Brevet FR2382546A1 — publié le 19780929

L'invention se rapporte aux plateformes comprenant une structure qui prend appui sur le fond de la mer ou d'une nappe d'eau pour supporter au-dessus de la surface de l'eau des installations industrielles ou scientifiques, par exemple des installations de forage ou de production de pétrole. Elle concerne plus particulièrement une plateforme du type dit "plat teforme poids, c'est-à-dire dont la structure s'appuie sur le fond par son propre poids. Les plateformes de ce type, ou du moins leur structure subaquatique, sont le plus souvent construites en béton, ce qui permet de réaliser des plateformes très stables et résistant bie aux efforts et à la corrosion. Les installations sont généralement placées sur un ou plusieurs ponts qui sont supportés au sommet d'un ou plusieurs éléments verticaux de la plateforme, mais peuvent comporter un composant, par exemple un engin de levage, supporté directement par un poteau de la plateforme. La plateforme peut être construite à terre ou près d'une côte, puis remorquée jusqu'à son site de pose, où l'on procède a sa mise en place, mais les installations sont très lourdes elles aussi et, pour des raisons évidentes de stabilité, on ne peut guère envisager de remorquer la plateforme avec de lourdes charges au sommet des éléments verticaux de la structure. Il est connu, notamment par le brevet français 2 247 910 de la Demanderesse, de maintenir le pont à la base des éléments verticaux pendant le remorquage, puis de lester la structure sur le site de pose afin de la faire reposer sur le fond et de faire coulisser le pont de bas en haut le long de ces éléments par des moyens mécaniques. La présente invention permet de s'affranchir de ces moyens de levage mécaniques. Selon l'invention, la structure de la plateforme comprend un dispositif de flottaison capable de la maintenir à flot, au moins un dispositif de guidagedans lequel peut cu- lisser verticalement un élément allongé creux ayant une paroi périphérique et un fond inférieur étanches, ledit élément formant un flotteur capable de supporter au-dessus de l'eau une partie au moins du pont ou-un composant d'installation, des moyens permettant de lester la structure afin de la poser sur le fond de la mer ou de la nappe dteau, des moyens pour lester ledit élément afin de l'immerger sur la plus grande partie au moins de sa hauteur, des moyens pour fixer ledit pont ou ledit composant au sommet dudit élément, des moyens pour délester ledit élément et des moyens pour le fixer à la structure. On peut construire séparément (et de préférence si multanément), à terre ou près d'une côte, la structure et un pont pourvu d'un flotteurcapable de le maintenir à flot, les remorquer jusqu'au site de pose, lester la structure afin qu' elle repose sur le fond, lester le ou les éléments allongés creux afin que leur sommet soit à peu près au niveau de la surface de l'eau, amener le Pont, flottant sur l'eau, audessus de ce ou ces éléments creux, délester le ou les éléments creux afin que la poussée d'Archimède soulève le pont au-dessus de l'eau, et fixer le ou les éléments creux au pont et à la structure. Ce procédé fait aussi partie de l'invention. Dans un mode de réalisation, le dispositif de guidage est constitué par un fût creux solidaire de la structure, dans lequel l'élément allongé creux peut coulisser télescopiquement. Des moyens sont alors prévus pour maintenir temporairement l'élément creux complètement enfoncé dans le fflt creux pendant la prise d'immersion de la structure, ce qui peut être réalisé soit simplement par lestage de cet élément, soit par un verrouillage ou une fixation amovible. Dans ce dernier cas, il faut quand même lester l'élément creux lorsque la structure repose sur le fond, pour permettre de défaire le verrouillage ou la fixation amovible. La description qui va suivre, en regard des figures annexées, données à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure l est une vue schématique d'une structure de plateforme selon l'invention, flottant sur l'eau en position de remorquage la figure 2 est une vue à plus grande échelle d'un détail entouré du cercle Il sur la figure 1 la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2 la figure 4 est une vue d'un détail entouré du cercle IV sur la figure 1 la figure 5 est une vue analogue à la figure 1, mon trant le pont de la plateforme flottant sur l'eau à côté de la structure reposant sur le fond de la mer la figure 6 est une vue analogue à la figure 5, mon trant le pont amené en position au-dessus de l'élément allon gé creux qui est destiné à le supporter au-dessus de l'eau la figure 7 est une vue en coupe schématique selon la ligne VII-VII de la figure 6 la figure 8 est une vue analogue à la figure 6, montrant le pont supporté au-dessus de l'eau la figure 9 est une vue analogue à la figure 5, montrant un autre mode de réalisation de 1element creux la figure 10 est une vue à plus grande échelle d'un détail entouré du cercle X sur la figure 9 la figure li est une vue analogue à la figure 5, montrant un mode de réalisation comportant deux élements al- longés creux destinés à supporter respectivement un pont et une grue la figure 12 est une vue analogue à la figure 8, montrant le pont et ia grue supportés au-dessus de l'eau On voit sur la figure 1 une structure de plateforme comprenant essentiellement une dalle horizontale 1 sclidaire d'un fût central creux vertical 2 à extrémite supérieure qu- verte, entouré sur une partie de sa hauteur par un caisson annulaire 3 formant flotteur, également solidaire de la dalle 1. La dalle, le fût creux et le caisson annulaire, qui sont construits en béton, ne sont représentés que schématiquement et comportent des éléments non figurés qui assurent leur entretoisement et, avantageusement, le cloisonnement du cais son 3 de façon à le diviser en compartiments étanches pour assurer la stabilité de la structure à flot. Des moyens, fi gurés schématiquement par une électro-vanne 4 et une pompe im mergée 5 pourvue d'une tubulure d'aspiration 5a et d'une tubu lure de refoulement Sb débouchant à lZextérieur, sont prévus pour laisser entrer de l'eau dans le caisson 3 et l'en éva cuer. Dans le fût creux 2 peut coulisser verticalement un élément cylindrique creux en béton 6 comportant une paroi pé- riphérique 6a ctar.che et fermée en haut et en bas par des fonds 6b et Qc egalement étanches. La paroi Qa est pourvue extérieurement de trois couronnes espacées 7, 8, 9, d'appendi ces tels que 7a 7b (figures 2 et 3) faisant saillie radialement jusqu'à la surface intérieure cylindrique 2a du fût creux 2, pour assurer le guidage du coulissement. Un anneau métallique plat 11, fixé par des goujons lla à la face inférieure du fond 6b, peut coulisser avec un faible jeu dans la surface 2a dans un but qui sera indiqué plus loin.Un collier en cornière 10 est fixé par des goujons lOa près du sommet de l'élément 6, dans un but qui sera également indiqué plus loin. Un second collier en cornière 12, fixé à l'élément cylindrique 6 par des goujons 12a,est fixé provisoirement au sommet du fût creux 2 par des écrous 12b vissés sur des gou jons 12c encastrés dans le béton comme on le voit sur la figure 4. Des moyens, figurés schématiquement par une électrovanne 13 et une pompe immergée 14 pourvue d'une tubulure d'aspiration 14a et d'une tuyauterie de refoulement 14b débouchant à l'extérieur, permettent de laisser pénétrer de l'eau dans l'élément 6 et de l'en évacuer. La structure décrite ci-dessus est destinée à supporter au-dessus de la surface S de la mer un pont métallique 15 portant des installations 16 (figure 5). Ce pont est pourvu d'une coque 17 capable de le supporter à flot avec les installations et dont le bordé inférieur forme une sorte de tunnel 18 dans un but qui sera indiqué plus loin. La structure et le pont 15 sont construits séparément, et de préférence simultanément, dans un bassin à terre ou près d'une côte, puis le pont est muni des installations 16. Sur la figure l, le caisson 3 est lesté par une masse d'eau 19 de façon que la structure flotte à la surface S de la mer, l'élément 6 repose au fond du fût creux 2 par son propre poids et est fixé à ce fût creux par les écrous 12b. La structure est remorquée dans cet état jusqu'au site de pose, en même temps que le pont 15. Sur le site de pose (figure 5), la vanne 4 est ouverte à distance (par des moyens non représentés) de façon à laisser le caisson 3 s'emplir d'eau, comme indiqué en 19a ; l'emplissage est progressif, de sorte que la structure vient se poser doucement sur le fond. Pendant cette manoeuvre, l'élément creux 6 dépasse au-dessus de la surface de l'eau, assurant la stabilité de la structure en prise d'immersion. Lorsque la dalle 1 repose sur le fond F, on ouvre à distance la vanne 13 par des moyens non représentés, afin de laisser pénétrer dans l'élément creux 6 une masse d'eau 20 qui l'appuie au fond du fût creux 2,et on défait les écrous 12b (disposition représentée sur la figure 5).Dans cette position, le sommet de l'élément creux 6 dépasse d'une hauteur h au-dessus de la surface S de l'eau. Le tunnel 18 du pont 15 (voir figures 6 et 7) a une hauteur légèrement supérieure à h et une largeur très légèrement supérieure au diamètre de l'élément 6 et aboutit, au centre du pont 15, à un logement cylindrique 21 de hauteur un peu supérieure à h, où peut s'engager le sommet de l'élément 6. On amène le pont 15 dans la position représentée sur la figure 6, en engageant le tunnel 18 sur l'extrémité émergentS de l'élément 6 jusqu'à ce que celle-ci vienne se placer dans le logement 21. On actionne alors la pompe 14 (par des moyens non représentés) de façon à enlever un peu de l'eau 20 pour délester l'élément 6 jusqutà ce que celui-ci vienne s'appliquer au fond du logement 21 et soulève le pont 15 un peu au-dessus de la surface S. On fixe ensuite sous le pont le collier 10 de l'élément 6 au moyen de boulons lOb (figure 8) et on actionne de nouveau la pompe 14 pour amener le pont 15 à la hauteur désirée au-dessus de la surface S de l'eau, une dizaine de mètres par exemple, comme on le voit sur la figure 8. On fixe enfin ltélément creux 6 au fût creux 2 en coulant un mortier dans l'intervalle annulaire 22 compris entre eux, l'anneau plat 11 empêchant le mortier de s'écouler à la base de cet intervalle. Sur les figures 9 et 10, sur lesquelles les éléments jouant le même rôle que sur les figures précédentes sont désignés par les mêmes chiffres de référence augmentés de 100 unités, l'élément creux en béton 106 a une hauteur inférieure à l'élément 6 et est complètement immergé dans la position représentée, c'est-à-dire lorsqu'il est complètement enfoncé dans le fût creux 102 et que la dalle 101 repose sur le fond de la mer au site de pose. Cependant, cet élément 6 est prolongé jusque bien au-dessus de la surface S par une virole métallique 23. Celle-ci forme un flotteur qui dépasse très largement au-dessus de la surface de l'eau pendant la prise d'immersion de la structure, assurant ainsi sa stabilité. La virole 23 est fixée à l'élément 106 par des écrous 24a vissés sur des goujons 24 encastrés dans le béton (figure 10). Lorsque la structure repose sur le fond, on défait les écrous 24a et on enlève la virole 23. La coque 117 du pont 115 n'a donc pas besoin de former un tunnel pour permettre d'amener ie pont au-dessus de l'élément 106 complètement immergé. Sous la coque 117 est fixée à demeure une bride 25 sous laquelle vient s'appliquer le collier 110, et on la fixe ensuite à celui-ci au moyen de boulons. Les figures 11 et 12, sur lesquelles les éléments jouant le même rôle que sur les figures 1 à 7, sont désignés par les mêmes chiffres de référence augmentés de 200 unités, montrent un mode de réalisation dans lequel, en plus de l'élément creux 206 supportant le pont 215, la structure en béton comprend un deuxième fût creux 26 dans lequel coulisse verticalement un deuxième élément cylindrique creux 27 supportant au-dessus de la surface de l'eau une grue 28 semblable à celle qui est décrite dans la demande de brevet français 76 06 801 du 10 Mars 1976. Sur la figure 11, cette grue 28 est amenée au-dessus de l'élément 27 par deux flotteurs 29, 30 formant une sorte de catamaran avec la plateforme 28a de la grue pour supporter celle-ci au-dessus de la surface de liteau. I1 va d'ailleurs de soi que les modes de réalisation décrits n'ont été donnés qu'à titre d'exemples et qu'on pourrait les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention En particulièr , on ne sortirait pas du cadre de l'invention en omettant le fond supérieur 6b de façon que le haut de l'élément creux soit ouvert à l'air libre. Au lieu d'utiliser un seul élément allongé creux tel que 6 agissant au centre du pont pour le soulever et le supporter, on pourrait utiliser plusieurs éléments allongés creux, par exemple trois éléments disposés aux sommets d'un triangle équilatéral. REVENDICATIONS 1. Platef orme comprenant une structure destinée à prendre appui sur le fond de la mer ou d'une nappe dteau pour supporter au-dessus de la surface de l'eau des installations industrielles ou scientifiques, ladite structure comprenant un dispositif de flottaison capable de la maintenir à flot, au moins un dispositif de guidage dans lequel peut coulisser-verticalement un élément allongé creux ayant une paroi périphérique et un fond inférieur étanches, ledit élément formant un flotteur Ca- pable de supporter au-dessus de l'eau une partie au moins d'un pont ou le support d'un composant desdites installations, des moyens permettant de lester la structure afin de la poser sur le fond de la mer ou de la nappe d'eau, des-moyens de réglage permettant de régler la flottabilité dudit élément et des moyens de fixation permettant de le fixer à la structure, caractérisée en ce que lesdits moyens de réglage comprennent des moyens permettant d'immerger ledit élément sur la plus grande partie au moins de sa hauteur, que lesdits moyens de fixation comprennent des moyens pour fixer provisoirement à la structure ledit élement dans cette position, et que ledit pont et/ou ledit support sont des dispositif séparés dudit élément et sont pourvus de moyens qui leur permettent de flotter sur l'eau jusqu'au-dessus du sommet de celui-ci dans ladite position et de moyens permettant de les fixer à cet élément. 2. Plateforme selon la revendication 1, dans laquelle 'a structure comprend un fAt creux vertical dans-lequel l'élément allongé creux peut coulisser télescopiquement, caractérisée par des moyens permettant de maintenir temporairement ledit élément complètement enfoncé dans ledit fût creux pendant la prise d'immers ion de la structure. 3. Platef orme selon la revendication --2, caractérisée en ce que la surface extérieure de l'élément allongé creux est pourvue d'une pluralité de saillies pouvant glisser sur la surface intérieure du fflt creux, ménageant ainsi entre les deux surfaces un intervalle dans lequel on peut couler du mortier pour fixer ledit élément audit fût creux. 4. Plateforme selon une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant un pont pourvu d'une coque qui lui e- de flotter sur l'eau, caractérisée en ce que cette coque forme un tunnel dirigé radialement qui aboutit dans un logement ménagé en position centrale et propre à recevoir le sommet de l'élément allongé. 5. Plateforme selon une quelconque des revendications I à 3, caractériséeen ce que l'élément allongé creux est pourvu dtun fond supérieur étanche et est complètement immergé lorsqu'il est complètement enfoncé dans le dispositif de guidage et que la structure repose sur le fond de la mer ou de la nappe d'eau au site de pose, et en ce que des moyens sont prévus pour fixer temporairement au sommet dudit élément un flotteur additionnel qui dépasse au-dessus de la surface de liteau. 6. Procédé de construction et de mise en place d'une platef orme selon la revendication 1, consistant à construire séparément et de préférence simultanément,à terre ou près d'une cote, la structure et un pont pourvu d'un flotteur capable de le maintenir à flot, à les remorquer jusqu'au site de pose, à lester la structure afin quelle repose sur le fond, à lester le ou les éléments allongés creux afin que leur sommet soit à peu près au niveau de la surface de l'eau, à amener le pont flottant sur l'eau au-dessus de ce ou des éléments creux, à délester le ou les éléments creux afin de soulever le pont au-dessus de l'eau, et à fixer-le ou les éléments creux au pont et à la structure.