Brevet FR2383120A1 — publié le 19781006

L'invention est relative aux ensembles du genre des platesformes pour installations pétrolières ou autres, à établir sur fond marin ou autre, ensembles du genre de ceux comprenant, comme c'est le cas pour les plates-formes du type jack-up, une structure déplaçable par rapport à des piles les traversant, étant entendu que ce n'est là qu'une des applications possibles de l'invention. Elle vise également, considerés isolément, les moyens de calage propres à coopérer avec ces plates-formes et dont il sera parlé plus loin, dans toutes leurs applications possibles, même en dehors du cas plus spécialement envisagé ici. Considérant les susdites plates-formes, on sait que celles du type susvisé comportent une structure flottante et des piles, avec des moyens de manoeuvre, à vérins ou autres, pour assurer les deplacements relatifs entre structure et piles. On rappellera pour la clarté de l'exposé que le transport maritime de ces plates-formes,jusqu'au site de travail, s'effectue par remorquage, les piles etant initialement dans une position haute, c'est-à-dire avec la majeure partie de celles-ci au-dessus de la structure flottante. Après qu'un tel ensemble a été amené au site de travail,les moyens de manoeuvre sont actionnés pour assurer la descente des piles vers le fond marin, jusqu'à ce que celles-ci viennent en contact avec ledit fond. Lorsqu'une bonne assise a été réalisée, on opère, toujours avec les mêmes moyens, le soulèvement de la structure, qui vient alors occuper sa position définitive, pour constituer le pont de la plate-forme, à une hauteur convenable au-dessus du niveau de la mer. La pratique montre qu'un tel ensemble n'offre pas une pleine sécurité vis- -vis des efforts transversaux auxquels sont soumises les plates-formes du genre en question, efforts notamment engendrés par la houle. En effet, le passage des piles à travers la structure nécessite la présence d'un certain jeu entre piles et structure, c'est-a-dire entre les piles-et les parois intérieures des cages de manoeuvre, solidaires de la structure, qu'ils traversent et qui sont destinés à supporter les moyens de manoeuvre ou vérins. Du fait de ces jeux, les efforts transversaux dus à la houle tendent à créer des mouvements relatifs oscillants entre structure et piles, c'est-à-dire des oscillations relatives d'amplitude limitée entre deux positions extrêmes, savoir, la position idéale de perpendicularité absolue entre structure et piles, et une position légèrement oblique. Ces mouvements d'oscillation relatifs, étant donné l'importance des efforts mis en jeu, engendrent entre les parties métalliques considérées des efforts-dynamiques considérables qui peuvent compromettre la solidité de lrensemble. L'invention vise à remédier à ces inconvénients. Elle consiste, principalement, à prévoir, dans le jeu entre structure et piles, et entre les surfaces en regard, des moyens de calage, manoeuvrables à volonté en vue de blocage ou de déblocage. Grâce à de tels moyens de calage, on est assuré de maintenir la structure et les piles dans -la-position idéale requise, c' est-à-dire, dans l'application envisagée, la perpendicularité (étant entendu que,pour les autres applications de l'invention, la position idéale pourrait être différente de la perpendicularité). Avantageusement, on fait en sorte que les moyens de calage soient susceptibles d'être mis en place quelle que soit la position relative des surfaces en regard au moment de la maneouvre, lesdits moyens étant, à cet effet, constitués par des cales en plusieurs éléments susceptibles de s'orienter automatiquement l'un par rapport à l'autre dans une ou plusieurs directions, notamment dans trois directions orthogonales. L'invention comprend, mises à part ces dispositions, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après. Elle vise, plus particulièrement, certains modes d'applications, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions ; et elle vise, plus particulièrement encore et ce à titre de produits industriels nouveaux, les ensembles du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, ainsi que les éléments spéciaux propres à leur établissement. Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.- La figure 1, de ces dessins, montre très schématiquement, à petite échelle, une plate-forme à structure flottante (type jack-up) à laquelle peut s'appliquer l'invention. La figure 2 montre séparément en perspective partielle, à plus grande échelle, une cage de manoeuvre destinée à être solidaire de la structure flottante et supportant les vérins de manoeuvre, cette cage comportant en outre les moyens de calage propres à l'invention, l'ensemble étant également conforme à l'invention. La figure 3 illustre en coupe verticale partielle la liaison entre la structure et ses piles, avec les moyens de calage conformes à l'invention. Les figures 4 et 5, enfin, montrent en détail,à plus grande échelle, respectivement en coupe verticale partielle et en coupe horizontale par V-V figure 4, les moyens de calage conformes à l'invention. Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisation, de ses diverses parties, auxquels ilsemble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, considérant par exemple une plateforme de type à structure flottante S (fig.l) et à piles P susseptibles de coulisser dans cette structure, de façon à permettre le transport maritime par remorquage, puis l'implantation sur un fond marin F, les piles étant descendues pour prendre appui sur celui-ci, avec enfin élévation de la structure pour venir occuper une position telle que S' au-dessus du niveau de la mer N, et se proposant d'établir la liaison entre les piles et la structure, on s'y prend comme suit ou de façon analogue. En ce qui concerne cette liaison, dans son ensemble, on l'agence en ayant recours aux dispositions déjà connues dans cette technique, c'est-à-dire que l'on prévoit pour chaque pile P une cage de manoeuvre C propre à être rendue solidaire de la structure S et à l'intérieur de celle-ci, ladite cage étant destinée à servir de support au système de vérins tout en étant traversée par la pile P avec un jeu convenable permettant notamment de loger les engins de manoeuvre, vérins et autres. On voit sur la figure 2 une cage C de ce genre, en perspective, cette cage étant constituée essentiellement par une série de poteaux 1 reunis par au moins une armature annulaire 2, en étant par exemple soudés aux éléments correspondants de la structure flottante S. Cette cage supporte le système de vérins qui peut comporter, soit un seul jeu de vérins-répartis autour de l'axe de la cage et coopérant avec deux jeux de crabots ou-autres moyens propres à venir par exemple coopérer avec'des trous de crabotage 3 prévus dans la pile P, soit, et mieux, deux jeux de vérins superpo sés travaillant l'un après l'autre. Cette dernière solution est représentée sur les dessins où l'on voit (figures 2 et 3) déux séries de vérins1 et V2 dont les corps sont fixés aux poteaux 1 de la cage C, tandis que les tiges de manoeuvre 4 sont articulées sur deux couronnes de crabotage, respectivement inférieure 51, et supérieure 52. La fixation des vérins s'effectue par exemple sur des consoles telles que 6 (figure 31. -Les couronnes 5 et 52 sont donc munies de crabots tels que 7 (figure 3), manoeuvrables eux-mêmes à l'aide de vérins de commande 8. Les piles P peuvent être constituées par des piles métalliques convenablement entretoisés à- l'intérieur, comme montré en 17 (figure 2), ou de toute autre-manière. L'ensemble précédent fonctionne de façon telle que les deux groupes de vérins agissent l'un après l'autre, l'un étant-libre pendant que l'autre est actionné. Disposant donc d'un tel ensemble -- qui, comme on l'a expli qué plus haut, ne donne pas une sécurité totale contre les ef- forts dynamiques, en raison du libre jeu entre chaque pile et sa cage de manoeuvre -- on le complète, conformément à l'inven- tion, par des moyens de calage propres à assurer, lorsque désiré, c'est-à-dire aussi bien en position de transport quten position définitive sur le site de travail, un blocage, c'est -dire une solidarisation Eigide et complète entre pile et structure. On répartit par exemple ces moyens de calage CL (figures 1 à 5) en plusieurs points de la périphérie de la cage, de préférence au moins en deux niveaux différents, en haut et en bas de la structure, ces moyens etant insérés notamment entre chaque pile et des éléments ou consoles 18 solidaires de la cage de manoeuvre C ou de la structure S. Et on les agence de -préférence,- selon une disposition pré- férue de l'invention, de façon telle qu'ils puissent s'insérer aisément quelles que soient les positions relatives plus ou moins variables entre piles et structure, au moment de leur mise en place, ce pourquoi on leur fait comporter par exemple plusieurs éléments susceptibles de s'orienter l'un par rapport à l'autre suivant au moins deux directions, notamment selon trois directions orthogonales. C'est ainsi qu'on peut recourir, entre autres modes de réalisation, à celui qui est représenté sur les figures 4 et 5. Selon ce mode de réalisation, on a -recours à is moyens de calage du genre des coins, c'est-à-dire comprenant par exemple essentiellement deux coins conjugués 19, 20, dont l'un 19 sera par exemple fixé sur la structure S, tandis que l'autre 20 sera manoeuvrable à distance, avec en outre interposition, entre ces deux coins, de deux plaquettes 21, 22, notamment à faces parallèles, susceptibles de mouvements relatifs entre elles et avec lesdits coins. Lesdites plaquettes seront par exemple liées l'une à l'autre par un axe 23 les traversant dans la région centrale, tandis qu'elles seront reliées aux deux coins 19, 20 par des dispositifs de tenons et mortaises représentés sur le dessin (figures 4 et 5) en 24, 25, agissant respectivement dans deux directions orthogonales, tous autres moyens analogues pouvant être prévus. Avantageusement, les deux plaquettes 21, 22 seront soumises à des moyens élastiques propres à tendre à les ramener dans leur position initiale, moyens schématisés sur la figure 4 par des ressorts 26. Latéralement, des moyens de retenue ou butées de limitation de course 27 (figure 5) sont prévues sur les consoles 18. Les surfaces de contact des coins et plaquettes pourront être usinées, traitées et revêtues en vue de réduire les efforts de frottement et de mieux résister à la corrosion, par exemple par chromage, revêtement en acier inoxydable ou en matière plastique, etc. Un revêtement en élastomère peut également être prévu. Le coin fixe 19, côté structure, pourrait, le cas échéant, être incorporé à la structure. On réalise ainsi des coins auto-ajustables qui peuvent résister à des efforts très importants,de 100 à 1000 t par exemple et qui ont la particularité de pouvoir s'insérer dans tout jeu disponible, de dimensions des plus variables. La figure 5 fait apparaitre que l'axe de la pile P est décentré par rapport aux surfaces qui l'entourent, ce qui n'empêche pas que le calage soit parfaitement réalisé de part et d'autre de la pile. Enfin, en ce qui concerne la manoeuvre des moyens de calage, on peut les réaliser de toute manière appropriée, à l'aide par exemple de vérins (non représentés sur-les dessins), treuils, vis sans fin, etc., convenablement reliés aux coins mobiles 5, par exemple par des tiges 28 (figure 4). En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisation adopté, on peut établir des ensembles dont le fonctionnement ressort suffisamment de ce qui précède pour quril soit inutile d'insister à son sujet, et qui présentent, par rapport à ceux du genre en question déjà existants, l'avantage principal d'une plus grande sécurité, puisque l'on peut aisément, une fois choisie une position déterminée entre structure et piles, réaliser, à l'aide des moyens de calage susvisés, une solidarisation parfaite de l'ensemble, malgré les jeux entre piles et structure, en évitant donc que les sollicitations auxquelles sont soumis lesdits ensembles du fait de la houle ne puissent engendrer des efforts dynamiques dans la liaison entre structure et piles. Au surplus, le calage a pour effet de décharger complètement les verins detmanoeuvre V1, V2 des piles. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui precède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, en particulier toutes autres applications comportant l'usage des moyens de calage susvisés, pour assurer une solidarisation parfaite entre deux éléments ou structures, quels qu'ils soient. REVENDICATIONS 1. Ensemble comprenant une structure susceptible d'être déplacée par rapport à des éléments de support, notamment des piles, la traversant, plus spécialement du genre des platesformes pour installations pétrolières ou autres, du type offshore, caractérisé par le fait que sont prévus, entre les piles et la structure, dans le jeu les séparant, des moyens de calage, manoeuvrables à volonté en vue du blocage ou du blocage de l'ensemble. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de blocage sont du type des coins. 3. Moyens de calage du genre des coins, notamment pour ensembles selon les revendications 1 et 2, caractérisés par le fait qu'ils sont auto-ajustables, comportant notamment, en deux surfaces en forme de coins, au moins deux plaquettes orientables par rapport aux coins, et de préférence orientables également l'une par rapport à l'autre. 4. Moyens de calage selon la revendication 3, caractéri sés par le fait que les deux plaques peuvent tourner l'une par rapport à l'autre autour d'un axe les traversant, et qu'en outre elles sont reliées aux coins par des dispositifs à tenons et mortaises ou semblables, se présentant respectivement, pour les deux coins, dans des directions orthogonales. 5. Ensemble selon la revendication 1, notamment plateforme offshore comprenant une structure dans laquelle peuvent coulisser des piles à travers des cages de manoeuvre supportant des vérins de manoeuvre, caractérisé par le fait que cette cage comporte, répartis autour de l'axe et de preference a un niveau supérieur et à un niveau inférieur, des moyens de calage, notamment selon l'une au moins des revendications 3 et 4. 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé par le fait que, dans chaque dispositif de calage, l'un des deux coins est fixé à la structure, tandis que l'autre est manoeuvrable à distance, par vérins ou autres.