Brevet FR2343863A1 — publié le 19771007

L'invention se rapporte à une structure de plateforme destinée à reposer sur le fond de la mer ou d'une autre nappe d'eau pour supporter au-dessus de l'eau des installations telles que des dispositifs de forage ou de production de pétrole, des centrales électriques ou autres installations industrielles ou scientifiques. Elle concerne plus précisément des perfectionnements qui facilitent la construction et I'exploitation de la plateforme. Une telle plateforme comprend en général une structure reposant sur le fond de la mer pour supporter à une hauteur notable au-dessus de 1 'eau, par exemple 40 mètres ou davantage, un ou plusieurs ponts destinés à recevoir les installations. La partie inférieure au moins de la structure, surtout lorsqu'elle est faite de béton, peut généralement former un flotteur, ce qui permet, après avoir commencé la construction à terre, de procéder au lancement de la portion de structure déaà construite, puis de poursuivre la construction dans un site abrité, tandis que le flotteur s'enfonce progressivement dans liteau On remorque ensuite la plateforme Jusqu'à son emplacement définitif, où on la leste afin qu' elle repose sur le fond. La construction et l'équipement du pont posent un problème, car il impliquent la manutention de très lourdes charges. L'équipement des plateformes actuellement envisagées est fait de modules dont le poids peut atteindre 600 à 800 tonnes. On conçoit qu'il est difficile de les mettre en place au sommet de la structure. La Demanderesse a déjà proposé, dans son brevet français nO 73 27 245 (publication nO 2 239 118) de terminer la construction à flot dans un site de profondeur supérieure à celle de l'emplacement définitif, et d'y immerger lapla- teforme jusqu'à ce que le niveau du pont affleure la surface de l'eau ou même ssit légèrement immergé. I1 est alors facile de mettre en place les éléments du pont et son équipement. Cependant, il faut ensuite faire émerger le pont, chargé de son équipement, bien au-dessus de la surface de l'eau et remorquer la plateforme, ainsi chargée dans les hauts, jusqu'à son emplacement définitif, ce qui pose des problèmes de stabilité. En outre, on ne trouve pas toujours un site abrité d'une telle profondeur à proximité immédiate d'une côte. La Demanderesse a aussi proposé, dans son brevet français nO 73 36 473 (publication nO 2 247 910), de construire le pont en forme de flotteur monté coulissant sur des colonnes verticales de la structure de plateforme. Ainsi, le pont peut être facilement chargé dans lesLte abrité où s'achève la construction, et maintenu à flot pendant que la plateforme est remorquée jusqu'à son emplacement définitif. te pont est muni d'un dispositif de relevage qui permet de le hisser ensuite le long des colonnes une fois que la plateforme est posée sur le fond. Un tel mode de construction n'est réalisable que si la plateforme a une structure bien particulière comportant uniquement, sur la plus grande partie au moins de sa hauteur, les colonnes de guidage sans aucun élément faisant obstacle au coulissement du pont. Le but essentiel de la présente invention est de permettre de placer facilement de très lourdes charges au sommet de la structure de plateforme quelle que soit la hauteur de ce sommet au-dessus de l'eau. Un autre but est de permettre de construire et équiper facilement le ou les ponts de la plateforme à l'em- placement définitif de celle-ci. Un autre but encore est de permettre de modifier facilement l'équipement de la plateforme. Selon l'invention, la structure de plateforme comporte à cet effet une colonne excentrée qui s'élève au-dessus du niveau du pont, sur laquelle est montée une grue pivotante pourvue d'une flèche de portée radiale au moins égale à ltexcentrement de la colonne et suffisante pour permettre à ladite flèche de surplomber une barge flottant à côté de la plateforme. I1 est ainsi possible de soulever successivement avec le crochet de la grue les éléments d'ossature du ou des ponts et les modules d'équipement apportés par des barges près de la plateforme, de les mettre en place et de les fixer sur la structure. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'ossature comprend une pluralité de glissières disposées radialement à partir de l'axe de la plateforme, ce qui permet de placer les modules au centre de l'ossature et de les faire parvenir à poste en les poussant ou les tirant sur les glissières. L'invention comprend aussi un procédé de construction de la plateforme, consistant à mettre en place les éléments de l'ossature du pont et les modules de l'équipement au moyen d'une grue supportée par la plateforme et pivotant autour d'un axe excentré par rapport à celle-ci. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre les avantages de l'invention et l'art de la réaliser, toutes particularités qui ressortent tant des figures que du texte rentrant, bien entendu, dans le cadre de ladite invention. la figure 1 est une vue schématique en élévation d'une structure de plateforme selon l'invention, en cours de construction les figures 2 et 3 sont des vues analogues à la figure 1, illustrant respectivement la mise en place d'un élément d'ossature de pont et la mise en place d'un module d'équipement sur la structure terminée la figure 4 est une vue de la plateforme dont la structure est représentée schématiquement sur les figures 1 à 3, reposant sur le fond à son emplacement définitif la figure 5 est une vue schématique en plan d'un autre mode de réalisation du pont de la plateforme. La plateforme représentée sur les figures 1 à 4 est destinée à des forages pétroliers sous-marins. Sa structure comprend un radier 1 sur lequel sont érigés un fût cen traloreux 2 qui s'étend verticalement jusqu'en haut de la structure, et une paroi cylindrique 3 qui supporte une pluralité de colonnettes 4 supportant elles-mêmes un pont 5. La paroi cylindrique 3 est entourée par une paroi extérieure lobée 6 gui est encastrée dans le radier 1 et qui s'étend verticalement sur la moitié environ de la hauteur de la plateforme. Cette paroi extérieure 6 est reliée, à sa partie supérieure, à la paroi cylindrique 3 par une paroi annulaire 7 également lobée. La chambre annulaire 8 comprise entre les parois 3 et 6 est de construction étanche ; elle servira de flotteur pendant la construction et le remorquage de la plateforme et pourra servir ensuite de réservoir dthydrocar- bure. La colonne excentrée 9, qui supportera la grue 10, est construite sur la dalle 1 dans l'espace annulaire 11 compris entre le fAt central creux 2 et la paroi cylindrique 3, et s 'élève au-dessus du pont 5. Comme on le voit notamment sur la figure 4, la paroi cylindrique 3 est percée d'une multiplicité d'orifices 12 sur une certaine hauteur au-dessus et au-dessous du niveau moyen 13 de la mer à son emplacement définitif, afin de protéger la structure contre les effets de la houle. La paroi extérieure 6 est elle-m & e entourée d 'un mur bas perforé 14 destiné à protéger le pied de la plateforme, reposant sur le fond 15 de la mer, contre les affouillements du sol produits par l'action des courants et de la houle, de la façon décrite dans les brevets français nO 72 32 847 (publication n- 2 199 770) et n 73 13 884 (publication n0 2 226 853). te radier 1 est nervuré par des poutres dont certaines sont vues en 16, qui s'appuient sur des voiles de renfort des éléments verticaux, comprenant des goussets 17 et des diaphragmes (non vus) situés dans la chambre annulaire 8 et dans l'espace annulaire 11. La construction de la plateforme est effectuée par un procédé semblable à celui qui est décrit dans le brevet français nO 73 36 473 mentionné plus haut, c' est-à-dire est commencée à terre dans une souille aménagée en bordure de la mer pour former un bassin, puis se poursuit à flot dès que la hauteur du mur extérieur 6 est suffisante pour que la structure puisse flotter avec le franc bord nécessaire pour assurer sa stabilité. tes éléments verticaux (fAt 2, colonne 9, paroi cylindrique 3 et paroi extérieure 6) sont construits au moyen de coffrages coulissants, de la manière décrite dans ce brevet. Dès que la paroi annulaire 7 est construite, on élève la colonne 9 jusqu'à sa hauteur définitive et on la surmonte d'une plateforme 18 destinée à supporter la grue 10. Cette colonne excentrée 9 tend à donner de la bande à la portion de structure en cours de construction, et on leste bien entendu celle-ci à mesure que la colonne s'élève, pour compenser cette tendance. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, la structure flotte ainsi bien d'aplomb, avec son axe XX' vertical, et la plateforme 16 se trouve à 90 mètres environ au-dessus de la surface de l'eau. On procède alors au montage de la grue 10. Celle ci est une grue pivotante d'un type capable de soulever des charges de 600 à 800 T. tes grues de ce type sont bien connues et, pour cette raison, il ne parait pas utile de les décrire en détail ; elles pèsent entre 1 500 et 3 000 tonnes et sont composées d'éléments pesant de 300 à 500 tonnes. La mise en place de ces éléments sur la plateforme 16 est exécutée à l'aide d'une grue de port, du type flottant, capable de soulever des charges de 500 tonnes à plus de 100 mètres au-dessus de la surface de liteau. La construction de la structure et son lestage se poursuivent en même tdEps que le montage de la grue 10, jusqu'au moment où les colonnettes 4 sont prêtes à recevoir le pont 5 (figure 2). Une fois montée, la grue 10 (figure 2) peut pivoter autour de l'axe YY' de la colonne 9. La portée radiale de sa flèche 19 est suffisante pour lui permettre de déposer des charges en tous points du pont. La grue 10 peut donc prendre un par un, sur des barges telles que 20, les éléments d'ossature 21 et les déposer aux emplacements où ils doivent autre montés pour former l'ossature du pont 5. Cette ossature est représentée en trait interrompu sur la figure 2. On met ensuite en place sur cette ossature, au moyen de la grue 10, des éléments de platelage non représentés et des modules d'dquipement 22 pris sur des barges 23 (figure 3), de manière à réaliser le pont à trois étages représenté sur la figure 4. A partir du moment où la structure de la plateforme est terminée et prête à recevoir l'ossature du pont 5 (état représenté sur la figure 2), elle peut être remorquée à son emplacement définitif et lestée de manière à reposer sur le fond de la mer, par des procédés bien connus. La mise en place de l'ossature du pont et de son équipement peut se faire dans le site où s'achève la construction, ou bien à l'empla- cement définitif de la plateforme, ou encore en partie dans ce site et en partie à cet emplacement. On a représenté à titre d'exemple sur la figure 4 la grue 10 en train de soulever un module d'équipement 24, apporté sur une barge de haute mer 25 à l'emplacement définitif de la plateforme, pour le poser sur le pont 5 à sa place figurée en trait interrompu en 24a. Le remorquage peut donc être exécuté à un moment quelconque à partir de celui où la construction de la struc ture de plateforme est terminée (figure 2), ce qui permet de choisir pour cela une période de beau temps sans pour autant retarder la construction. De plus, il est possible de modifier à volonté l'équipement de la plateforme en enlevant des modules au moyen de la grue 10 pour les déposer sur des barges, et en les remplaçant par d'autres modules apportés sur d'autres barges. Il n'est pas nécessaire pour cela de déplacer à grands frais une grue flottante. La figure 5, sur laquelle les éléments jouant le meme r8le que sur les figures précédentes sont désignés par les mêmes chiffres de référence augmentés de 100 unités, montre à plus grande échelle un mode de réalisation dans lequel l'ossature du pont comprend une pluralité de paires de poutres telles que 26a, 26b et 27a, 27b formant respectivement des glissières telles que 26 et 27 qui s'étendent horizontalement en direction radiale à partir de l'axe XX' de la plateforme. Les autres éléments d'ossature du pont, tels que 28, sont situés au-dessous de ces glissières, de sorte qu'il suffit de placer successivement au milieu du pont des modules figurés schématiquement en 29, 30, 31, puis le platelage 33, le module 34 et le platelage 35, et de les déplacer à mesure, au moyen de palans ou de vérins (dont un est représenté schématiquement en 36), sur les glissières respectives pour les mettre en place définitivement. Grâce à cette disposition, la grue peut desservir tout le pont sans qu'il soit nécessaire que sa flèche atteigne tous les points de celui-ci ; il suffit que sa portée soit au moins égale à la distance entre l'axe XX' de la plateforme et l'axe XI' de la colonne 109. Dans le mode de réalisation représenté, celle-ci passe dans l'angle compris entre les poutres 26a et 27a et est excentrée au maximum, ce qui permet à la grue, avec une flèche de portée radiale relativement courte, de prendre une charge placée sur une barge à coté de la plateforme et de la déposer au milieu du pont. I1 va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et qu'on pourrait les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de ltinvention. REVENDICADIONS le Plateforme reposant ou destinée à reposer sur le fond d'une nappe d'eau pour supporter au-dessus de l'eau un pont équipé d'installations industrielles ou autres, dans laquelle une grue pivotante est supportée au sommet d'un mat excentré qui s'élève au-dessus du niveau du pont, ladite grue pivotante étant pourvue d'une flèche de portée radiale au moins égale à l'excentrement du mat et suffisante pour permettre à ladite flèche de surplomber une barge flottant à cbté de la plateformet caractérisée en ce que le mSt est une colonne qui fait partie de la structure de la plateforme, et que la grue est d'un type capable de soulever les éléments de l'ossature du pont et les éléments ou modules de l'équipement0 2. Plateforme selon la revendication 1, caractérisée en ce que la grue est capable de soulever des charges d'au moins 600 à 800 tonnes. 3. Plateforme selon la revendication 1, caactérisée en ce que la portée de la flèche est suffisante pour permettre à la grue de déposer des charges en tous points du pont. 4. Plateforme selon la revendication 1, caractérisée en ce que ltossature du pont comprend une pluralité de glissières disposées radialement à partir de l'axe de la plateforme, et que des moyens sont prévus pour déplacer sur ces glissières des charges déposées par la grue au centre de ladite ossature0 5. Procédé de construction d'une plateforme, destinée à reposer sur le fond d'une nappe d'eau pour supporter au-dessus de l'eau un pont équipé d'installations industrielles ou autres, à l'aide d'une grue supportée par la plateforme et pivotant autour d'un axe excentré par rapport à celle-ci, caractérisé en ce que la grue est utilisée pour mettre en place au moyen de la grue les éléments de l'ossature du pont et les éléments ou modules de 1' équipement. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la construction de la plateforme est commencée à terre et poursuivie à flot, tandis qu'est construit un mAt excentré s'élevant audessus du niveau du pont pour supporter une grue pivotante, après quoi la plateforme est remorquée jusqu'à son emplacement définitif et lestée pour reposer sur le fond, caractérisé en ce que le mAt est une colonne qui fait partie de la structure de la plateforme et est construite en meme temps que celle-ci, puis que les éléments de la grue pivotante sont hissés et montés au sommet de la colonne au moyen d'une grue de port. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qutune partie au moins des éléments d'ossature et/ou des éléments d'équipement sont mis en place à l'emplacement définitif de la plateforme.