Brevet FR2384905A1 — publié le 19781020

L'invention-se rapporte àÉun système d'excavation par benne preneuse guidée par câbles au niveau de la surface à excaver. La nécessité de prévoir un guidage précis de la benne preneuse utilisée dans un système d'excavation se manifeste notamment lorsoue l'on doit effectuer une excavation du fond marin et déposer les déblaisen un lieu déterminé. On sait bien réaliser la descente de tout système, outil, têtes de puits ou autres, sur un lieu précis et notamment par guidage vertical au moyen de plusieurs câbles fixés entre le fond et le support de surface, mais l'expérience montre qu'un guidage vertical nécessite au moins deux câbles rapprochés, ce qui entrain souvent des risques non négligeables d'emmêlement des câbles. I1 existe bien des moyens de positionnement automatiques, mais ces dispositifs sont d'une grande complexité et aucunement adaptés à la conduite d'une benne preneuse. L'objet de la présente invention est un système d'excavation, caractérisé en ce que la benne preneuse est guidée horizontalement au moyen de deuxcâbles distants, parallèles ou non, coulissant autour de deux points fixés au niveau de la surface à excaver et s'accrochant à n moyen d-e guidage du câble porteur de la benne. Les avantages d'un tel système sont multiples. En effet, le support de surface n'ayant à comporter que des moyens de commande du câblé électroporteur supportant la benne et des câbles réglant horizontalement sa position, ce support peut être un engin relativement léger comparé aux supports utilisés en forage. Le réglage de la position ne dépendant que de la traction des câbles de guidage, 1'excavation peut être-de forme variable et, selon la nature des terrains rencontrés, on peut tout aussi bien remplacer la benne preneuse par une drague suceuse. Les points fixes autour desquels coulissent les cibles reliés au moyen de guidage- du câble porteur de la benne peuvent être de simples corps morts que l6n peut disposer à toute distance l'un de l'autre en vue d'atteindre toute largeur d'excavation désirée. Enfin, il suffit de relâcher la- traction exercée sur le moyen de guidage de la benne preneuse pour permettre à celle-ci de retourner à la verticale de son treuil de commande pù les déblais peuvent être déposés. Un autre objet de l'invention est d'accroître la précision du contour de l'excavation et du lieu de dépôt des déblais en prévoyant, sur les parties des deux câbles de guidage horizontal de la benne preneuse, un taquet dont la position est réglée pour limiter le débattement de la benne sous la traction exercée sur les deux cabales. Chaque taquet, en venant buter contre le corps mort qui lui correspond, détermine une position précise de la benne, la tension des brins entre corps mort et engin de surface étant, en outre, maintenue constante par tout dispositif connu treuil à tension constante par exemple. Il suffit donc d'exercer sur chacun des câbles de guidage une traction suffisante pour amener les taquets en butée sur les corps morts pour obtenir une attaque précise de la benne. On peut donc, de faucon commode, donner à l'excavation toute forme désirée, par le simple déplacement de la position des taquets. Un autre objet de l'invention est de maintenir la précision du contour de l'excavation par la mise en place des taquets contre les corps morts, quelle que soit l'influence de la houle sur l'engin de surface, en incorporant, aux câbles de guidage horizontal de la benne, un dispositif de compensation du pilonnement subi par l'engin de surface. Ainsi, quels que soient les mouvements de l'engin de surface : tangage, roulis ou pilonnement, il est toujours possible de régler avec précision la position horizontale de la benne. Un autre objet de l'invention est un moyen commode de réglage en surface de la position des taquets sur les brins des câbles de guidage situés entre le corps mort et le moyen de guidage du câble de la benne preneuse, en enroulant le brin porteur du taquet sur un treuil auxiliaire disposé au voisinage du treuil de commande de la benne preneuse et en fixant le taquet sur ce brin, de façon qu'après descente de-la benne la distance du taquet à la benne preneuse soit égale à une distance prédéterminée. L'adjonction d'un treuil auxiliaire au voisinage du treuil de commande du câble porteur de la benne a l'avantage de permettre une mise en place aisée des corps morts aux endroits désirés puisqu'il suffit, après avoir amené le taquet à buter contre le corps mort, de descendre à l'aide du treuil de commande du câble de guidage en déroulant le brin enroulé sur le treuil voisin du treuil de commande de la benne. Le corps mort reposant sur le lieu choisi, on dispose l'engin de surface pour que le treuil de commande de la benne soit à l'aplomb du lieu où doivent être déversés les déblais. On règle en surface l'emplacement du tacuet pour que celui-ci se trouve à la distance désirée du moyen deguidage du câble porteur de la benne, puis on accroche l'extrémité du brin du câble de guidage au moyen de guidage du câble de la benne.On se trouve prêt pour débuter l'excavation. Ces moyens permettent donc, à l'aide des deux seuls câbles de guidage du câble porteur de la benne preneuse, de descendre les corps morts aux endroits désirés et de fixer la distance précise du câble porteur de la benne aux deux corps morts pour commencer l'excavation, la position de.déchargement-des déblais étant définie par le simple relâchement des deux câbles de guidage. Un autre avantage de l'invention est d'obtenir le positionnement précis de la benne sans avoir à synchroniser les cibles de guidage, leurs treuils pouvant être commandés indépendamment l'un de l'autre. Enfin, la remontée en surface des brins porteurs des taquets, en vue de modifier leur position, ainsi que la remontée des corps morts en fin d'excavation s'effectuent aussi aisément que. les opérations d'installation. D'autres objets et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante faite en référence aux dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de la présente invention. Sur les dessins la figure 1 est une vue schématique en perspective de l'ensemble du dispositif, la figure 2 une vue schématique en élévation et partiellement en coupe des corps morts utilisés, la figure 3 une vue schématique agrandie et partiellement en coupe d'un taquet et de son moyen de fixation, la figure 4 la représentation schématique d'un dispositif de compensation du pilonnement, la figure 5 la vue schématique en élévation du corps mort en position remontée à bord de la'engin de surface, la figure 6 la vue en plan du moyen de guidage du câble porteur de la benne, et la figure 7 la vue en coupe de ce dispositif faite selon la ligne A-A de la figure 6. L'engin de surface I peut être de tout type et se trouve disposé pour que la benne preneuse 2, maintenue par son câble porteur 3 enroulé sur le treuil 11, soit à la verticale-de la position du déversement des déblais 13. Les corps morts 4 reposent sur le fond en des endroits suffisamment écartés l'un de l'autre pour permettre l'excavation aux dimensions voulues. Le positionnement de la benne 2 à la verticale du lieu choisi 14 s'effectue par réglage des taquets 7 sur les brins des câbles 5 compris entre les corps morts 4 et leurs extrémités 15 côté benne. Ces extrémités se fixent par tous moyens connus : crochets, manilles ou similaires, aux extrémités 16 des bras 17 du dispositif de guidage 6, figures 6 et 7, du câble porteur 3. Ce dispositif peut se composer de deux parties, l'une 18 comprenant les bras 17, l'autre 19 de forme quelconque.Le câble 3 est maintenu serré entre les deux parties 18 et l9 que liron assemble par tout moyen, par exemple à l'aide de boulons et d'écrous non représentés, en appliquant l'une contre l'autre les brides latérales 20 et 21 des deux parties 18 et 19. La partie supérieure de ces pièces est évasée de façon à guider progressivement le brin supérieur-du câble 3 dans ses changements de direction lorsqu'il est sollicité en dehors de la position verticale par les câbles 5, comme le montrent les traits mixtes représentant la benne 2 au moment où elle se trouve à la verticale de l'excavation 14. Un taquet 7 a été représenté schématiquement figures 2 et 3. I1 comprend essentiellement un moyen de fixation 22 au câble 5. Dans l'exemple considéré, ce moyen peut être constitué d'un simple coin de serrage du câble 5. De tels moyens pouvant être quelconques, le coin 22 a été schématisé en l'associant à une moyen de retenue et de-serrage 23 et à une liaison quelconque 24 indiquant symboliquement le verrouillage du moyen de fixation du taquet 7 sur le câble 5. La forme du taquet 7 pouvant aussi être quelconque, on a représenté à la figure 2 le taquet 7 par un simple rectangle venant buter sur le fond dtun logement 25 d'un bras 26 porteur de la poulie 27. L'axe 28 de cette poulie est monté sur des flasques 29. Le bras 26 pivote autour de l'axe 30 solidaire du corps mort 4. Lorsque le corps mort 4 est au repos sur l'engin de surface 1, il se trouve en appui sur un berceau 31, figure 5. La partie de l'engin de surface 1, au-dessous de la-ligne d'arrachement 32, est semblable à celle représentée en 33 et supportant la partie inférieure du berceau 31. Elle a été arrachée afin de montrer le passage du câble 5 au-dessous de l'engin de surface. Dans cette position, l'extrémité 15 du câble 5 n'est en général plus reliée aux extrémités 16des brans 17 du moyen de guidage 6 du câble 3, mais aux treuils 12, figure 1, et le câble passe par la voie ménagée dans l'engin 1 pour le passage du câble porteur 3.L'autre extrémité du câble 5 est reliée au treuil 8 et le brin correspondant, allant de la poulie 27 au treuil 8, passe sur les poulies de guidage 34, 35 et 36, avant de s'enrouler sur le système de compensation de pilonnement 9, que l'on a schématisé sous la forme de deux poulies 37 et 38 à écartement variable au moyen de tout dispositif 9 approprié. Les dispositifs de compensation de pilonnement étant des moyens bien connus eut ne faisant pas en soi objet de l'invention ne sont'pas décrits. Un système identique est utilisé pour le second câble 5. L'engin de surface 1 étant amené sur le lieu où l'on désire effectuer l'excavation, avec ses-câbles 5 dans la position représentée figure 5, on ancre le support de surface 1 de faucon à amener l'un des corps morts 4 à la verticale du lieu où lton désire le-placer au fond de l'eau. Le câble 5 étant enroulé sur le treuil 12-du cté de son extrémité 15 sur une longueur-suffisante, il suffit de dévider le treuil 8 en supprimant toute tension du brin relié au treuil 12 pour descendre le corps 4 à la verticale -du lieu choisi, le taquet 7 retenant le corps 4 jusqu'à sa pose sur le fond. La pose du second corps 4 s'effectue d'une façon identique. Les corps 4 étant dans les positions choisies, on déplace l'engin pour que la poulie de renvoi 40du câble porteur 3, enroulé sur le treuil 11, se trouve àla verticale du lieu 13 où l'on désire déposer les déblais. En remontant en surface les taquets 7 à l'aide des treuils 12, tout en déroulant les câbles 5 au moyen des treuils 8, on peut alors régler à volonté la position de chaque taquet 7 sur le câble 5 qui lui correspond. On desserre donc les coins de fixation 22 pour permettre le glissement des taquets 7 sur les câbles 5 et on les fixe à nouveau sur les câbles lorsque la distance de chaque taquet 7, à l'extrémité 15 du câble qui lui correspond, atteint la distance désire.Il suffit, pour pouvoir commencer l'excavation, de dérouler chaque treuil 12 et de fixer les extrémités 15 aux points de fixation 16. de l'élément de guidage et de jonction 6, puis de fixer cet élément sur le câble porteur 3 à une distance suffisante de la'benne 2 pour que l'élément 6 soit, de préférence, toujours au-dessus de l'excavation, même lorsque la benne 2 atteint la profondeur choisie. La distance de la benne 2 à l'élément de jonction 6 est donc, de préférence, au moins égale à une longueur de l'ordre de la profondeur d'excavation 14. On se trouve, en effet, dans le cas de-la figure 1 et il suffit de commander à volonté, indépendamment ou simultanément, les treuils 8 à tension constante pour amener la benne 2 à l'aplomb de la position prise par l'élément de guidage et de jonction 6, définie par le réglage de la position des taquets 7.La commande du treuil 11 permet la descente de la benne preneuse 2 dont les dispositifs de commande peuVent être quelconques et actionnés par le câble électroporteur 3 par exemple. Les déblais peuvent être déposés, soit à la verticale de la poulie de renvoi 40 après déroulement des treuils 8, soit encore au voisinage de cette position en ouvrant la benne au cours de son retour vers le lieu des déblais. On remarquera que la position du lieu d'excavation 14 est précise, même en cas de tangage et de roulis, puisque la position du moyen de guidage 6 de la benne ne dépend que des corps morts 4 et que les taquets 7 peuvent toujours rester en contact avec eux, quelles que soient les longueurs prises par les brins des câbles 5 joignant les corps 4 au moyen de compensation 9 du pilonnement. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui vient d'être décrit mais s'étend à tout système composé de dispositifs équivalents. C'est ainsi que la benne preneuse pourrait être remplacée par une drague suceuse ou tous autres moyens. REVENDICATIONS 10) Système d'excavation en mer, caractérisé en ce que le moyen d'excavation est guidé horizontalement au moyen de deux câbles distants, coulissant autour de deux points fixes au niveau de la surface à excaver et s'accrochant à un moyen de guidage horizontal du câble porteur du moyen d'excavation. 20) Système tel que revendiqué en 1 selon lequel le moyen d'excavation est une benne préneuse située à une distance de son moyen de guidage horizontal, fixé à son câble porteur, au moins égale à une longueur de l'ordre de la profondeur d'excavation. 30) Système tel que revendiqué en 1 dont le moyen d'excava- tion est une drague suceuse dont la distance du moyen de guidage. horizontal de son système porteur à l'extrémité du moyen de succion est telle que ledit moyen de guidage horizontal reste audessus du fond à excaver. 40) Système tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 3 dont les deux câbles, coulissant sur deux points fixes sur le fond, sont porteurs d'un taquet de position réglable arrêtant tout déplacement des câbles lorsqu'ils viennent buter contre les points fixes. 50) Système tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 4 dont chaque câble porteur d'un taquet est relié à un treuil à tension constante. 60) Système tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 5 dont les points fixes sont des corps morts porteurs d'une poulie orientable. 70) Système tel que revendiqué en 6 dont le corps mort comprend un bras orientable porteur d'un logement d'arrêt pour la réception du taquet fixé sur le câble. 80) Système tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 4 à 7 dont le taquet et son moyen de fixation réglable coulissent sur le brin de câble situé en aval du corps mort. 90) Système tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 8 dont le guidage du câble pofteur du moyen d'excavation est constitue par un corps comprenant deux bras de fixation des extrémités des câbles de guidage, un moyen de serrage du câble porteur et une partie supérieure évasée. 100) Système tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 9 dont le câble porteur du moyen d'excavation est enroulé sur un treuil disposé à proximité de deux autres treuils pour la réception des extrémités des brins des câbles de guidage porteurs des taquets. 11 -) Système tel que revendiqué en 1 dont les brins des câbles de guidage de la position horizontale du moyen -d'excavation, opposés aux brins porteurs des-taquets, sont enroulés autour d'un dispositif de compensation du pilonnement. 120) Système tel que revendiqué en 11 dont les poids morts sont maintenus en position au moyen d'un berceau et du câble de guidage, l'un des brins étant enroulé autour d'un treuil à tension constante, l'autre brin, passant par la voie d'accès du câble porteur à son treuil de commande, étant enroulé sur un second treuil. 130) Système tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 1 à 12 dont le réglage de la distance des taquets aux extrémités des brins des câbles de guidage détermine la position horizontale du moyen d'excavation ainsi que la. distance du lieu des déblais au lieu d'excavation.