Brevet FR2446762A1 — publié le 19800814

La présente invention est relative a une ancre flottante utilisable notamment pour le déséchouage de navires. L'echouage accidentel de navires se produit souvent par gros temps sur des fonds relativement peu profonds. Néanmoins, lorsqu'il s'agit de navires de la classe des VLCC (very large crude carrier) dont le tirant d'eau est de l'ordre d'une vingtaine de mètres, les fonds marins a une distance de un ou deux miles du lieu d'échouage sont souvent plus importants et autorisent -l'emploi d'ancres flottantes de grandes dimensions complétant les efforts ef fectués par des remorqueurs. Les remorqueurs de haute mer en service actuellement peuvent developper des forces de traction de l'ordre de la centaine de tonnes, quelques uns atteignant presque 200 T. Ces forces de traction ont été rendues nécessaires pour contribuer au développement de la recherche et del'exploitationpétrolière en mer et pour répondre aux besoins d'un traffic pétroliercroissantavec des navires de plus en plus gros. Cependant, la puissance des remorqueurs reste limitée, ne serait-ce que pour des raisons de manoeuvrabilité et dans la mesure ou le rendement des hélices est de l'ordre du l/lOe de la puissance sur arbre alors qu'il est connu que le rendement d'un treuil peut atteindre les 9/1oye de la puissance sur arbre. La demanderesse a propose dans la demande de brevet FR 77 28 857 du 2 septembre 1977 de remorquer des structures flottantes -de grandes dimensions avec des ancres flottantes de grandes dimensions; mais comme celles-ci impliquent une profondeur d' au-moins trois cents mètres, elles sont peu adaptees aux opérations de déséchouage car les surfaces étanches ne doivent pas présenter une grande resistance compte tenu du calme des eaux profondes.En outre, des mécanismes auxiliaires pour la remontée de l'ancre flottante ne permettent pas un déployement rapide a la maniere de la senne d'un thonier. I1 est, en outre, connu depuis le brevet US3 459 151,d'utiliser des ancres flottantes présentant la forme d'un parachute aérien; cependant, les faibles dimensions de l'ancre flottante ne conduisent pas a une utilisation efficace. Le brevet US2785 646 divulgue une ancre flottante de faibles dimensions améliorant -des techniques traditionnelles de construction dans la mesure où elle est souple. La présente invention propose une ancre flottante utilisable en appoint lors d'operations de desechouageeffectuees partirde remorqueurs qui peuvent être de puissance reduite. Dans certaines hypothèses, le navire entraîné vers un haut fond et incapable de gouverner, peut mettre à la mer l'ancre flottante et se déhaler sur elle en attendant des secours. L'un des problèmes que vise a résoudre l'invention est la prise en compte des contraintes dues a des fonds de profondeur nécessairement limitée avec des mers très mouvementées. A cet effet, l'invention propose une ancre flottante composée d'éléments de flottabilite auxquels sont attachés une surface, au moins partiellement etanche,et un lest. Les éléments de flottabilité sont, par exemple, en forme de perches de Froude, c'est-à-dire qu'ils sont peu sensibles à des variations du niveau instantané de la mer. A leur partie inférieure pend un câble de suspension dont l'extrémité inférieure est attachée à la partie supérieure de la surface étanche destinée à retenir l'eau emprisonnée par le déployement de l'ancre flottante. Selon une variante, il est possible d'utiliser non pas une flottabilité négative (lest) mais une flottabilité positive qui a pour effet de tendre dans un plan vertical la surface etanche qui est alors solidaire du filet par son extrémité horizontale inferieure qui demeure soumise à une flottabilité négative. Ainsi la surface etanche est maintenue tendue soit entre deux flotta bilités négatives, soit entre une flottabilité positive et une négative. Le lest dispose à la partie inférieure de l'ancre flottante impose un centre de gravité sous le centre de flottabilité de l'ancre flottante compte tenu des éléments de flottabilité supérieurs auquel le lest est relié. En outre, le lest est suffisant pour limiter le gonflement de la surface etanche sous l'effet de la pression de l'eau emprisonnée par l'ancre flottante. La surface étanche rectangulaire dont les dimensions horizontales sont au moins dix fois supérieures à ses dimensions verticales est retenue directement ou indirectement à ses deux bords verticaux par deux nappes de câbles, disposées dans des plans sensiblement verticaux, et regroupées en au moins un câble de traction qui est enroulé sur un treuil solidaire, directement ou indirectement du navire à déséchouer.En utilisation normale lors d'un déséchouage, la pression exercée par l'eau emprisonnee dans l'ancre flottante sur la surface étanche est de l'ordre de 10 kg/m2. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, un filet dont la maille est au moins de l'ordre de la dizaine due centimètres, est tendu entre les éléments de flottabilité et le lest. Ainsi, au moins une surface étanche, retenue au filet à sa partie supérieure et lestée à sa partie inférieure, peut se plaquer sur le filet sous l'effet de la pression de l'eau, ou au contraire s'en dégager si la pressions' exerce à travers le filet. Compte tenudela largeur nécessairement limitée des surfaces étanches,qui sont par exempledesfeuilles de polyéthylène armé ou non ayant une épaisseur situee entre 100 et 300 microns et une largeur de 1,5 m à 12 m, il est peut-être necessaire d'utiliser plusieurs toiles disposées en bandes horizontales, les unes au-dessus des autres. Selon un autre môde de realisation de l'invention, le filet est intégré à la surface étanche qui se compose alors d'un filet dont la maille est de l'ordre du centimètre maintenu par collage entre deux feuilles. Ainsi, la surface étanche est solidaire du filet. Le principal avantage de ce mode de réalisation est la faible susceptibilité à l'entaille de la feuille qui peut être percée sans se déchirer Bien que des essais aient révélé la faible tendance des deux extrémités verticales de ancre flottante a se plaquer l'un contre l'autre, il peut être utile d'adapter des déflecteurs verticaux, rigides ou non,rejettantvers llexte- rieur lesdites extrémités verticales.Par ailleurs,onpeut, dans certaines hypotheses, être conduit à menager une ouverture centrale dans l'ancre flottante pour déterminer une surface étanche composée de deux nappes latérales. L'invention sera explicitee de façon purement indicative au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, La figure 7 est une vue en perspective d'une ancre flottante de déséchou- age conforme à l'invention5 La figure 2 est une vue de dessus d'une ancre flottante du type de celle présentée à la figure 7, La figure 3 présente un autre mode de réalisation de l'invention, Les figures 4 et 5 sont des coupes de l'ensemble filet-surface étanche selon le plan I indiqué sur la figure l, La figure 6 montre une coupe partielle de la surfaceétanche réalisée selon une variante de fabrication, La figure 7 est une vue schematique d'une partie centrale d'un filet, La figure 8 est une coupe selon le plan I d'une variante de fabrication d'une ancre flottante conformé à l'invention. L'on trouvera in fine une nomenclature des différents repères utilisés au cours de la description. L'ancre flottante présentée à la figure l a une longueur d'environ 800 m pour une hauteur totale de 40 m ce qui permet de l'utiliser dans presque toutes les opérations de déséchouage. Des câbles de traction (l) relient l'ancre flottante au treuil solidaire, directement ou indirectement, du navire à déséchouer. Ces câbles (1) sont éclates chacun en une nappe de répartition (2) de la force de traction sur l'extrémité verticale (14) du filet (5). Des déflecteurs (4), articulés sur les extrémités verticales (14), sont retenus par des câbles de retenue (3) reliant les angles libres des déflecteurs (4) aux câbles de traction (1). L'ancre flottante qui se compose essentiellement d'une surface étanche (6) rectangulaire soutenue par des bouées (9) en forme de perches de Froude prend la forme d'un U lorsqu'une traction est exercée à ses deux extrémités. Les bouées (9) sont normalement passives c' est-à-dire qu'elles ne possèdent pas de propulseurs susceptibles de leur donner un mouvement propre indépendant de la traction exercee sur l'ancre flottante. Néanmoins, un équipement de signalisation est concevable afin de signaler l'obstacle à la navigation que peut présenter l'ancre flottante notamment pour des navires venant porter secours au navire échoué.Les bouées (9) peuvent etre utilement réalisées en tube d'aciér standard rendu hermetique aux deux extremites. On notera qu'il n'est pas besoin de lest pour chaque bouee (9) étant donné que c'est l'ensemble de l'ancre flottante qui est lestée. Les bouees (9) sont attachées par un câble de suspension (13) à la partie supérieure de la surface etanche (6) qui est solidaire d'un filet (5) place à l'extérieur de l'ancre flottante par rapport à l'eau emprisonnée. A la partie inferieure de la surface etanche (6) est disposé un lest (8) lineairement reparti, par exemple un câble. De meme, le filet est lesté par une chaîne suspendue en guirlande (7) à sa partie inférieure. En tant que de besoin des gueuses (15) peuvent entre suspendues au droit des bouées (9). La figure 2 montre une vue de dessus d'une ancre flottante conforme à l'invention. Les câbles (1) convergent vers un treuil non representé sur la figure. On peut voir notamment les câbles de retenue, (3) des déflecteurs (4) qui rejettent l'eau à l'intérieur de l'ancre flottante (comme montre par les flèches F) de façon à éviter que les extrémités (14) ne se rejoignent, ce qui aurait pour consequence de faire perdre tout effet à l'ancre flottante. Du coté intérieur de l'ancre flottante est disposée la surface étanche (6) qui s'appuye sur le filet (5) qui a pour objet de répartir les tensions.La surface'étanche (6) qui est soumise à la pression de l'eau emprisonnée par l'ancre flottante prend dans un plan horizontal (parallèle à la surface de la mer) une forme de U et dans un plan vertical (perpendiculaire à la surface de la mer) une forme de U. La figure 3 presente un autre mode de realisation d'une ancre flottante conforme à l'invention dans laquelle une ouverture centrale est menagée. A cet effet, la surface étanche composée de deux nappes latérales (61) et (62) ne recouvre pas la partie centrale du filet (5) soutenu par des bouees (9). Dans cette hypothèse, l'eau emprisonnée par l'ancre flottante tend à fuir par l'ouverture centrale ainsi ménagée en donnant à l'ancre flottante une meilleure stabilité longitudinale en évitant qu'elle se mette en bandeau. La figure 4 et la figure 5 sont des coupes correspondant au plan I indiqué sur la figure 1. Ainsi qu'on peut le voir à la figure 4, le filet (5) est tendu entre les câbles de suspension (13) et le lest (7) qui est matérialise dans une chaîne pendue en guirlande à sa base. La surface etanche (6) qui supporte directement la pression de l'eau emprisonnée par l'ancre flottante est plaquée sur le filet (5) qui renvoit cette pression sur les câbles de traction (1), permettant ainsi le déhalage du navire échoue. Le filet peut être constitué de cordes liées les unes aux autres ou de tresses présentant une section -rectangulaire et qui peuvent être cousues les unes aux autres, lâ où elles se supportent.La surface étanche (6) est solidarisée à sa partie supérieure au filet (5) par une ligature (10); a sa partie inférieure: un ourlet est menagé dans lequel court un lest linéaire (8) qui a pour objet de compenser la flottabilité positive de la surface étanche lorsqu'elle est constituée de materiaux en feui-lle. -Sur la figure 5, contrairement à la figure 4, la pression de l'eau s'exerce depuis I'extérieur de l'ancre flottante ainsi que le montrent les flèches F matérialisant des filets d'eau. De ce fait, la surface étanche (6) est soulevée malgré le lest (8) et l'ancre flottante n'est plus capable d'exercer un effort de retenue.Ainsi que décrit dans la demande de brevet FR 77 28 857 déposée le 26 septembre 1977 par la demanderesse, il est possible de tirer avantage de cette particularité lors d'un remorquage de l'ancre flottante Néanmoins, dans le cadre de l'invention qui concerne une ancre flottante de déséchouage, la mobilité relative de la surface étanche (6) par rapport au filet (5) est plutôt dirigee contre l'effet adverse de courants lors de son déployement. La figure 6 est une coupe partielle de la surface étanche realisée selon une variante de fabrication dans laquelle au moins une surface étanche (12) est rendue solidaire d'un filet (11) à mailles de dimensions réduites par rapport au filet (5). A cet effet, deux feuilles (12) enserrent un filet (12). Le principal avantage de ce mode de fabrication d'une surface etanche est sa faible susceptibilité à l'entaille qui permet de limiter les effets malencontreux d'une déchirure. De ce fait, une surface étanche à filet interne à mailles étroites peut être valablement envisagée en association avec un filet (5) à larges mailles. La figure 7 présente schématiquement un filet (5) qui peut notamment être fabriqué à partir de tresse de nylon; des ralingues horizontales (52) courent sur toute la longueur du filet (5) et sont regroupées pour reprendre les efforts de traction tandis que des ralingues verticales (51) servent, d'une part, lorsqu'il existe un prolongement supérieur servant de câble de suspension (13), à soutenir le filet (5) et, d'autre part, à tous les prolongements in férieurs debordant sur la ralingue inférieure horizontale (52) àaccrocher le lest (7). Ce type de filet peut être utilisé avec une surface étanche solidarisée aux tresses. La figure 8 présente une variante de fabrication consistant à concentrer tout le lest de l'ancre flottante à sa partie inférieure en evitant de lester chacune des surfaces étanches (6). A cet effet, il est propose de donner une flottabilite positive à chacune des surfaces étanches (6) ce qui a pour effet de les relever parallèlement au filet (5) par l'intermédiaire de bouees immergées de petites dimensions (81) lorsque l'ancre flottante est immergée dans la mer (17). Nomenclature câbles de traction F Filets d'eau 2 nappes de répartition 3 câbles de retenue du déflecteur (4) 4 déflecteur 5 filet de retenue 6 surface étanche 7 lest du filet 3 lest de la toile 9 bouees 10 ligature ll filet 12 feuilles 13 câble de suspension 14 extrémités verticales de (6) 15 gueuses 16 extrémité supérieure de (6) 17 mer 51 ralingue verticale 52 ralingue horizontale 61 nappes latérales 62 81 bouée immergée REVENDICATIONS 1. Ancre flottante de desechouage composée d'éléments de flottabilité auxquels sont attaches une surface au moins partiellement étanche et un lest earaetérisee par: - des éléments de flottabilité passifs, par exemple, en forme de perche de Froude à la base desquels pend un câble de suspension dont l'extrémité inférieure est attachee à la partie supérieure de la surface étanche destinee à retenir l'eau emprisonnée, - au moins un lest imposant au centre de gravite de l'ancre flottante d'être disposé sous le centre de flottabilité compte tenu des éléments de flottabilité supérieur auquel le lest est relié, et conduisant à une force verticale limitant le gonflement de la surface etanche, - une surface étanche rectangulaire dont les dimensions horizontales sont au moins dix fois supérieures à ses dimensions verticales,retenuedi- rectement ou indirectement à ses deux bords verticaux par deux nappes de câbles, disposées dans des plans sensiblement verticaux, regroupes en au moins un câble de traction qui est enroulé sur un treuil, solidaire directement ou indirectement du navire à déséchouer, et sur laquelle la pression exercée par l'eau emprisonnée est inferieure en utilisation normale à 10 kg/m2 soit 1 g/cm2. 2. Ancre flottante selon la revendication 1 earactérisée par un filet tendu entre les éléments de flottabilité et le lest, sur lequel peut être plaqué au moins une surface étanche, retenue au filet par l'une de ses extrémites horizontales, presentant une flottabilité fixée à l'autre extrémité hori zontale sous l'effet de la-pression de l'eau. 3. Ancre flottante selon la revendication 2 caractérise en ce que la sur face étanche est tendue entre une flottabilité positive et une flottabili té négative. 4. Ancre flottante selon la revendication 2 caractérise en ce que la sur face étanche est tendue entre deux flottabilités négatives (lest) 5. Ancre flottante selon la revendication 2 caractérisée par une surface étanche solidaire du filet. 6. Ancre flottante selon l'une des revendications précédentes caPaCtériSée par des déflecteurs verticaux, rigides ou non, rejettant vers l'extérieur les extrémités verticales de la surface étanche. 7. Ancre flottante selon l'une des revendications précédentes caractdrisde par une ouverture centrale déterminant une surface étanche à deux nappes late raIes.