Brevet FR2049117A1 — publié le 19710326

i 2049117 L'invention concerne un procédé pour enterrer une canalisation au fond d'une étendue d'eau, par exemple au fond des mers, la manière classique d'enterrer une canalisation au fond d'une étendue d'eau consiste à creuser une tranch.ee, à déposer 5 la canalisation dans la tranchée et à laisser la tranchée se recouvrir® C'est un procédé assez onéreux et compliqué qui présente de plus l'inconvénient que la tranchée peut se recouvrir avant que la canalisation ne soit mise en place* la présente invention a pour but d'enterrer une canalisa— 10 tion au fond d'une étendue d'eau sans qu'il sait nécessaire de creuser une tranchée ce qui évite les inconvénients qu*amène une tranchée» Pour cela, le.procédé selon l'invention emploie une flui-disation par injection de fluide du fond de l'étendue aquati-15 que près de la canalisation en déplaçant un dispositif de flui-disation le long de la canalisation, le fluide passant par le dispositif de fluidisation vers le fond près de la canalisation de façon à entraîner la fluidisation du fond près de la canalisation sur une longueur de canalisation suffisante pour que 20 celle-ci soit enterrée de la profondeur désirée en un seul passage, ladite longueur étant définie par la formule : 1 CEIZ q. 25 dans laquelle E * module d'élasticité de la matière de la cana— p lisation, en kg/cm I « moment d'inertie linéaire de la canalisation, 4 en cm 30 q a* poids net de la canalisation (avec le disposi tif de fluidisation) par rapport au fond flui-disé, par unité de longueur de la canalisation, en kg/cm 1 * longueur du fond fluidisé près de la canalisa- 35 tion, en cm Z « profondeur désirée pour l'enterrement (mesurée à partir du point le plus "bas de la surface inférieure de la canalisation), en cm C * constante environ, égale à 60 70 î8486 2 2049117 Un-dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon 1*invention comprend un dispositif de fluidisation prévu pour être disposé sur une canalisation, des moyens pour déplacer le dispositif de fluidisation le long de la canalisation et des 5 moyens pour alimenter en fluide le dispositif de fluidisation, le dispositif de fluidisation étant prévu avec des buses pour diriger le fluide vers le fond près de la canalisation de façon à entraîner la fluidisation du fond près de la canalisation^ la longueur minimum du dispositif de fluidisation étant définie 10 par la formule î 4 V- L , CEIZ dans laquelle : 15 E * module d'élasticité de la matière de la canali- sation, en kg/cm I * moment d'inertie linéaire de la canalisation, 4 en cm q » poids net de la canalisation (avec le disposi-20 tif de fluidisation) par rapport au fond flui- disé, par unité de longueur de la canalisation, en kg/cm L * longueur du dispositif de fluidisation, en cm Z « profondeur désirée pour l'enterrement (mesurée 25 à partir du point le plus bas de la surface in férieure de la canalisation), en cm C * constante environ égale à 20 De préférence, le dispositif de fluidisation comprend un certain nombre d'ensembles de fluidisation reliés entre eux de 30 façon à former un train» L'invention va être explicitée à l'aide des dessins représentant un mode de réalisation possible de l'invention. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue latérale schématique du dispo-35 sitif pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention ; - la figure 2 est une vue latérale d'un ensemble de fluidisation du dispositif représenté sur la figure 1, et - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III 70 18486 3 2049117 de l'ensemble de fluidisation de la figure 2» Le fond d'une étendue d'eau 5 est repéré par la référence 1» Le fond 1 est en une matière telle que le sable ou l'argile par exemple,, La surface du fond lest repérée par 2 et la 5 surface de l'eau par 3<> Sur une canalisation 13 portée par le fond 1, sont disposés un certain nombre d'ensembles de fluidisation 4 dont la construction est du type représenté sur les figures 2 et 3» L'ensemble de fluidisation 4 a, en gros, une forme d'oméga 10 majuscule (voir la figure 3) en coupe» Il comprend plusieurs tubes métalliques longitudinaux parallèles 15» 16, 17 reliés par des tubes métalliques 18 et 19<> Entre les tubes 16 et 17 sont disposés des rouleaux 20, entre les 15 et 16 des rouleaux 21 et entre les tubes 18 des rouleaux 22» De plus, il peut y 15 avoir un ou plusieurs rouleaux supplémentaires. La référence 26 indique une canalisation de glycol disposée parallèlement à la canalisation 13o Evidemment, la canalisation de glycol 26 n'est pas essentielle pour l'invention et peut être supprimée» Les tubes longitudinaux inférieurs 17 comprennent un 20 grand nombre de buses 23 et 24 (voir figure 3) dirigées vers l'intérieur et/ou vers le bas* Si on le désire, on peut aussi prévoir des buses dirigées vers le haut» Les tubes longitudinaux 15 sont munis d'une entrée de fluide 25* Tous les tubes métalliques 15» 16, 17» 18 et 19 sont reliés de telle sorte 25 que le fluide peut circuler depuis l'entrée 25 vers les buses 23 et 24 à travers les tubes. Normalement, les tubes métalliques 18 et 19 sont aussi munis de buses (non représentées) dirigées de façon à fluidiser le sol en avant des ensembles de façon à obtenir un -mouvement 30 horizontal des ensembles avec une résistance à l'avancement minimum. L'apr.ès les figures 2 et 3» il est clair que l'ensemble ae fluidisation 4. peut i.tre abaissé, sur. la canalisation 13 de façon à entourer la. canalisation 13. cosime cela est le mieux 35 représenté êiu- la figure 3o Les rouleaux .20* 21 et 22 permettent le déplacement des ens9ffibl.es â-s fluidisation 4 le long de la canalisation 13 seause demandés 70 1845'. 4 2049117 Eevensat sur la figure 1, tu* grand nombre (ohze) d'ensem» bis s de fluidisation 4 sont' disposés sur la canalisation 13* Les ensembles 4 sont relies de façon convenable, par exemple par- une longue chaîne ou un câble *11, ou par plusieurs chaînes 5 ou câbles entre chaque paire d'ensembles 4. A l'ensemble 4 situé le plus en avant, est fixé un câble ou une chaîne 14 qui est .relié à un remorqueur (non représenté) ou tout autre dispositif de traction comme par exemple un cabestan à terre ou un cabestan au fondo *10 Un chaland 7 muni de plusieurs pompes 8 flotte à la sur face de l'eau 3® Les canalisations d'aspiration des pompes sont indiquées par la référence 12 et les.canalisations de refoulement des pompes sont indiquées par la référence 9» Les canalisations de refoulement 9 sost reliées par des vannes 10 à dea 15 conduites 6 qui ont de préférence la forme de tuyaux flexibles « Les autres extrémités des conduites ou tuyaux flexibles 6 sont reliées chacune à une entrée de fluide 25 de l'ensemble de fluidisation correspondant 4o L'appareil décrit- est-utilise do la façon suivants. Sup-20 pe-s-ess qu'une canalisation 13 reposa è la surface 2 du fond i® Us remorqueur (non. représenté) ©jatraîs-s par l'intermédiaire 4% eâ'ile "14, les ensembles de £luidisatic-n 4 le long de la sana- • lisation 13® Durant ce déplacementt xvn .fluide, de préférence de l'eau, - est fourni en permanence par.les -pompes 8 par- les 25 tuyaux flexibles 6 aux ensembles ôl© fluidisation- 4« Oeoi fait circuler en permanence l'eau dans lee î-uses 23 -et.-24«. Cette eau sortant .des bus® s. 23 et 24 entraî-rc la. fluidisatioc du sol du .fonde Ceci signifie que la matièr-a du fond le long (sous et-sur les eêtés de la canalisation i3) la canalisation 13 30 pr-oad les propriétés d'un liquide, de twlle sorte- que la canalisation 13 s'enfonce sous son propre i>oids dans la matière du fop.tî >gusquBà la profondeur désirée® Par 1g procédé sèloa l'i»veatio2iÈ il -i&t possible d'en-£csv3$r la canalisation à la profondeur da&s le fond t 35 sé déplaçant les ïffisontl'ss ds le long de la sa^ioac J8& d8scatr®a **»eïii*sâ9 la ô:; -.-^Ix.sa^ioîî peut 3tre en/caoés ca vt-a s-s":le x,a23c- è s. la v'iS.T.0: désirée ieus le BAD ORIGINAL 70 18486 5 2049117 fond 1. Pour obtenir la profondeur d'enterrement désirée (mesurée à partir du point le plus bas de la surface- inférieure de la canalisation) de la canalisation en une seule passe sans sou-5 mettre la canalisation à des efferts trop importants r il est cependant nécessaire de fluidiser la matière du fond sur une longueur suffisante de canalisation» La longueur minimum de matière du fond nécessaire qui doit être fluidisée peutr être calculée par la formule 10 - .4 x \ / CEIZ ■Ve dans laquelle î E * module d'élasticité de la matière de la cana- O 15 lisation, en kg/cm I « moment d'inertie linéaire de la canalisation, 4 en cm q « poids net de la canalisation (avec le dispositif de fluidisation) par rapport au fond flui-20 disé, par unité de longueur de canalisation, en kg/em 1 » longueur du fond fluidisé près de la canalisation, en cm Z * profondeur désirée pour l'enterrement (mesurée 25 à partir du point le plus bas de la surface in férieure de la canalisation), en cm C « constante environ égale à 60. Dans ce but, il convient d'utiliser un dispositif de fluidisation de longueur suffisante« 30 La longueur nécessaire minimum pour le dispositif de fluidisation peut être calculée par la formule 35 dans laquelle ï E » module d'élasticité de la matière de la cana— 2 lisation, en kg/cm I » moment d'inertie linéaire de la canalisation, 4 en cm 70 18486 6 2049117 q » poids net de la canalisation (avec le dispositif de fluidisation) par rapport au fond flui-disé, par unité de longueur de la canalisation, en kg/cm 5 L * longueur du dispositif de fluidisation, en cm Z * profondeur désirée pour 1*enterrement (mesurée à partir du point le plus bas de la surface inférieure de la canalisation), en cm C -x constante environ égale à 20» 10 Chaque ensemble de fluidisation 4 possède sa propre sour ce de fluide de façon à pouvoir commander le degré de fluidisation à chaque ensemble» Sur la figure 1, chaque ensemble est représenté avec sa propre conduite 6. Evidemment, il est possible d'avoir à la 15 place une seule conduite alimentant en fluide tous les ensembles de fluidisation 4» Dans ce cas, il faut un système de vannes convenable (non représenté) pour maintenir la possibilité d'une commande indépendante des différents ensembles 4« Sur la figure 1, le chaland 7 porte les pompes 8» Il est 20 possible à la place de mettre une pompe (non représentée) pour chaque ensemble 4» ïïne telle pompe pourrait aspirer l'eau autour de la canalisation et l'envoyer sous pression par l'entrée 25 vers les buses 23 et 24* Dans un tel mode de réalisation, les pompes 8 et les conduites 6 peuvent être omis. 25 De plus, sur la figure 1, le train d'ensembles de fluidi sation 4 est tiré le long de la canalisation 13 par un remorqueur et le câble 14. Evidemment, il est possible d'utiliser un chaland tracteur au lieu d'un remorqueur. A la place, il serait aussi possible de disposer une sorte de locomotive (non 30 représentée) sur la canalisation 13 prévue pour tirer le train d'ensembles 4, le long de la canalisation 13. Une telle locomotive pourrait, par exemple, être munie d'un moteur électrique convenable et pourrait être commandée à partir d'un bateau par un câble électrique» Le fluide à utiliser est, de préfé-35 rence, de l'eau. Il est cependant possible d'utiliser à la place, un mélange d'air et d'eau, si on le désire» Si on le désire, on peut utiliser un équipement de "sonar" 70 18486 7 2049117 pour déterminer au cours de l'enterrement le niveau de chaque ensemble de fluidisation par rapport à la canalisation ainsi que dans le cas où l'ensemble de fluidisation est entièrement enfoncé dans le fonde 1*emploi d'un tel équipement de sonar 5 rend possible le contrôle du degré de fluidisation de chaque ensemble de fluidisation en fonction des données fournies par l'équipement de sonaro Eu d'autres termes, si l'équipement de sonar indique qu'un ou plusieurs ensembles de fluidisation ne sont pas suffisamment enfoncés sous la surface du fond, on 10 fournit plus de fluide à ces ensembles de fluidisation jusqu'à ce qu'on atteigne la bonne profondeur. Le dispositif.de fluidisation peut comprendre tin ensemble unique de longueur minimum, suivant la formule ci-dessus» On peut aussi utiliser à la place un train d'ensembles réliés corn-15 Me décrit, dont la longueur totale est donnée par la formule ci*-dessus. Le dispositif de fluidisation doit avoir un poids par unité de longueur suffisant pour que, localement» le poids de la canalisation additionné du poids du dispositif de fluidisa— 20 tion garantisse la descente de la canalisation dans la matière fluidisée du fondo Dans le mode de réalisation du procédé décrit, la canalisation est d'abord posée au fond de 1'étendue d'eau, et ensuit© le dispositif de fluidisation est déplacé de façon à 1 'enterx-s?» 25 le long de la canalisation» A la place, il est possible de déplacer le dispositif de fluidisation le long de la canalisation pendant l'opération de pose de ïa canalisation, de façon que la canalisation soit immédiatement enterrée dans le fond au cours de l'opération de pose0 30 Pour éviter le pivotement des ensembles de fluidisation9 chaque ensemble de fluidisation iioit avroir des dimensions telles qu'en emploi normal (c'est-à-dire dans la position de la .figure 5), le centre de gravité de 1 ' ensemble soit en-dessous du centre de la canalisation» Il .faut remarquer qu'on peut utiliser une technique de fluidisation analogue avantageusement pour retirer « cana» lisation ou une partie de csnalisacion enterrée du fond d'une 70 18486 a 2049117 étendue dc©au, par ©siemple pour son contrôle ou sa réparation® Dans se but» on place un dispositif de fluidisation au fend de 13étendue d'eau, au-dessus de la canalisation enterrée, et on alimente le dispositif de fluidisation en fluide gui passe sous 5 le dispositif de fluidisation vers le fond après avoir traversé le dispositif de fluidisation. Gela entraîne la fluidisation du fond et 11enfoncement du dispositif à travers le fond flui-disé jasqusà c© qu'il atteigne et chevauche la canalisation». On déplace alors lentement le dispositif de fluidisation le 10 long de la canalisation tout en alimentant le dispositif en fluide de façon continue, ce qui entraîne la fluidisation du fond au-dessus et autour de la canalisation. Le dispositif de fluidisation est muni, pour permettre le relevage, de "buses supplémentaires à la partie supérieure du dispositif de fluidi-15 satien, d'un dispositif de prise pour- soiilevér la canalisation et de récipients convenables servant de flotteurs pour exercer un effort de relèvement de la canalisation. La canalisation et/ou le dispositif de fluidisation maintenant la canalisation sont remplis d'air ou d'un autre gaz convenable pour que la 20 canalisation et le dispositif de fluidisation ensemble, possèdent une flottabilité suffisante par rapport à 1* environnement• Il sa résulte que la canalisation se déplace vers le haut à travers la partie fluidisée du fond et peut être facilement inspectée ou réparéeo 25 Si on le désire, le procédé et 1Appareil selon l*iuve£- tion, peuvent aussi être utilisés pmxr- r^errer les câbles électriques très lourds qui ont des propriétés mécaniques analogues à celles des canalisations® BAD ORIGINAL 70 18486 9 2049117 20 25 30 x . , OEIZ KBVEEDICAIIONS 1) Procédé pour enterrer une canalisation au fond d'une étendue d'eau, caractérisé en ce qu'on fluidise par injection de fluide le fond de l'étendue d'eau près de la canalisation en déplaçant le long de la canalisation un dispositif de flui- 5 disation, dans lequel le fluide est fourni au dispositif de fluidisation, le fluide passant par le dispositif de fluidisation vers le fond près de la canalisation de façon à entraîner la fluidisation du fond près de la canalisation sur une lon-■ gueur de canalisation minimum pour que celle-ci soit enterrée 10 à la profondeur désirée en une seule passe, et dans lequel ladite longueur de canalisation est définie par la formule ^ dans laquelle s E * module d'élasticité de la matière de la cana- O lisation, en kg/cm I * moment d'inertie linéaire de la canalisation, 4 en cm q * poids net de la canalisation (avec le dispositif de fluidisation) par rapport au fond flui-disé, par unité de longueur de la canalisation, en kg/cm 1 » longueur du fond fluidisé près de la canalisation, en cm Z * profondeur désirée pour l'enterrement (mesurée à partir du point le plus bas de la surface inférieure de la canalisation), en cm C * constante environ égale à 60. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide utilisé est l'eau» 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en oe que le fluide utilisé est un mélange d'air et d'eau. 4) Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, carac-35 térisé en ce que le fluide est fourni au dispositif de fluidisation par une conduite à partir d'un "bateau placé à la surface de l'eau. 70 18486 10 2049117 5) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lreàu autour de la canalisation est aspirée par une pompe montée sur le dispositif de fluidisation, l*eau étant pompée par la pompe pour alimenter le dispositif de fluidisation* 5 6) Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caracté risé en ce que le dispositif de fluidisation est remorqué le long de la canalisation par un remorqueur» 7) Procédé selon l'une des revendications 1 à 5» caractérisé en ce que le dispositif de fluidisation est remorqué le 10 long de la canalisation par une locomotive se déplaçant le long de la canalisation» 8) Appareil pour enterrer une canalisation au fond d'une étendue dfeau caractérisé en ee qu'il comprend un dispositif de fluidisation prévu pour être disposé sur une canalisation, 15 des moyens pour déplacer le dispositif de fluidisation étant muni de buses pour diriger le fluide dans le fond près de la canalisation de façon à entraîner la fluidisation du fond près de la canalisation, la longueur minimum du dispositif de fluidisation étant définie par là formule î 20 .4. i X/CEIZ dans laquelle î E » module d'élasticité de la matière de la canali- 25 satxon, en kg/cm I * moment d'inertie linéaire de la canalisation, 4 en cm q « poids net de la canalisation (avec le dispositif de fluidisation) par rapport au fond flui-30 disé, par unité de longueur de la canalisation, en kg/cm L » longueur du dispositif de fluidisationen cm Z « profondeur désirée pour l'enterrement (mesurée à partir du point le plus bas de la surface in-35 férieure de la canalisation), en cm C * constante environ égale à 20. 9) Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de fluidisation comprend plusieurs ensembles 70 18486 m 2049T17 de fluidisation reliés de façon à former un train0 10) Appareil selon la revendication 9» caractérisé en ce qu'une extrémité du train d'ensembles de fluidisation est muni d'une locomotive prévue pour être disposée sur la canali- 5 sation et pour déplacer le train le long de la canalisation» 11) Appareil selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'il comprend une conduite menant d'un bateau aux ensembles de fluidisation pour alimenter en fluide les ensembles de fluidisation à partir du bateau© 10 12) Appareil selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'au moins un des ensembles de fluidisation est muni d'une pompe propre, montée directement sur l'ensemble de fluidisation et prévue pour fournir l'eau entourant l'ensemble de fluidisation aux buses de l'ensemble de f luidi satione 15 13) Ensemble de fluidisation pour enterrer une canalisa» tion au fond d'une étendue d'eau, caractérisé en ce qu'elle a une forme en oméga majuscule en coupe, les parties inférieures des jambes étant munies de buses dirigées au moins vers l'intérieur et/ou vers le bas, l'ensemble étant de plus muni d'une 20 entrée de fluide pour alimenter les buses en fluide» 14) Ensemble de fluidisation selon la revendication 12 caractérisé en ce qu'il comprend une pompe montée sur 1'ensemble, et prévue pour alimenter les buses avec l8eau entourant l'ensemble en cours d'emploi». 25 15) Ensemble selon l'une des revendications 13 et 14, caractérisé en ce qu'il est construit en tubes creux0 16) Ensemble selon l'une des revendications 13 à 15» caractérisé en ce qu'il comprend des rouleaux pour supporter l'ensemble sur la canalisation» 30 17) Ensemble selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que l'ensemble est construit de façon que son centre de gravité soit placé en-dessous du centre de la canalisation. BAD ORIGINAL