Cette question n’a concerné que le flotteur du premier étage, celui de la grotte souterraine.
Quand le niveau d’eau dans le circuit hydraulique est plus haut que le débouché haut du puits contenant le flotteur, il faut assurer une étanchéité entre le flotteur et les parois du puits, sinon l’eau du circuit se vide par le haut du puits et s’écoule dans la galerie d’accès des pierres.
Assurer l’étanchéité du flotteur dans le puits revient à transformer le flotteur en piston car seule la tête du flotteur peut être en contact avec l’eau, le reste du flotteur est en contact avec l’air, il n’a plus besoin d’être étanche.
Cependant le puits fait 36 m de long, il est fait en maçonnerie, qui peut être très fine comme on peut le constater à la fois sur le parement et dans la chambre haute de Chéops, mais de là à assurer un état de surface de contact entre deux pièces en mouvement suffisamment plan sur une telle longueur pour empêcher l’eau de s’infiltrer il y a encore une marge importante.
La seule solution répondant aux cinq critères de la pyramide: audace + simplicité+efficacité+fiabilité+faible coût qui me vienne à l’esprit est de fermer le cylindre par une membrane, une sorte de chaussette, fixée au fond du puits de façon étanche, suffisamment grande pour contenir le piston et taillée de façon a pouvoir rester plaquée à la fois sur la paroi du puits et le flotteur dans son mouvement de va et viens.
Membrane faite dans un tissu qui ressemble à celui dont on fait les outres, qui n’est pas totalement étanche, mais qui ne laisse passer l’eau qu’en très faible quantité, ce qui est suffisant comme niveau d’étanchéité.
En laissant un jeu suffisant entre le piston et le puits, de quelques centimètres de chaque côté, la membrane sous l’effet de la pression de l’eau enveloppe le piston et se plaque contre la paroi du puits, ce qui a pour résultat que sur ces surfaces de contact elle n’est soumise à aucune contrainte.
Pour éviter un rebroussement du tissus sur un angle ce qui aurait entraîné une usure précoce, la section du flotteur et donc du puits se devait d’être circulaire.
La seule partie de la membrane soumise à une contrainte de pression est la partie située dans l’interstice flotteur/puits qui peut faire par exemple 5 cm de large donc une surface de 5 CM² par cm de périmètre de tissus autour du flotteur.
Avec un point haut du niveau d’eau à + 21 m et la demi hauteur du puits de – 18 m, la pression maximum sur la membrane est celle d’une colonne d’eau de 39 m de hauteur, entraînant une pression de 39 N/ CM² ce qui entraîne une force de traction sur le tissu à l’endroit ou il est en contact avec l’air libre de l’ordre de 200 N par cm de longueur, force qui se divise entre les deux laies, celle plaquée contre le cylindre et celle plaquée contre le piston, soit 100 N par cm de longueur ce à quoi le tissus de la membrane peu résister par construction. Le tissu n’est pas soumis à une grande contrainte et peut résister longtemps.
De plus ce tissu est mouillé, donc lubrifié dans sa déformation au cours du lent déplacement du piston ce qui accroît sa longévité.
Il est cependant certain qu’il faudra dans le temps le remplacer régulièrement comme pièce d’usure.
Par ce procédé l’étanchéité flotteur-piston / puits est assurée, SANS FROTTEMENT, entre leurs deux surfaces, il suffit alors que le flotteur soit guidé dans la cage et que ces surfaces aient une planéité de bonne qualité, mais un état de surface qui peut rester rugueux donc facile à obtenir en maçonnerie fine.
Dans cette configuration, les oscillations du flotteur-piston n’entraînent qu’une consommation d’énergie très faible.
Il faut comprendre cependant que le flotteur de l’étage de la grotte fait environ 4 000 va et viens par jour, 20 millions sur la durée du projet, aucune membrane ne peut tenir aussi longtemps.
Cette solution a été réservée pour l’élévation des mégalithes dans l’ascenseur de la grotte pour booster la performance de l’élévateur, c’est à dire sur une hauteur d’assise à construire de 13 m, le reste du temps pour des millions de pierres, tous les flotteurs de la pyramide ont fonctionné sans étanchéité du flotteur dans le puits.
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