Brevet FR2411122A1 — publié le 19790706

La presente invention a pour objet un dispositif d'accrochage d'un engin sous-marin sur une structure immergee. Le secteur technique de l'invention est celui des appareillages trouvant leur utilisation dans le domaine des travaux sous-marins. On sait que les plateformes metalliques disposees en mer et reposant sur le fond necessitent des interventions effectuees par des plongeurs quel que soit le niveau entre la surface et le fond marin. Ces plongeurs sont amenes a pied d'oeuvre sur le lieu operationnel au moyen de sous-marins dits "porte-plongeursl'. Dejàdes appareillages ont ete créées pour permettre l'immobilisation d'engins sous-marins en position immergée maintenus suspendus à de telles plateformes métalliques La présente invention concerne un nouveau dispositif d'accrochage d'un engin sous-marin sur une structure immergée. L'objectif à atteindre est ainsi un appareillage qui autorise l'engin sous-marin à se fixer sur une structure immergée dans le but dtêtre immo bilisé pendant la sortie des plongeurs devant effectuer des travaux à poste fixe. Cet objectif est atteint par le dispositif d'accrochage d'un engin sous-marin sur une structure immergée selon l'invention, laquelle structure est composbede montants et de traverses dont certaines sont sensiblement horizontales, lequel dispositif se-caractérise par le fait qu'il se compose d'une chaîne dite "rigide", guidée par un bras pivotant, articulé sur l'engin sous-marin, lequel bras, lorsque l'engin est en position d'accrochage, est situé sur un des côtés de la traverse porteuse et a notamment pour fonction de projeter au-dessus de la traverse, la partie de la chaîne s'étendant au-delà de l'extrémité du bras pour qu'elle entoure ladite traverse, la chaîne comportant à son extrémité libre des moyens pour coopérer avec un dispositif de verrouillage porté par le sous-marin et disposé sur le parcours adopté par la chaîne en vis à vis dudit bras et de l'autre côté de ladite traverse porteuse. Le résultat de l'invention est un appareillage pour permettre de suspendre un sous-marin à une traverse d'une structure immergée reposant sur le fond marin, laquelle traverse pouvant être d'un diamètre généralement compris entre quatre cents et deux mille quatre cents millimetres. tes avantages d'un tel dispositif sont les suivants la suspension du sous-marin peut s'effectuer sur des tubes de divers diametres, - le dispositif est escamotable et est d'un encombrement réduit en position escamotée tout en étant protégé par des rampes de protection situées à la partie supérieure du sous-marin, - le poids de l'ensemble de suspension est réduit en regard des appareillages d'accrochage mécaniques à bras articulés, - le dispositif est doté de moyens pour dissocier le sous-marin de la structure au cas où pour une raison indéterminée, il resterait bloqué sur la structure. Ces moyens sont montés sur le dispositif de verrouillagepour le désolidariser du sous-marin et consistent en des broches manoeuvrées par des vérins commandés de l'intérieur du sous-marin. D'autres avantages ressortiront à la lecture de la description suivante uniquement donnée à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin annexé sur lequel : - la figure I est une vue en élévation partielle d'une structure imr mergée illustrant deux sous-marins en position suspendue, - la figure 2 est une vue en élévation schématique d'un dispositif selon l'invention, - la figure 3 est une vue de gauche du dispositif de la figure 2, - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV IV de la figure 2, - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne Y V de la figure 4. On se reporte d'abord à la figure I du dessin qui représente une structure immergée I, par exemple une plateforme située en mer et qui se compose notamment de montants obliques ia et de traverses horizontales lb reliant lesdits montants la. Un sous-marin 2 est illustré sur cette figure en élévation et en vue de gauche, en position accrochée à deux desdites traverses lb. Un mode de réalisation d'un dispositif d'accrochage selon l'invention est illustré aux figures 2 à 5 du dessin. Ce dispositif est fixé à la partie supérieure du sous-marin 2 et se compose essentiellement d'un bras 3 servant de guide pour le défilement dans un sens et dans l'autre d'une chaîne dite "rigide" 4, et d'un dispositif de verrouillage 5. Le dispositif de suspension selon l'invention se situe sensiblement au droit de l'organe de fixation (non représenté sur le dessin) pour la manutention du sous-marin 2 et se trouve ainsi entre deux rampes de guidage ou "gardes" 6 qui s'étendent sur la longueur du sous-marin parallelement et de part et d'autre de son axe longitudinal. Au moment où le sous-marin effectue l'approche de la structure 1 en vue de son accrochage à l'une des traverses horizontales lb, il s'appuie sur ses gardes 6 et glisse sur elles jusqu'à ce qu'il vienne en position d'accrochage sur la structure. Cette opération sera décrite ultérieurement avec plus de détails. La chaîne 4 est du type de celles qui ne peuvent s'enrouler que dans un sens, et se compose de maillons 4a/4b dont certains d'entre eux 4b comportent sur un côté une aile 4c. Des galets à gorge 4d sont montés à rotation libre sur des axes d'articulation 4e, lesquels sont immotilisés en translation au moyen de clips 4f et de rondelles 4g. De telles chaînes 4, dont certaines sont connues sous la dénomination "SERAPID" peuvent s'élever dans une position sensiblement verticale ou encore dans une position inclinée. Au fur et à mesure de leur roulement, les ailes des maillons 4b viennent en appui les unes sur les autres et la chaîne s 'étend ainsi à l'extérieur de son magasin en suivant une direction sensiblement rectiligne. Si l'effort appliqué à son extrémité libre est dirigé dans la direction desdites ailes, celles-ci s 'épaulant les unes sur les autres maintiennent la chaîne rectiligne; si l'on inverse la direction de l'effort, la chaîne fonctionne alors comme une chaîne ordinaire et peut adopter des lignes courbes. Dans le mode de réalisation illustré sur le dessin, la chaîne est stockée dans un magasin 7 indépendant du bras 3. Ce magasin 7 est d'une forme genérale parallélépipédique et est arrondi à ses extrémités. Il est fixé au sous-marin 2 sur le câté du crochet de manutention et comporte à l'intérieur, d'une manière en soi connue, des moyens de guidage de la chaîne 4, de telle sorte que cette derniere s'enroule l'in térieur en formant une spirale. te magasin 7 est dans une position inclinée et est fixé à une plaque support 7a, elle-meme fixée à des points d'attache 2a du sous-marin 2. Dans le plan du magasin 7, est monté à pivotement le bras 3 . Celuici est situe du côté et à proximité d'une des extrémités arrondies du magasin qui comporte,à sa partie inférieure, une ouverture 7b par laquelle passe la chaîne 4. Ledit bras 3 se compose d'une paroi dite "de fond" 3a et de deux parois latérales 3b perpendiculaires audit fond et soudées à celui-ci. Sa section droite adopte ainsi la forme d'un U. Les ailes 3b sont décroissantes de l'axe de pivotement 8 du bras jusqu a son extrémité libre 3c. A son extrémité inférieure, le bras est arrondi pour envelopper un carter d'entraînement cylin -drique 9 dans lequel s'enroule partiellement la chaîne 4 en coopérant avec un organe d'entraînement 10 dit "noix d'entraînement" Ledit bras 3 est monté articulé sur un support 1' fixé auxdits points d'attache 2a solidaires du sous-marin. Son pivotement autour de l'axe 8 est provoqué par un vérin 12 articulé par sa tige mobile 12a au bras 3 et par son corps 12b sur une poutre 13 fixée parallelement au -sous-marin et sur deux de ses points d'attache 2a. Cette poutre 13 comporte des perforations 13a pour permettre de positionner le vérin en fonction du "point d'arrivée" du bras 3, celui-ci étant dépendant du diametre de la traverse lb sur laquelle l'accrochage doit être effectué. Comme cela est représenté sur le dessin à la figure 2, le bras 3 vient en appui par l'intermédiaire d'une plaque butée 3e sur la traverse lb en position relevée et s'escamote au-dessous des gardes 6 dans sa position de repos. La chaîne 4 passe par l'ouverture 7b du magasin 7 et s'enroule autour de la noix d'entraînement 10 disposée dans le carter d'entraînement 9. Celuici est du type à renvoi à 900 de telle sorte que le guidage de la chaîne dans le carter par l'intermédiaire de ses galets à gorge 4d est obtenu au moyen d'un rail de guidage 9a. Ce rail 9a est réalisé à partir d'un fer plat adoptant la forme d'un quart de cercle, et est fixé au carter d'entraînement à mi-distance de ses faces planes de telle sorte qu'il se trouve dans un plan perpendiculaire à l'axe 8 de pivotement du bras 3 (figure 4). Le choix d'un carter d'entraînement 9 à renvoi à 900 a été-fait en fonction de l'angle de débattement du bras 3 qui de sa position escamotée, représentée en traits mixtes sur la figure 2 du dessin, à la position en appui sur la traverse lb de la structure est de 900. L'entraînement de la chaîne est obtenu par un moteur hydraulique 14 disposé en porte à faux sur un des cô- tés du support 11 et dont l'arbre de sortie 14a est relié à un autre arbre 15 au moyen d'un manchon d'accouplement 16 et d'un clavetage 17.L'arbre 15 porte d'une part la noix d'entraînement 10 de la chaîne 4, laquelle est entraînée en rotation au moyen d'un clavetage 18; d'autre part, le carter d'entraînement 9, lequel est monté à rotation libre autour de deux roulements à rouleaux 9b et enfin le bras 3 qui est monté à pivotement libre sur deux paliers 3d fixés à l'extérieur des parois latérales 3b du bras. L'ensemble arbre 14a/15 est porté par deux paliers 11al11b. Le moteur 14 est fixé du côté du palier lita. On précise que le carter d'entraînement 9, comme la chaîne rigide 4, sont commercialisés sous la dénomination SERAPID. Comme cela est illustré sur la figure 2 du dessin, la paroi de fond 3a du bras est pliée en 3f de telle sorte que sa partie 3g soit inclinée du côté de la traverse lb lorsque le bras est en position relevée et forme un angle obtu avec sa partie 3h. Une telle conformation du bras est préférentielle pour qu'il accompagne la chaîne tangentiellement à la traverse lb. Selon un autre mode de réalisation, le magasin 7 est solidaire du bras 3, de telle manière qu'il se déplace avec lui lors du pivotement du bras. Les parois latérales 3b se prolongent ainsi à la partie inférieure du bras et du côté du dipositif de verrouillage 5 pour former les parois latérales du magasin. Une paroi de fond suivant le contour desdites parois latérales délimite son volume interne. Comme le magasin 7 décrit ci-dessus, le magasin attenant au bras 3 comporte des moyens de guidage de la chaîne 4 pour que son enroulement se fasse en spirale. Le bras comporte les moyens de guidage et d'entraîment de la chaîne 4 déjà décrits. La chaîne 4 comporte à son extrémité libre 4a un "messager" ou doigt de verrouillage 19 qui se présente sous une forme générale cylindrique,profilée à son extrémité et compote en son milieu, un rétreint également cylindrique. Le doigt 19 est destiné à coopérer avec le dispositif de verrouillage 5, lequel se trouve en face du bras 3 de maniere à "encadrer" la traverse lb de la structure 1. Ledit dispositif de verrouillage se compose d'une trémie pyramidale 5a qui assure la réception du doigt 19. Cette trémie se prolonge à sa partie inférieure par un "couloir"- cylindrique ou gâche destiné à recevoir le doigt 19. La trémie porte à sa partie inférieure, un vérin à double effet 20, dont I1 axe longitudinal s'étend transversalement audit couloir. Ce vérin 20 comporte, à l'extrémité de sa tige mobile, une fourchette de verrouillage qui traverse le couloir et qui coopère avec le rétreint du doigt 19. Cette fourchette comporte une ouverture profilée à deux sections pour permettre dans une premiere position le passage du doigt et dans une deuxieme son verrouillage et vice versa. te dispositif de verrouillage 5 est monté sur un support 21 comportant deux flasques 2Ia parallèles et de même forme distants l'un de l'autre. Ces flasques 21a sont fixés à une traverse tubulaire 6a qui relie les gardes 6. Le support 21 comporte à sa partie supérieure deux échancrures formant glissieres 21b réservées dans les flasques 21a. Ces glissieres sont disposées en vis à vis et sont sensiblement verticales et de courte longueur. Elles cooparent chacune avec un doigt de suspension 5c s'étendant perpendiculairement au dispositif de verrouillage et situés à sa partie supérieure. Le maintien du dispositif 5 est réalisé par verrouillage au moyen de deux vérins 22 fixés à l'extérieur des flasques 21a du support 21, de telle sorte que chacun d'eux est traversé par la tige mobile du vérin qu'il supporte. Les vérins 22 sont disposés en opposition sur le même axe transversal au support 21 et sont perpendiculaires auxdits flasques. Leur tige mobile constitue un doigt de verrouillage qui pénètre dans un orifice réservé dans la trémie. Ces vérins 22 du type à double effet fonctionnent sous pression d'air. Ils constituent un dispositif de sécurité et ont pour fonction de réaliser le largage de la trémie 5 en cas de blocage du dispositif de verrouillage. On comprend que, lorsqu'on alourdit le sous-marin et que l'on maneouvre les vérins 22 leurs tiges mobiles entant alors "rentrées", le dispositif 5 fixé à la chaîne 4 se détache du support 21 en coulissant dans les glissieres 21b. La trémie 5 "échappe' à la traverse lb et reste fixée à la chaîne 4 : le sousmarin a ainsi toute liberté pour manoeuvrer vers la surface. Le vérin de verrouillage 20 est équipé de raccords rapides qui sont eux-mêmes désolidarisés au moment du largage du dispositif 5. Celui-ci est protégé par les gardes 6 qui longent la partie supérieure du sous-marin 2. Le dispositif de verrouillage 5 (figure 2) est disposé au droit du contrecoudage 6b des gardes 6. La forme particulière de celle-ci détermine avec le bras 3, lorsque celui-ci est relevé, un logement dans lequel prend place partiellement la traverse lb de la structure 1. Le fonctionnement du dispositif d'accrochage selon l'invention par chaîne dite rigide est le suivant Le bras 3 étant escamoté sous les gardes 6, on effectue l'approche du sous-marin 2 et de la structure 1 en le faisant glisser sur ses rampes de protection et on le met en position de suspension, la traverse lb de la structure immergée venant sensiblement au droit du contrecoudage 6b des gardes. On allège le sous-marin pour qu'il reste en appui sur ses gardes 6, on maintient le bras 3 escamoté ou encore légèrement relevé dans une position in clinée à l'opposé de la traverse lb. On commande le mateur hydraulique 14 pour provoquer la sortie de la chaîne et on actionne ledit moteur jusqu a ce qu'une portion de chaîne suffisante soit déroulée pour pouvoir entourer partiellement la traverse lb. Compte tenu de la conception de la châine 4, sa partie s 'étendant à partir du bras 3, demeure rectiligne et donc dans une position inclinée dans le prolongement du bras. On actionne alors le vérin 12 et on communique au bras 3 une poussée brutale pour le faire pivoter du coté de la traverse lb. Le bras 3 s'immobilise contre la traverse lb et la chaîne entraînée par le bras 3 est projetée audessus de ladite traverse. Sous l'effet de son propre poids et compte tenu de sa conception, suivant laquelle elle peut s'enrouler sur un seul côté, elle vient entourer la traverse. On déroule ensuite une partie de chaîne supplémentaire jusqu a ce que son extrémité pénètre dans le dispositif de verrouillage 5 et on actionne le vérin 22. On enroule enfin, éventuellement, la chaîne po'raidir la suspension en mettant le sous-marin en appui sur ses gardes 6. Lorsque l'intervention en mer est terminée, on effectue les manoeuvres inverses aux précédentes pour libérer le sous-marin. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les différentes parties du dispositif qui viennent d'être décrites à titre d'exemple pourront être remplacées par l'Homme de l'Art par des parties équivalentes remplissant la remue fonction. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'accrochage d'un engin sous-marin sur une structure immergée composée de montants et de traverses dont certaines sont sensiblement horizontales, caractérisé en ce qu'il se compose d'une chaîne dite "rigide" guidée par un bras pivotant, articulé sur l'engin sous-marin, lequel bras, lorsque l'engin est en position d'accrochage, est situé sur un des côtés de la traverse porteuse et a notamment pour fonction de projeter au-dessus de la traverse,- la partie de la chaîne s'étendant au-delà de l'extrémité du bras, pour qu' elle entoure ladite traverse, la chaîne comportant à son extrémité libre des moyens pour coopérer avec un dispositif de verrouillage porté par le sous-marin et disposé sur le parcours adopté par la chaîne, en vis à vis dudit bras et de l'autre côté de ladite traverses porteuse. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chaîne est emmagasinée dans un carter et en ce qoeledit bras pivotant est disposé devant une ouverture du carter, par laquelle passe la chaîne pour permet tre, en préalable à sa projection au-dessus de la traverse porteuse, son déploiement dans une direction sensiblement rectiligne. 3 - Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le carter est fixé audit bras et se déplace avec lui lors de son pivotement. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le défilement de la chaîne dans un sens et dans l'autre est provo qué par un moteur disposé dans l'axe du pivotement du bras sur l'arbre de sortie duquel est calée une roue dentée qui coopère avec la chaîne, le bras etant monté pivotant autour dudit arbre. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bras se compose d'une paroi dite "de fond" et de deux parois la tales perpendiculaires audit fond et que la chaîne est guidée par un couloir s'étendant le long de la paroi de fond. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit couloir est composé d'une part par la paroi de fond et d'autre part par un profilé d'une section droite en forme de U dont les ailes sont fixées audit fond. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dont le dispo sitif de verrouillage se compose d'une "entrée" en forme de trémie pyra midale prolongée par une "gâche", laquelle gâche est traversée à angle droit par une fourchette de verrouillage manoeuvree par un vérin à double effet, caractérisé en ce que la chaîne comporte à son extrémité libre, un doigt comprenant un rétreint au droit duquel se déplace ladite fourchet te de verrouillage.