Brevet FR2409908A1 — publié le 19790622

La presente invention a pour objet un dispositif d'accrochage d'un engin sous-marin sur une structure immergée. Le secteur technique de l'invention est celui des appareillages qui trouvent leur application dans le cadre des travaux sous-marins. On connaît des sous-marins dits "porte-plongeurs" qui amènent la main-d'oeuvre spécialisée à poste fixe sur les lieux d'intervention dans le milieu aquatique. On sait que des interventions sont à effectuer notamment sur des plateformes métalliques quel que soit le niveau entre la surface et le fond de la mer. Dejà des appareillages ont ete crees pour permettre l'immobilisation d'engins sous-marins en position immergee, suspendus à des structures reposant sur le fond. La presente invention est relative à un nouveau dispositif d'accrochage d'un sous-marin sur une structure immergée. L'objectif à atteindre est ainsi un appareillage qui autorise lten- gin sous-marin à se fixer sur une structure immergée dans le but de l'immobiliser pendant la sortie des plongeurs devant effectuer des travaux a poste fixe, quelles que soient les variations de flottabilité. Cet objectif est atteint par le dispositif d'accrochage d'un engin sous-marin sur une structure immergée selon l'invention, comportant des montants relies notamment à des traverses horizontales, lequel se caractérise par le fait qu'il se compose d'au moins deux bras articulés au sous-marin et pivotant en opposition l'un par rapport à l'autre, lesquels bras sont recourbés à leurs extrémités pour entourer une desdites traverses horizontales sur laquelle le sous-marin doit être suspendu, lesquels bras sont manoeuvrés au moyen de vérins et comportent à leurs extrémités des moyens pour assurer leur verrouillage en position fermée. Le résultat de l'invention est un appareillage pour permettre de suspendre un sous-marin à un structure immergée. Les avantages d'un tel appareillage se situent au niveau de la sim plicité, de la robustesse et également d'une grande sûreté de fonctionnement. Si, pour une raison accidentelle, le dispositif restait bloqué sur la structure, des moyens sont prévus pour dissocier le sous-marin de la structure, les bras, en position verrouillée, étant ainsi abandonnés sur le point d'arrimage à la plateforme. Ces moyens peuvent être des broches manoeuvrées manuellement par des plongeurs ou commandées à l'intérieur du sousmarin sous l'action de vérins hydrauliques ou encore des boulons explosifs. Afin de permettre la manutention de l'engin sous-marin, des moyens sont prévus pour provoquer l'effacement des bras de part et d'autre du crochet de manutention, les bras étant, dans cette position effacée, au-dessous des rampes de protection sur lesquelles le sous-marin s'appuie sur la structure lors de l'approche de celle-ci, en préalable à son accrochage. 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 1 est une vue en élévation d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention comportant des bras en un seul élément, - la figure 2 est une vue de gauche de la figure 1, - la figure 3 est une vue en élévation d'un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention comportant des bras en un seul élément et des bras en deux éléments articulés, - la figure 4 est une vue de gauche de la figure 3, - la figure 5 est une vue en élévation d'un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention comportant des bras en deux éléments articules, - la figure 6 est une vue de gauche de la figure 5, - la figure 7 est une vue en élévation partielle d'une structure im mergée qui représente deux sous-marins en position "suspendue". On se reporte d'abord à la figure 7 du dessin qui représente partiellement une structure métallique immergée 1, par exemple une plateforme disposée en mer et qui se compose notamment de montants obliques la et de traverses horizontales lb reliant lesdits montants la. Un sous-marin 2 est représenté en élévation et en vue de gauche suspendu à deux des traverses lb de la structure. On se reporte ensuite aux figures 1 et 2 du dessin qui illustrent un dispositif selon l'invention dans un premier mode de réalisation. Un tel dispositif est fixé au sous-marin 3 et à sa partie supérieure au droit de l'organe d'accrochage 3a prévu pour sa manutention. Ledit dispositif est monté sur un support 4, fixé au sous-marin 3 à un étrier 3b sur lequel est également fixé l'organe d'accrochage 3a. Le support 4 se compose de quatre montants 4a/4b fixé à l'étrier 3b par une de leurs extrémités, lesquels montants sont fixés par leur autre extrémité à des traverses tubulaires 4c qui relient les éléments tubulaires coudés 5a d'une rampe de protection 5 encadrant le dispositif et disposée à la partie supérieure du sous-marin. Lesdits éléments 5a sont fixés à ladite protection au moyen de boulons explosifs 6,lesquels sont passés à travers des pattes d'extrémités fixées auxdits éléments et à ladite protection. Ladite rampe 5 comporte ainsi deux niveaux et sa partie 5b s'étendant en avant du dispositif est plus élevée que la partie 5c située à l'arriere. Les éléments 5a sont coudés en deux endroits pour adopter la forme générale d'un S et leurs extrémités profilent les parties 5b/5c de la protection 5. La partie oblique des éléments 5a ainsi que le tronçon qui profile la partie 5c de la protection comportent des plaques-butoirs 5d/5e sur lesquelles la traverse lb vient en appui avant que le sous-marin 3 soit en position "accrochée" sur la structure 1. Lesdits éléments 5a comportent à leur partie inférieure et du côte de leurs extremites, des voiles 5f/5g, lesquels s'étendent vers le bas. Les voiles 5f sont fixés sous la partie oblique des éléments 5a, les voiles 5g à l'extrémité des éléments 5a situés du côté de la partie 5c de la protection. Ces voiles 5f/5g constituent des supports sur lesquels des arbres 7/8 sont montés à pivotement dans des paliers 9. Ces arbres 7/8 sont ainsi paralleles entre eux et sont disposés symétriquement par rapport à l'axe théorique XX1 de positionnement de la traverse tubulaire lb de la structure. Chacun de ces arbres 7/8 porte deux bras 10/11 qui pivotent autour desdits paliers 9 en se déplaçant dans des plans paralleles. Chaque ensemble des bras 10/11 est ainsi dispose à égale distance et de part et d'autre de l'axe de symétrie vYî du sous-marin 3, les bras 11 sont ainsi à "l'intérieur" alors que les bras 10 sont à "l'extérieur". Ces bras 10/11 comportent une partie rectiligne 10alla par laquelle ils sont reliés aux arbres 7/8, laquelle partie est prolongée par une autre partie recourbée 10b/llb de telle sorte que lesdites parties 10b/llb se rejoignent sensiblement sur ladite ligne XX1 ig.1). La courbure des bras est déterminée en fonction du diamètre du tube porteur lb. Chaque bras est formé d'un fer plat lOc/llc sur lequel sont soudées deux ailes lOd/lld paralleles entre elles. Ces parties recourbées lOb/llb sont orientées l'une vers l'autre et sont verrouillées à leurs extrémités libres. Pour ce faire, les bras 11 comportent à leur extrémité libre une échancrure d'un profil courbe 11f pratiquée dans les ailes lîd et dans lesquelles echancru- res s'engage une barre de verrouillage 12 portée par lesbras 10. Cette barre 12 relie ainsi les deux bras 20 et est parallele aux arbres 7/8 sur lesquels sont montés lesdits bras 10/11. Elle est portée par deux supports pivotants 13, chacun d'eux étant articulé à l'extrémité libre de chacun desdits bras 10 autour d'un axe 14. Ce support 13 se compose d'un tube ou d'un fer profile du commerce, par exemple d'une section en T 13a. La barre de verrouillage 12 est fixée à l'une des extrémités de l'élément 13a tandis que l'axe 14 le traverse à l'autre. L'élément 13a se prolonge à l'arrière par un levier 13b adoptant la forme d'une palette pour venir au contact de la traverse lb de la structure. L'élément 13a et le levier 13 sont sensiblement de même longueur et forment un angle obtu dont le sommet se situe approximativement au niveau de l'axe 14 et au-dessus de celui-ci lorsque les bras se rejoignent, de telle sorte que l'axe se trouve sensiblement au milieu du supportl3. Deux ressorts 15, accrochés d'une part aux éléments 13a des supports et en avant des axes 14 et d'autre part aux bras 10 exercent en permanence une traction sur les supports pour les faire pivoter dans le sens du déverrouillage du dispositif. Le verrouillage est réalisé lorsque, lors du pivotement des bras 10, les supports 13 rencontrent par l'intermédiaire de leurs leviers 13b, la traverse tubulaire lb de la structure. Le pivotement des bras 10/11 est provoqué par deux vérins hydbauli- ques V1/V2 articulés d'une part à des éléments de structure du sous-marin 3 et d'autre part et respectivement aux bras 10 sur un levier 10g qui est solidaire de l'arbre 7 et aux bras 11 sur un levier llg solidaire de l'arbre 8. Comme cela est visible sur la figure 1, en position ouverte, les bras viennent en fin de course s'effacer au-dessous delaprotection 5. La manoeuvre d'accrochage d'un sous-marin 3 équipé d'un tel dispositif est la suivante - On effectue l'approche du sous-marin pour mettre sa protection 5 au contact de la traverse lb de la structure immergée et on relève les bras Il jusqu'au ce qu'ils soient dans une position sensiblement verticale. - On fait glisser le sous-marin sur la traverse lb jusqu'à ce que la traverse lb vienne se positionner entre les bras 11 et les parties coudées 5a de la protection en appui sur les plaques butées 5d/5e. - On fait pivoter les bras 10 jusqu a ce que leurs parties courbes 10b entourent partiellement la traverse lb, ce qui provoque automatiquement l'introduction de la barre de verrouillage 12 dans les encoches 11f des bras 11. - On alourdit enfin le sous-marin pour le suspendre à la structure immergée 1. - On effectue les manoeuvres inverses pour libérer le sous-marin. Si, consécutivement à une défaillance mécanique, la manoeuvre de décrochage s'avérait impossible, il est prévu de libérer le sous-marin en actionnant le système de sécurité en faisant exploser les boulons 6 dont la mise à feu est commandée de l'intérieur de l'engin sous-marin et en commandant simul tanément le déverrouillage du support 14 sur l'étrier 3b, en enlevant les broches d'assemblages 4d, ces dernières étant montées d'une manière en soi connue à l'extrémité de vérins hydrauliques également commandés par l'équipage du sous-marin. Le sous-marin est ainsi libéré alors que le dispositif de suspension reste accroché à la traverse lb de la structure. On se reporte maintenant aux figures 3 et 4 qui illustrent une variante de réalisation de l'invention. Les parties homologues déjà décrites ne seront pas reprises ci-aprgs. Dans ce mode de réalisation, le dispositif comporte quatre bras pivotants 16/17 recourbés à leurs extrémités libres pour entourer la traverse tubulaire lb de la structure à laquelle le sous-marin doit être suspendu. Ces bras 16/17 sont montés à pivotement, comme les bras 10/11 du dispositif précédent et se déplacent deux à deux dans des plans parallèles. tesrras 17 sont à l'intérieur des bras 16 et à proximité de ceux-ci. Les bras 16 sont plus courts que les bras 17 et sont montés pivotants autour d'un axe 18 porté par deux paliers 19, chacun d'eux étant fixé à chacun des voiles 5f de la rampe de protection 5. Ces bras comportent une partie rectiligne 16a prolongée par une partie recourbée 16b, laquelle comporte à son extrémité et sur le dessus une échancrure d'un profil trapézoidal 16c. Les bras 17 sont en deux parties articulées entre elles et sont montes pivotants autour d'axes 20 portés par un support 21, fixé à un des points de fixation de l'organe de manutention du sous-marin, celui situe en avant du crochet 3a. Ce support 21 se compose d'une barre cylindrique 21 s'étendant transversalement au sous-marin, laquelle porte à ses extrémites des étriers 21b sur lesquels les axes 20 prennent appui. Ces axes 20 sont retractables et sont constitués par exemple par la tige mobile d'un vérin hydraulique disposé dans chacun des étriers 21b. Cette disposition constttoeen combinaison avec les boulons explosifs 6 le système de sécurité de l'appareillage au cas où,pour une raison quelcon que > la libération du sous-marin 3 ne pourrait être obtenue par la manoeuvre des seuls bras 16/17. Les bras 17 se composent d'une partie rectiligne 17a articulée par une extrémité à l'axe 20, laquelle partie est prolongée par une partie courbe 17b. Cette partie 17b comporte à son extrémité libre deux pattes l7c sur lesquelles est articulé, autour d'axes 17d, un élément courbe 17e de même courbure que ladite partie 17b, lesquels éléments comportent à leurs extrémités une barre de verrouillage 22. Cette barre 22, comme la bare 12 du dispositif précédent, s'étend transversalement au-dessus des bras 16 pour s'engager à l'intérieur des échancrures 16c desdits bras. Les éléments 17e sont manoeuvrés au moyen de deux vérins hydrauliques 23 articulés d'une part auxdits éléments et d'autre part aux bras 17. Les bras 16/17 sont manoeuvrés simultanément au moyen de deux verins hydrauliques 24 articulés d'une part à la partie inférieure des bras 17 en 17f et d'autre part aux bras 16 par l'intermédiaire d'un levier 16d. Comme on peut le voir sur la figure 3 du dessin, en position ouverte, les bras s'escamottent au-dessous des rampes de protection 5. La manoeuvre d'accrochage est la suivante - Après approche de la structure 1 par le sous-marin, et glissement par ses rampes 15 sur la traverse lb de la structure et son positionnement en appui sur les plaques-butoirs 5d/5e : - on commande la fermeture des bras 16/17 en actionnant les vérins 24 qui provoquent le pivotement simultané des bras autour de la traverse lb, - dès que les parties courbes 16b/17b des bras sont au contact de la traverse lb, on actionne les vérins 23 qui provoquent le pivotement du côté de ladite traverse des éléments articulés 17e des bras 17, assurant ainsi le verrouillage du dispositif, - on alourdit le sous-marin. t' opération inverse est effectué pour libérer le sous-marin. On se reporte maintenant aux figures 5 et 6 du dessin qui illustrent un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. On précise là aussi, en préalable de la description desdites figures, que les parties homologues déjà décrites précédemment ne seront pas citées ciaprès. Le dispositif selon les figures 5 et 6 du dessin se compose de quatre bras 25/26 articulés deux à deux et qui se déplacent dans des plans parallèles. Comme cela apparaît sur lesdites figures, les bras 25 sont disposés à l'extérieur et à proximité des bras 26, lesquels sont plus longs que les bras 25. Lesdits bras sont montés pivotants autour de deux axes 27 montés aux extrémités d'un support 28 fixé aux points d'attache 3b de l'organe de manutention du sous-marin (non représenté sur les figures 5/6 du dessin). Ces axes 27 sont parallèles entre eux et s'étendent transversalement à l'engin sous-marin. Ils sont disposés àlapartie supérieure du support 28, lequel est en deux parties 28a/28b. La partie 28a (fig.6) se compose de deux pattes fixées à chacun des axes 27. Ces pattes sort percées à leurs extrémités pour laisser le passage à des broches 29, lesquelles sont constituées par des tiges mobiles de quatre verins à double effet, fixés à la partie 28b du support 28. Ces broches 29,au nombre de quatre,sont en opposition deux à deux et sont rétractables permettant ainsi la libération du sous-marin au cas où, pour une cause indéterminée, il serait impossible de l'obtenir par la manoeuvre des bras 25/26. Les bras 25 se composent de deux éléments 25a/25b articulés l'un à l'autre. Les éléments 25a sont rectilignes sur leur plus grande longueur et amorcent à l'une de leurs extrémités une courbure. Les éléments 25b sont recourbés et sont articulés aux éléments 25a autour de deux axes 31. Le pivotement d'un élément par rapport à l'autre est obtenu au moyen de vérins hydrauliques à double effet 32, articulés auxdits élements. Les éléments 25b des bras 25 comportent à leur extrémité libre une barre de verrouillage transversale 33, laquelle se situe au-dessus de Iextémité libre des bras 26. Les bras 26 sont également composés par deux éléments 26a/26b. Les éléments 26a sont en partie rectilignes et amorcent à une de leurs extrémités une courbure. Les éléments 26b sont recourbés et sont articulés autour de deux axes 34, aux éléments 26a. Comme pour les bras 25, le pivotement d'un élément par rapport à l'autre est obtenu au moyen de vérins hydrauliques à double effet 35 articulés auxdits éléments. Les éléments 26b des bras 26 sont échancrés en 26c à leur partie su périeure. Ces échancrures,d'un profil sensiblement trapézoidal, reçoivent la barre de verrouillage 33 des bras 25. Deux vérins hydrauliques à double effet 36, articulés à ces leviers, fixés aux arbres 27, provoquent-simultanément le pivotement des bras 25/26 dans un sens et dans l'autre. ta manoeuvre d'accrochage dudit dispositif est la suivante - on positionne d'abord le sous-marin et on le met en appui sur les plaques-butoirs Sd/5e portées par les rampes de la protection 5, - on manoeuvre les vérins 36 pour fermer les éléments 25a/26a des bras, - on ferme ensuite l'élément 26b en actionnant le vérin 35, - on manoeuvre enfin le vérin 32 qui provoque le pivotement de lte- liement 25b du bras et ainsi le verrouillage du dispositif. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les diverses parties des dispositifs qui viennent d'être décrits à titre d'exemple pourront être remplacées par l'Homme de l'Art par des parties équivalentes remplissant la même fonction. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'accrochage d'un engin sous-marin sur une structure immergée comportant des montants reliés notamment par des traverses horizontales, caractérisé en ce qu'il se compose d'au moins deux bras articulés au sous marin et pivotant en opposition l'un par rapport à l'autre, lesquels bras sont recourbés à leurs extrémités pour entourer une desdites traverses ho rizontales sur laquelle le sous-marin doit etre suspendu, lesquels bras sont manoeuvrés au moyen de vérins et comportent à leurs extrémités des moyens pour assurer leur verrouillage en position fermée. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un des dits bras est formé d'au moins deux éléments articulés l'un à l'autre, des moyens étant prévus pour provoquer le pivotement d'un élément par rap port à l'autre. 3 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits bras se déplacent dans des plans parallèles. 4 - Dispositif selon les revendications I à 3, caractérisé en ce qu'il se com pose de quatre bras articulés deux à deux pour venir,en position fermée, se rejoindre au-dessus de la traverse horizontale de la structure, deux des bras disposés du même côté comportant une échancrure à leur partie supérieure dans laquelle s'engage une barre de verrouillage fixée aux deux autres bras. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que la barre de verrouillage est articulée auxdits bras par l'in termédiaire de deux supports montés à pivotement autour d'un axe situé sensiblement en leur milieu, leur extrémité libre opposée à celle à la quelle est fixée ladite barre formant un levier qui, lorsque le bras se rapproche de la traverse, vient au contact de celle-ci et provoque l'in troduction de la barre de verrouillage dans ladite échancrure. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits sup ports pivotants comportent des moyens élastiques pour provoquer automati quement leur pivotement et ainsi le déverrouillage de l'ensemble lorsqu'on manoeuvre les bras sur lesquels ils sont montés dans le sens de l'ouver ture.