Brevet FR2218239A1 — publié le 19740913

La présente invention concerne une structure marine comprenant un élé- ment de flottabilité positive ou bouée, relié d un point d'ancrage fié au font par l'intermédiaire d'au moins une ligne flexible, telle qu'un cable ou une conduite flexible, ayant un point d'attache sur ledit élément de flottabilité positive, ce dernier étant surmonté d'un élément allongé. Cet élément allongé, supporté par l'élément de-flottabilité positive, pourra être constitué par une superstructure supportant un fanal, un émetteurradio, ou/et un réflecteur radar, dans le cas aù la structure marine est une balise, sans que cette liste soit limitative. Une telle structure est soumise à des forces, dues à l'action de la houle, des courants et éventuellement des vents (dans le cas où ltélément allongé surmontant l'élément de flottabilité positive comporte une partie émergente), se traduisant par des mouvements verticaux (ou pilonnement) et des mou vents de roulis et de tangage de la structure. L'objet de la présente invention est de minimiser ces mouvements et de stabiliser une structure marine du type indiqué ci-dessus, en empêchant tout risque de basculement de cette structure. Une structure stabilisée selon l'invention est illustrée schématiquement par les figures annexées où - la figure 1 représente l'ensemble de la structure ancrée par l'intermédiaire d'une ligne flexible, - la:figure 2 est une vue partielle à plus grande échelle. Sur ces dessins, où les mêmes références numériques ont été utilises pour désigner les mimes éléments, la référence 1 désigne un élément de flottabilié positive relie à un point d'ancrage 2 fixé au fond (corps mort ou sommet d'une tête de puits pétrolier immergé, par exemple) par l'intermédiaire d'une ligne flexible 3 telle qu'un câble ou une conduite flexible. Des écubiers 4 et 5, en forme de tulipe, limitent le rayon de courbure de la ligne flexible 3 au niveau de son point d'attache 6 sur l'élément 1 et de son point d'ancrage 2, respectivement, réduisant ainsi les risques de rupture de la ligne flexible h ses deux niveaux. Comme indiqué ci-dessus, l'élément i est surmontE d'un élêmentallongé Dans l'exemple illustrdv cet élément allongé a Lne. partie émergente 8. R sous l'action de a houle, aes courants marine eX uu, v~ncs, cetce struc- ture est soumise à des mouvements verticaux olJ de pilonnement et à des @@@@ ments de roulis et de tangagc. Pour minimiser ces mouvements et obtenir une grande stabilité, la src- ture selon l'invention comporte un élément stabilisateur 9 supporté par ltélé- ment 1 à une certaine distance sous ce dernier auquel il est, par exemple, relit par des bras tels que les trois bras le, 11 et 12 (ce nombre n'est pas limitatif) Cet élément stabilisateur, formant balancier, est de forme annulaire constituant une jupe qui entoure la ligne flexible 3. L'élément stabilisateur 9 aura une section horizontale aussi réduite que possible de façon à minimiser l'action de la composante verticale de la houle sur cet élément stabilisateur. Grâce à l'existence de cet élément stabilisateur 9, il est possible de réduire la section horizontale de l'élément 1 et, par suite, de minimiser l'action de la composante verticale de la houle sur celui-ci,puisque cette diminution de section peut être compensée par une augmentation de hauteur de l'élément 1 pour conserver à cet élément le même volume, c 'est-à-dire la même flottabilité, sans compromettre la stabilité de la structure. En effet, l'augmentation de hauteur de l'élément 1 entraîne un accroissement de la prise de celui-ci aux forces horizontales tendant à incliner la structure, mais l'action de ces forces est contrebalancée par l'action antagoniste des forces horizontales s'exerçant sur la surface latérale de l'élément stabilisateur 9, puisque cet élément et l'élément 1 sont situés de part et d'autre de l'axe horizontal de basculement de la structure. L'élément stabilisateur 9 pourra être constitué par au moins une jupe ayant, par exemple,comme représenté, des parois cylindriques ou formées par d'autres surfaces de révolution, par exemple tronconiques. Il pourra également etre constitué par au moins une jupe sensiblement annulaire dont la section droite n'est pas de révolution mais a, par exemple, une forme polygonale, en particulier carrée. I1 pourra être constitué par deux jupes coaxiales réunies rigidement par des éléments, tels que des entretoises ou des plaques percées d'orifices, offrant le minimum de prise à la composante verticale de la houle. I1 pourra aussi être constitué par le montage télescopique d'au moins deux jupes coaxiales, e ce qui permettra un réglage optimal en service du rapport h de l'épaisseur de paroi de l'élément stabilisateur 9 à sa hauteur. La flottabilité positive de l'élément 1 sera choisie suffisante pour maintenir co,lstamen t sous tens ion 1 ligne flexible 3 (cette tension étant compatible avec In résistance de cette ligne flexible), malgré l'action de la houle appliquant périodiquement à la structure des forces verticales descendantes Ce mairtien en tension de la ligne flexible @ diminue les risques de rupture de celle-ci sous l'effet des forces verticales alternées dues à oule. Dans le mme but, la longueur de la ligne flexible 3 est choisie de façon que, pour le creux maximum des vagues, l'élément 1 reste immergé. Le rayon interne de l'élément stabilisateur annulaire 9 sera choisi supérieur à l'écart maximum entre la ligne flexible 3 et l'axe de cet élément, au niveau de celui-ci correspondant à l'inclinaison maximale de la structure sur l'horizontale sous l'action des courants, ainsi que des vents, agissant sur la partie émergente 8 de l'élément allongé 7, de façon que l'élément annulaire 9 ne puisse venir prendre appui sur la ligne flexible 3 au cours de cette inclinaison, ce qui supprimerait toute possibilité de redressement de la structure. REVENDICATIONS 1. - Structure marine comprenant un élément de flottabilité positive relié à un point d'ancrage fixé au fond, par l'intermédiaire d'au moins une ligne flexible ayant un point d'attache sur ledit élément de flottabilité positive, ce dernier étant surmonté d'un élément allongés caractérisée en ce qu'elle comporte sous ledit élément de flottabilité positive et supporté par celui-ci un élément sta- bilisateur formant balancier, cet élément stabilisateur étant de fonr.e sensiblement annulaire et entourant ladite ligne flexible. 2. - Structure marine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la distance entre l'axe dudit élément stabilisateur sensiblement annulaire et la paroi interne de cet élément stabilisateur est supérieure à la distance maximum d'écartement de la ligne flexible et de l'axe de l'élément stabilisateur, au niveau de ce dernier, sous l'effet des forces s'exerçant sur l'ensemble constitué par 1'!- lément de flottabilité positive, la ligne flexible, ledit élément allongé et l'élément stabilisateur. 3 - Structure marine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élé- ment stabilisateur comporte au moins une jupe ayant une forme de révolution. 4. - Structure marine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit él6- ment stabilisateur a une paroi sensiblement cylindrique. 5. - Structure marine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément stabilisateur a une paroi tronconique. 6. - Structure marine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément stabilisateur comporte au moins une jupe dont la section droite a une forme polygonale. 7. - Structure marine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément stabilisateur comporte au moins deux jupes coaxiales. 8. - Structure marine selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdites jupes coaxiales sont liées rigidement par des éléments de jonction offrant le minimum de prise à la composante verticale de la houle. 9 . - Structure marine selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdites jupes coaxiales constituent un montage télescopique.