide de boulons 127. Des garnitures 129 en caoutchouc sont prévues sur toute la périphé.rie du rebord in-terne de chacun des couvercles 125 pour prévenir l'entrée d'eau et de poussière le long de la surface extérieure du coeur 115 de l'axe 101, et ainsi prévenir les risques de mauvais fonctionne-ment des roulements 117.
~el qu'indiqué précédemment, les roues 67 sont 7~S~5 `

essentiellement destinées à tourner le long de ralls ou de surfaces de roulement afin de faciliter la descente de la vanne 21 en travers de l'entrée de la galerie de dérivation 9. Il est donc bien évident que l'ensemble des roues 67 de la vanne 21 doivent être alignées de façon extremement précises. Il est en particulier absolument nécessaire que les points de contact "C" de toutes les roues fixées sur un même montant, soeint parfaitement alignées.

Pour obtenir cet alignement,précis, les extrémités 93 et 95 de l'axe 101 de la roue sont conçues de façon à présen-ter une surface extérieure excentrique par rapport à l'axe réel de la roue 67. Cet arrangement permet en effet d'a]uster à ~' volonté la position du point de contact "C" de cha~ue roue 67 simplement en tournant l~axe 101 de cette dernière à l~intérieur des trous 93 et 95 des plaques de support 69 et 71. Une fois la position adéquate obtenue pour le point "C", l'axe 101 de la roue est bloquée solidement par rapport aux deux plaques,de support 69 et 71 à l'aide d'une plaquette de blocage 131 qui peut être boulonnée directement 'a même la surface de la plaque 71. Cette plaquette 131 est destinée ~ prendre appui contre et bloquer la surface dlun pan coupé 133 correspondant prévu a cet effet dans l'extrémité 99 de-l~axe 101. Cette facon d'ajus-ter une roue par excentricité est bien connue de la technique et ne sera pas davantage élaborée.
Tel que préc~demment indiqué, la principale caracté-ristique de la vanne 21 précédemment décrite réside dans la fa,cvn dont les plaques de support 69 et 71 sont fixées a même le montant 47 et les deux semelles 75 et 85 respectivement~
Comme on peut clairement le distinguer sur la figure 5, la plaque 69 destinée à etre fixée à même le montant ver-tical 47 a une longueur sensiblement égale ~ l'espace séparant -13~

S~ `

les âmes 81 e-t 91 des chapes 73 et 83~ Ceci permet à la plaque 69 d'etre in~érée entre les âmes 81 et 91 et etre maintenue latéralement par celles-ci.
La plaque de support 71 est par contre choisie de fac~on à avoir une longueur suf~isante pour pouvoir s'étendre en travers des chapes 73 et 83 à la presque totalité des semelles 75 et 85~
La plaque de support 69 présente une première rangee de trous 135 espacés régulièrement le long d'une ligne paral-lèle et adjacente à l'un de ~es petits co-tés, et une seconde rangée de trous 137 espacés régulièrement le long d'une seconde ligne symétrique à la première par rapport au trou cen~-tral 93a Une premiè,re rangée de trous correspondants 139 ainsi qu'une seconde rangée de trous correspondants 141 sont percés dans le montant 47 ~ proximité des âmes 81 et 91 juste en vis vls des trolls 135 et 137 ~ et arrangement permet de fixer la plaque 69 au mon-tant 47 grâce à des boulons de retenue 145 et des goujons de flexion 143 insérés en travers des trous 135 et 139 d'une part 137 et 141 d'autre part.
Afin d'assurer une meilleure tenue des boulons 145 et goujons 143, deux plaques d'appui 147 et 149 symétriques et de ~aible largeur sont utilisées. Ces plaques 147 et 149 sont respectivement percées de rangées de trous 151 et 153 alignes par rapport aux trous 135 et 139 d'une part et 137 et 141 dlautre part.
Les boulons 145 sont choisis d'une longueur telle que leurs extrémités puissent émerger des plaques d'appui 147 et 149 une ~ois que ces plaque d'appui ainsi que la plaque de support 69 ont eté plaquées contre le montant 47, et ainsi permettre le vissage d'écrous de retenue 155~

De préférence, le nombre de trous de chaque rangée est égal a sept et le nombre de boulons utilisés par groupes de rangées est égal à trois~ Tel qu'indiqué à l'ai~e des li-lens discontinues sur la figure 5, les trois boulons 145 sont insérés dans les deux trous d'extrémité ainsi que dans le trou central de chaque rangée, les quatre autre trous étant destinées à recevoir les goujons de fle~ions 143.
L'ùtilité primordiale des goujons de flexion 143 est de maintenir parfaitement en position la pla~ue de support 69 par rapport au mont 47. Afi.n d'assurer ce maintien, il est donc nécessaire que chaque goujon 145 soit exactement de même diamètre que le diamètre des trous 151, 135 et 139 dlune part, et 153, 137 et 141 d'autre part.
Llutilité primordiale des ~oulons 145 et écrous 155 est de retnir plaquées ensemble les plaques d'appui 147 et 149, la plaque 69 et le montant 47. Les boulons 145 et écrous 155 ne sont donc pas conçus de façon à maintenir la plaque 69 en position par rapport au montant 47. Bien au contraire,.il est nécessaire que le corps des boulons 145 soit de diamètre inEé-rieur aux diamètres des trous 135 et 137 de la plaque de sup-port 69 tel qu'illustré clairement sur les fi~ures 8 et 9, pour laisser un jeu et permettre à cette plaque 69 de glisser dans son plan parallèlement au plan du montant 47 lorsque les goujons de flexion 143 se déforment.
La plaque de support extérieure 71 est montée à même les semelles 75 et 85 des chapes 73 et 83 d~une façon sensible-ment analogue à la façon dont la plaque de support intérieur 69 est fixée au montant 47. Ainsi, la plaque de support 71 est fixée aux semelles 75 et 85 à l'aide de boulons 245 et de gou-jons de flexion 243 s'engageant à travers des ran~ées de trous 239, 235, et 251 correspondants percés dans la semelle 75, :

la plaque de support 71 et une première plaque d'appui 247 d'une part, et des rangees de trous 241, 237 et 253 correspondants percés à travers la semelle 85, la plaque de support 71 et une seconde plaque d'appui 249 d'autre part. Comme précédemment, les boulons 245 sont de longueur suffisante pour permettre à
leurs extrémités de recevoir des écrous de retenue 255 et les dimensions des divers trous sont choisies de fa~on ~ ce que les goujons de flexion 243 puissent retenir solidement en position la plaque de support 71 entre, d'un c~té~, la plaque d'appui 247 et la semelle 75, et, de l'autre côté, la plaque d'appui 249 et la semelle 85. La dimension des trous 235 ainsi que le diamètre des boulons 245 sont choisis de facon à laisser un jeu et per-mettre à la plaque de support 71 de glisser dans son plan paral-lèlement aux plans des semelles 75 et 85 lorsque les goujons de flexion 243 se déforment.
Le nombre de boulons 2~5 e~ de goujons de flexion 243 ainsi que le nornbre de trous correspondant destinés ~ les rece-voir peuvent être identiques ou non aux nombres de boulons et goujons utilisés pour retenir la plaque 69.
Comrne on peut le voir sur la figure 5, la seule dif-férence de montage entre la plaque intérieure 69 et la plaque extérieure 71 réside dans la ~a~on dont SGnt disposées les trous destinés à recevoir les boutons et les goujons de flexiont Ainsi, les sept (7) trous utilisés pour fixer la plaque 71 sont disposés en quatre rangées formant deux groupes de deux rangées situées de chaque coté du trou central 95 destiné à recevoir l'axe 101 de la roue 67, Cette disposition assure une meilleure répartition des forces sur chaque boulon et chaque goujon compte tenu de la largeur de la surface des semelles 75 et 85.
Tel qu'il a été précédemment indiqué, l'utilité
prirnordial des goujons de flexion 143 et 243 est de maintenir en position les plaques 69 et 71 par rapport au montant 47 et aux semelles 75 et 85 des chapes 73 et 83. Les plaques 69 et 71 ser-vant en effet à maintenir la roue 67 en position, il est néces-saire que ces deux plaques soient parfaitement bien maintenues en position par rapport à la charpente de la vanne 21.
Afin que ce~te dernière puisse s'escamoter de fa~on parfaite et s~'appuyer avec ses sabots 171 sur l'intrastructure d'ancrage de l'entrée de la galerie de dérivation 3, il est toutefois nécessaire que les roues 67 puissent s'escamoter sous une pression hydrostatique donnée~
Une autre utilité annexe mais tout.aussi primordiale des goujons de flexion 143 et 243 est donc de pouvoir se défor-mer à partir d'une certaine pression hydrostatique donnée et ainsi permettre aux plaques 69 et 71 de glisser très légèrement par rapport au montant 47 et aux chapes 73 et 83. Ce gIissement se traduit par un déplacement de l'axe 101 de chaque roue 67 dans,une direction opposée à celle de ].a plaque-écran~ 53 et donc par un retrait des roues 67 permet~ant aux sabots 171 de s'ap-,~
puyer sur l'intrastructure d'ancrage de l'entrée de la galerie de dérivation 9.
Ce glissement des plaques 69 et 71 par rapport à
leur support respectif et par conséquent ce léger retrait de l'axe 101 de chaque trou 67 est avantageusement obtenu grâce à
une déformation ou flexion plastique des goujons 143 et 243, cette déformation ou flexion étant permise grâce au jeu laissé
par les boulons 145 et 245 passant à travers les trous 65 et 137 de la plaque 69 et les trous 235 et 237 de ].a plaque 71.
Afin de faciliter la déformation des goujons de flexion 145, les surfaces intérieures des trous destinés à recevoir ces goujons peuvent être pourvus de légers retraits tel qu'illustré
sur la figure 6.
Comme on peut le voir sur cette figure, les trous 239 et 251 percés en travers du montant 47 et de la plaque d'appui 1~7 sont pourvus d'élargissements 257 et 259 s'étendant sur un peu plus de la moitlé de leur longueur, du côté de la plaque de support 71. Ces retraits peuvent etre avantageusement obtenus par simple alésage des trous 239 et 251 respectivement~ De la meme fa,con~ les deux rebords de chaque trou 235 s~étendant en travers de la plaque 71 sont alésés obliquement de fac~on à venir rejoindre les alésages 257 et 259. Ce genre d'arrangement . favorise considérablement le travail des goujons de flexion 143 et 243 en permettant à ces derniers de se déformer lorsque la pression hydrostatique atteint la valeur prédéterminée. La facon dont les alésages favorise cette déformation ressort clairement sur les figures 8 et 9 montrant une roue 67 avant et après escarnotage.
Afin de faciliter davantage la déformation des goujons de flexlon 143 et 243, le glissement des plaques 69 et 71 par - rapport à leurs supports respectifs et par conséquent llesca-motage de chaque roue 67, une. mince feuille de plomb 165 entre :

deux feuilles d'acier galvanisé 161 et 163 peut avanta-geusement 8tre disposée entre, d'une part, les plaques d'appui 147 et 149 et la plaque de support 69 et entre cette dernière et le rnontant 47 et, d'autre part, entre les plaques d'appui 247 et 249 et la plaque de support 71, et entre cette dernière et les semelles 75 et 85 des chapes 73 et 83. Le plomb est bien connu pour son pouvoir de "lubrification" et il est donc évident qu'une telle insertion d'une mince feuille 16S
entre chaque rangée de trous destinés à recevoir des boulons de retenue et goujons de flexion ne peut qu'améliorer ce glissement aux plaques de support 69 et 71.
Afin d'assurer une déforrnation régulière et symétrique des goujons 143, des plaques d~arrêt 167 et 169 peuvent être 5Q~

avantageusement soudées à même le ~ntant- 47 pour solidement maintenir en position les plaques d'appui 147 et 149 respecti-vement et éviter que celles-ci ne glissent avec la plaque de support 69 lorsque les goujons 143 se déforment. Ces plaq~es d~arret 167 et 169 en assurant un maintien des plaques d'appui 147 et 149 obligent donc les goujons 143 à se déformer en leur - milieu à cause de la pression transmise ~ la plaque 69 par la roue 67.
De la même façon, deux plaques d~arret 267 et 269 peu-vent 8tre soudées à même les semelles 75 et 85 pour retenir les plaques d'appui 247 et 249 et permettre une déformation symé-trique des goujons 243 tel que clairement illustré sur la fi-gure 9.
Il est bien évident que ces plaques d'arret 167 et 169 ainsi que 267 et 269 doivent être placées de façon à laisser suffisamment de jeu aux plaques~69 et 71 pour que celles-ci puissent glisser par rapport à leurs supports respectif~s.
En opération,une fois les diverses sections assemblées les unes aux autres et les roues montées de la façon précédem-menk décrite, la vanne 21 est suspendue par son extrémité supé-rie~re aux câbles 43 opérés par le treuil 41. Pl~s précisément,la vanne est suspendue au moyend'un palonnier 45 qui est ac croché à un ou plusieurs points d~attache 50 soudés à même la poutre horizontale supérieure 49 de la charpente de la vanne 41 (voir figure 3). La vanne 21 est alors maintenue au dessus de l'entrée de la galerie de dérivation 9 jusqu'au moment où, le barrage achevé, il est nécessairè de fermer définitivement et de façon étanche la galerie~
A ce moment là, on procède alors à la descente de la vanne Zl en travers de l'entrée de la galerie de dérivation 9.
Pour ce faire, on laisae la vanne descendre par gravité en ~LlZ~

prenant bien soin de retenir celle-ci contre toute "aspiration", due à l'écoulement de la rivière 3, grâce au treuil 41~ La descente de la vanne 21 est favorisée, lorsque la pression hydro-statique augmente, par le travail des roues 67 placées en vis à
vis de rails ou surEaces de roulement non r.eprésentés sur les dessins mais disposés de chaque côté de l'entrée de.la galerie de dérivation 9. La pression.étant extrêmement importante dans .ce genre d'opération, on utilise a~antageusement des guides .supplémentaires encastrés a même la structure d'ancrage en béton.
Ces guides non représentés sur les figures sont disposés de façon à éviter que la vanne 21 se déplace aussi bien dans le sens amont que dans un sens perpendiculaire au sens d'écoulement de la rivière 3. Ce guidage est fa~orisé par la présence de sabots de guidage latéraux 173 fixés à l'aide de boulons 177 sur des supports appropriés 175 fixés entre plusieurs des chapes des roues 67 et la présence de sabots de guidage amont 179 fixés à meme les montants 47 du c8té opposé à la plaque-écran 53. L'utilisation de tels sabots de guidage est déjà bien connue dans ce domaine et ne sera donc pas élaborée davantage dans la présente divulgation.
Une fois descendue, la vanne 21 commence à subir une pression hydrostatique qui va en s'élevant au fur et à mesure que le bassin de retenue se remplit. Cette pression hydro-statique croissante qui slapplique sur l'ensemble de la surface de la plaque-écran 53 se répartit de fa~on égale sur chacune des roues 67 et par conséquent, sur chaque groupe de plaques de supports 69 et 71. Dès que la pression hydrostatique atteint une valeur donnée, les goujons de ~lexion 143 et 243 commencent à
se déformer tel qu'illustré sur la figure 9. Cette déformation de l'ensemble des goujons de flexion qui est plastique et s'ef~ectue graduellement, amène les plaques de supports 69 et 71 à glisser par rapport à leurs supports respectiEs et ainsi à
l~gèrement reculer par rapport au plan de la plaque-écran 53.
Ce recul se traduit en fait en une très légère avance de la .plaque-écran 53 vers l'aval, laquelle avance permet aux sabots 171 d'entrer en contact et prendre appui sur l'.infrastructure d'ancrage de l'entrée de la galerie de dérivation 9 et ainsi assurer une partielle transmission de la charge directement à
cette infrastructure.
Le gros avantage de cette technique tient au fait que la déformation des goujons de flexion se produit graduellement - et sans heurt, ceci étant d'ailleurs favorisé par la présence des minces feuilles du matériel relativement doux et résistant à la corrosion comme, par exemple le plomb entre des feuilles de l'acier galvanisé 161 et 163. Il ne se produit donc aucun ~; c:hoc quand la vanne s'appuye fermement et une excellente étan-: chéité est obtenue sans le moindre risque d'endommager la structure d'ancrage en béton.
Le choix da matériau utilisé pour réaliser les goujons : de flexion 143 et 243 ainsi que la structure interne de ceux-ci dépendent bien entendu de la pression hydrostatique choisie comme pression prédéterminée~de flexion, ainsi que de divers autres paramètres tels que la surface totale de la plaque-écran ou encore l'épaisseur respective des plaques d'appui, des plaques de support, des semelles des chapes et des montants. En pratique, il s'-avère toutefois préférable d'utiliser des goujons 143 ou 2~3 qui soient areux en leur milieu tel qu'illustré sur les figures 6, 8 et 9~ Ceci peut etre obtenu en orant chaque goujon et en soudant un bouchon à l'extrémité ouverte du goujon ainsi foré.
On peut en effet facilement comprendre qu'un goujon creux aura un meilleur pouvoir de déformation, en particulier en son milieu, et en très bonne plasticité.
Il est bien évident que la méthode de fermeture de ~ ~ ~3 3 2d7~

galerie de dérivation provisoire selon 19invention ainsi que la vanne à roues escamotables permettant de mettre en oeuvre cette méthode ne sont absolument pas restreintes à 19exemple de réali-sation précédemment décrit. On peut ainsi.imaginer un même type de vanne à roues escamotables ne présentant qu'une seule plaque de support retenue en position à l'aide de goujons de flexion. Cette seule plaque de support peut 8tre fixée soit à
même le montant 47, soit à même les chapes 83 et 93, permettrait .: lorsque les goujons de flexion se déformeraient, à l'axe 101 de chaque roue 67 de s'incliner vers l'amont plutôt que de se dé-placer dans la même direction comme dans le cas de 19 exemple pré-cédemment décrit. Cette modification dans l'orientation de l~axe provoquée par le déplacement de la seule plaque de support utilisée assurerait égalément un escamotage approprié des roues 67 et. ainsi un contact des sabots 171 avec l'infrastructure d'ancrage de lrentrée de la galerie de dérivation 9. ~ ;~
Il est donc bien évidenk que la présente invention n'est limitée que par les revendications qui suivent.

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Claims (16)

Les réalisations de l'invention,au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de pribilège est revendiqué
sont définies comme il suit :

1. Méthode de fermeture d'une galerie de dérivation provisoire, du type comprenant la descente d'une vanne montée sur roues à axe fixe le long de rails disposés de façon à ce que la vanne vienne complètement obturer la galerie, et l'escamotage ultérieur des roues de la vanne de façon à assurer une meilleure distribution de la charge sur l'infrastructure d'ancrage et obturation et étanchéité de la galerie à partir d'une pression hydrostatique donnée, caractérisée en ce que l'escamotage ultérieur des roues s'effectue de façon à éviter tout choc par déformation plastique et graduelle d'une pluralité
de goujons de flexion maintenant en position l'axe de chaque roue lors de la descente, la déformation desdits goujons amenant les roues à s'escamoter par modification de l'orientation ou déplacement de leurs axes par rapport à la vanne.

2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la modification de l'orientation ou le déplacement de l'axe de chaque roue de la vanne est effectuée par l'intermé-diaire d'au moins une plaque de support fixée à même la vanne à l'aide des goujons de flexion et maintenant en place l'axe de la roue, ladite plaque pouvant glisser perpendiculairement à
la surface de la vanne et ainsi escamoter la roue lorsque les goujons de flexion se déforment.

3. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que le glissement de chaque de support par rapport à la vanne est facilité et amélioré par la présence de feuilles d'acier galvanisé et de plomb.

4, Vanne à roues escamotables pour la fermeture d'une galerie de dérivation provisoire, caractérisée en ce qu'elle comprend:
- une charpente constituée par une série de montants latéraux et de poutres horizontales, - une épaisse plaque écran montée sur la charpente et destinée à obturer complètement la galerie; et - un jeu de roues à axe fixe destinées à faciliter le déplacement de la vanne en travers de la galerie, chacune desdites roues étant maintenue par au moins une plaque de support fixée à même les montants de la charpente, ladite plaque de support étant maintenue à son montant au moyen de goujons de flexion disposés en travers dudit montant et de ladite plaque, la déformation desdits goujons survenant de façon graduelle à partir d'une pression hydrostatique donnée, permettant à la plaque de support de glisser par rapport au montant sur lequel elle est fixée, et par conséquent à la roue que ladite plaque maintient, de s'escamoter sans aucun choc par modifica-tion de l'orientation de son axe.

5. Vannes selon la revendication 4, caractérisée en ce que chacune des roues est insérée et maintenue entre deux plaques de support fixées à même les montants de la charpente, chacune desdites plaques de support éant maintenue aux montants de la charpente au moyen de goujons de flexion disposés en travers desdits montants et desdites plaques, la déformation desdits goujons survenant de façon graduelle à
partir d'une pression hydrostatique donnée, permettant aux deux plaques de support de glisser par rapport aux montants sur lesquelles elles sont fixées et par conséquent à la roue que lesdites plaques maintiennent de s'escamoter sans aucun choc par déplacement de son axe.

6. Vanne selon la revendication 5, caractérisée en ce que chacune des deux plaques de support de chaque roue possède un trou central destiné à recevoir une des extrémités de l'axe de la roue.

7. Vanne selon la revendication 6, caractérisée en ce que chacune des deux plaques de support de chaque roue est retenue à son montant au moyen de boulons et d'écrous montés de façon à laisser un jeu à la plaque pour glisser par rapport au montant lorsque les goujons de flexion se déforment.

8. Vanne selon la revendication 7, caractérisée en ce que des feuilles d'acier galvanisé et de plomb sont insérées entre chaque plaque de support et son montant pour faciliter la défor-mation des goujons de flexion, le glissement de la plaque par rapport à son montant et par conséquent l'escamotage des roues.

9. Vanne selon la revendication 8, caractérisée en ce que:
- les poutres horixontales sont espacées de façon à supporter une charge hydrostatique égale une fois installée, - les roues sont disposées selon deux rangées latérales identiques et - le nombre et l'espacement de ces roues sont établis de façon à ce que chaque roue supporte également une charge hydrostatique égale avant la déformation des goujons de flexion.

10. Vanne selon la revendication 9, caractérisée en ce que sa charpente est consolidée par des raidisseurs ou entretoîses.

11. Vanne selon la revendication 6, 7 ou 8, caracté-risée en ce que les axes des roues sont excentriques pour permettre l'ajustement de chaque roue indépendamment.

12. Vanne selon la revendication 4, 5 ou 9, caracté-risée en ce que son épaisse plaque écran est pourvue de joints d'étanchéité disposée de son côté aval par rapport à la galerie, pour parfaire la fermeture de cette dernière.

13. Vanne selon la revendication 4, 5 ou 9, caracté-risée en ce qu'elle est équipée de sabots boulonnés sur ses montants latéraux pour assurer un guidage de la vanne lorsque celle-ci est déplacée en travers de la galerie.

14. Vanne selon la revendication 4, 5 ou 9, caracté-risée en ce qu'elle est équipée d'au moins un point d'attache localisé dans sa partie supérieure pour permettre sa fixation à des moyens de levage, suspension et descente.

15. Vanne selon la revendication 4, 5 ou 9, caracté-risée en ce qu'elle est composée de plusieurs sections horizontales assemblées par brides boulonnées et soudure de scellement.

16. Vanne selon la revendication 4, 5 ou 9, caracté-risée en ce que la pression hydrostatique à partir de laquelle la déformation des goujons intervient est supérieure ou égale à 170 psi.