Brevet FR2449029A1 — publié le 19800912

L'invention concerne un berceau pour le montage, le transport et la mise en place d'une structure marine comportant une t our métallique du type "jacket" dont les pieds sont susceptibles de reposer sur le sol sous-marin par l'intermédiaire d'embases ballastables, et un procédé pour la mise en oeuvre du berceau. Les structures marines communément appelées "jacket" comportent une t our en treillis métallique et sont fabriquées à terre, généralement en position horizontale, puis chargées sur une barge par glissement sur des rails posés sur le sol du chantier de fabrication et se prolongeant sur la longueur de la barge. Celle-ci est alors remorquée jusqu'au site d'installation finale du jacket. La mise à l'eau s'effectue en incliant la barge par ballastage d'une extrémité, le jacket glissant le long des rails. Des flotteurs équipent le jacket pour lui permettre de rester à flot en position verticale. I1 est alors suspendu à une grue flottante puis ballasté pour obtenir un certain poids en immersion. la grue le descend jusqu'à ce qu'il touche le fond. Des pieux préalablement introduits dans les montants du jacket sont alors enfoncés dans le sol, généralement par battage. leur nombre et dimensions sont suffisants pour supporter le poids que le jacket aura lorsqu'il sera au travail ainsi que les efforts dus à l'action des éléments (houle, vent, courant). Après pose des pieux, on amène sur une barge le pont qui constituera, après mise en place au-dessus du jacket par la grue flottante, la plateforme destinée à recevoir les équipements de travail. Ces équipements, généralement assemblés en colis fonctionnels appelés modules, sont eux aussi transportés sur des barges. les modules sont placés sur le pont à l'aide de la grue flottante. La disposition et la constitution des modules sont adaptées aux possibilités de levage et de portée de la grue flottante. Si nécessaire, le pont sera fractionné en éléments dont le poids puisse être manipulé par cette grue. L'ensemble de ces opérations est soumis aux conditions météorologiques et ne peut se faire que par temps et mer calmes. Avec les procédures de fabrication, de transport et d'assemblage couramment pratiquées avec les jackets, et partiellement décrites ci-dessus, les opérations de montage se font en mer sur le site final avec des moyens limités et sont toujours soumises pendant de longues périodes de temps aux aléas des conditions météorologiques du site. L'invention propose la réalisation d'un berceau de montage, de transport et de mise en place de la structure jacket permettant l'assemblage de la tour, du pont et des modules dans un site abrité, puis le transport de l'ensemble par re-morquage sur le site et son installation sur le fond sous-marin. Une partie du berceau au moins est récupérée pour être réutilisée ultérieurement dans des opérations semblables. L'invention propose également un procédé pour la mise en oeuvre du berceau dans les diverses opérations d'assemblage, de transport et de mise en place. le berceau selon l'invention, pour le montage, le transport et la mise en place d'une structure marine comportant une tour métallique du type "jacket" dont les pieds sont susceptibles de reposer sur le sol sous-marin par l'intermédiaire d'embases ballastables, est remarquable en ce qu'il est formé par les embases reliées par des poutres susceptibles d'être démontées et des flotteurs ballastables amovibles fixés sur les embases. le procédé pour le montage, le transport et la mise en place d'une structure marine mettant en oeuvre le berceau selon l'invention, est remarquable en ce que l'on positionne les embases de flotteurs sur le fond d'une cale d'assemblage, on relie au moins deux des embases par une poutre, on installe les flotteurs sur au moins deux des embases, on amène en position entre les embases la totalité ou une première partie de la tour supportée par une barge, on leste la barge de manière à faire reposer les pieds de la tour sur les embases, on dégage la barge, on fixe les pieds aux embases, on installe le reste des flotteurs sur les embases, on amène les poutres du berceau que l'on relie aux embases, on remorque le berceau et la totalité ou une première partie de la tour sur le site d'assemblage à flot, on monte éventuellement les autres parties dé la tour, le pont et au moins une partie des modules, on remorque la plate-forme sur le site final où l'on procède à son immersion, pendant laquelle la stabilité de la plateforme est alors assurée par une stabilité de poids et la flottabilité de la tour, qui est toujours émergente, même lorsque l'embase touche le fond, on déconnecte les flotteurs qui sont remorqués et récupérés, on démonte éventuellement les poutres qui sont également récupérées. les explications et figures données ci-après, ti- tre d'exemple, permettront de comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue schématique en élévation de la plateforme et du berceau selon l'invention. La figure 2 est une vue en plan de la figure 1. les figures 3 et 4 montrent une vue en élévation et en plan d'un berceau. les figures 5 à 13 montrent les différentes phases de montage de la plate-forme à l'aide du berceau. Ma figure 14 représente la phase finale de la mise en place de la plate-forme sur le site. les figures 1 et 2 représentent schématiquement une plate-forme à tour métallique du type jacket, reposant sur le berceau selon l'invention, prête à être remorquée sur le site d 'immersion. le berceau est composé d'embases ballastables 1, 2, 3, 4, solidarisées au moins provisoirement par des poutres 5, 6, 7, 8 en treillis métallique, démontables. les embases sont surmontées de flotteurs 9, 10, 11, 12 amovibles assurant la flottabilité nécessaire à l'ensemble complet de la plate-forme pendant le remorquage vers le site final. Selon la forme de réalisation représentée, le berceau comporte quatre embases 1, 2, 3, 4, sur lesquelles viendront reposer les pieds de la tour 13, 14, 15, 16. Il est compréhensible que le nombre d'embases du berceau et leur disposition dépend du nombre de pieds de la tour et de leur disposition. les figures 3 et 4 montrent le berceau seul comportant des poutres diagonales de raidissement 17, 18. les passages 19 prévus dans les embases (et montrés également sur la figure 2) sont destinés à recevoir éventuellement des pieux d'ancrage dans le sous-sol. le procédé de montage, de transport et de mise en place de la plate-forme mettant en oeuvre le berceau précédemment décrit, est le suivant les embases support de flotteurs 1, 2, 3 et 4, ainsi que les flotteurs 9, 10, 11 et 12, sont construits de préférence en cale sèche sur un chantier de préfabrication, puis remor qués jusqu'à la cale sèche d'assemblage du berceau. Dans le cas où les embases sont en béton, on aura intérêt à construire celles-ci directement en place dans la cale d 'assemblage afin d'éviter les opérations marines de positionnement précis. Après le positionnement sur le fond de la cale d'assemblage des quatre embases (figures 5 et 6) et la liaison des embases 2 et 3 et 1 et 4 par les poutres 6 et 8, on installe éventuellement les flotteurs 10, 11 et 12 sur trois des embases afin de permettre le passage, dans une phase ultérieure, de la barge portant la totalité ou la première partie de la tour. Dans le cas où les flotteurs ont été préfabriqués en éléments de béton, on procède à leur assemblage et à leur finition. On procède ensuite à 11 installation de la totalité ou de la première partie de la tour 20 sur les quatre embases. Celle-ci est amenée du chantier de préfabrication sur une barge de transport 21 (figure 7) et positionnée au-dessus des embases 1, 2, 3, 4 (figure 8). La barge 21 est alors lestée de manière que les pieds 13, 14, 15, 16 de la tour viennent reposer sur les fixations 22 prévues sur les embases. Le lestage de la barge est effectué de manière à permettre son dégagement (figure 9) de dessous la partie de tour 20. Après fixation des pieds 13, 14, 15, 16 sur les embases, on monte à l'aide d'une grue-barge, les éléments du quatrième flotteur 9 (figure 10) par bridage ou soudage, puis les poutres 5 et 7 sont amenées par flottaison dans la cale d'assemblage et sont reliées provisoirement aux embases I et 2, et 3 et 4. Après assèchement de la cale, on procède à la fixation de ces poutres (figure 10). On remplit d'eau la cale d'assemblage puis on remorque le berceau supportant la première partie 20 de structure sur le site d'assemblage à flot (figure 11), Après ancrage, la structure est immergée par lestage en eau 23 des embases et des flotteurs. On amène alors éventuellement sur la barge 21 la deuxième partie 22 de la tour. On procède au positionnement de la partie 22 sur la partie 20 de la même manière que dans l'opération précédente, par lestage de la barge, tandis qu'une quantité d'eau égale au poids de la partie 22 est pompée des flotteurs (figure 12). La liaison entre la partie 20 et 22 est assurée de manière classique par soudage ou autre moyen convenable. 'les embases sont ensuite lestées au sable, béton ou autre matériau solide, puis la tour est immergée par remplissage partiel des flotteurs pour permettre l'installation du pont 24 et des équipements 25. Be pont 24 transporté par la barge 21 est ensuite positionné sur la tour 22, puis celle-ci est déballastée par pompage de l'eau 26 des flotteurs (figure 13). 'lorsque le pont 24 repose sur la tour, la barge 21 peut alors être éloignée et la fixation définitive du pont sur la tour est alors réalisée. les modules et équipements 25 n'ayant pu autre transportés avec le pont seront alors installés à l'aide d'une gruebarge. L'ensemble tour et pont constituant la plate-forme reposant sur le berceau est alors mis à son tirant d'eau de remorquage par pompage de l'eau dans les flotteurs. L'ensemble est alors remorqué sur le site final où il est descendu au contact du sol sous-marin (figure 14) par ballastage des flotteurs, la structure est alors stable en poids et la flottaison en cours d'immersion est assurée par les tubes de la tour. Ceux-ci sont alors remplis tandis que les remorqueurs sont libérés et éloignés. 'les flotteurs 9, 10, 11, 12 sont alors déconnectés des embases par plongeurs puis gonflés partiellement à l'air comprimé afin de chasser une partie de l'eau interne pour assurer un poids apparent faible, par exemple de l'ordre de 10 à 50 T, permettant de soulever les flotteurs avec un moyen de levage léger (treuil ou grue). Lorsque les flotteurs sont en surface, on effectue un réglage de flottabilité de ceux-ci afin d'assurer leur remorquage en flottaison (voir figure 14). De même que les flotteurs, les poutres inférieures 5, 6, 7, 8 du berceau peuvent être déconnectées. On procède alors, si nécessaire, aux opérations de battage des pieux 26 dans les passages 19 prévus dans les embases. Be procédé de montage d'une plate-forme à partir d'un berceau conforme à l'invention présente de nombreux avantages parmi lesquels - Une simplification de la construction par préfabrication en chantier des éléments constituant les flotteurs et la tour ce qui élimine les moyens de levage lourds. - Une grande adaptabilité de la plate-forme au sol sous-marin sur lequel elle doit être installée. Dans le cas où le sol présente une cohésion suffisante, la plate-forme a un comportement de plate-forme à embase poids et le battage des pieux sera inutile. - Une réduction notable des délais d'installation sur le site final par suite du montage de l'ensemble de la plateforme sur un site protégé et son transport à l'aide du berceau sur le site final, ce qui limite les opérations de pleine mer. Si apparemment la quantité de matériaux nécessaires est plus importante que pour une plate-forme à tour métallique classique, les éléments les plus couteux, tels que les flotteurs et les poutres reliant les embases, sont récupérables et réutilisables pour d'autres réalisations. REVENDICATIONS 1. - Berceau pour le montage, le transport et la mise en place d'une structure carine comportant une tour métellique du type "jao@@@" dont les pieds sont @usceptibles de reposer sur le sol sous-marin par l'inter@édiaire d'ambases ballastablus, caractérisé en ce qu'il est for@é par les embases raliées par des poutres suscestibles d'être démontées et des flotteurs ballastables asovibles fixés sur les @@basas. 2. Procédé pour le montage, le transport et la nise en place d'une @truoture marine mettant en oeuvre le berc@au selon la revandication 1, caractérisé en ce que l'on positionne les @abases de flo@@eure sur le fond d'une @ale d'assemblege, o@ relie au sein@ deux des embas@s par une poutre, ou installe les flotteurs sur au @oins deux des @mbases, on amène en position entre les @abasse la totalité ou une première partie de la tour supportée par une barge, on leste la barge de manière à faire reposer les piede de la tour sur les @@bases, on dégage la barge, on fixe les pieds aux @@bases, on ins@al- le le reste des flottsurs sur les embases, on @mlne les poutres du berceau que l'on relie aux embases, on ramorque le ber@eau et la totalité ou une première partie de la tour sur le site d'ass@ablage à flot, on @ont@ éventuellement les autres parties de la tour, le pont et an moine une partie des medules, on remorque la plate-forme sur le site final ou l'on procède à @on l@@er@ion, on dé@onn@@@@ les flo@teurs qui sent renorqués et récupérés, o@ démont@ évent@ellement les poutres qui sont éga le@ent récupérées. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé on c@ que les poutres du berce@u sont amenése par flottaison dans la cale où elles sont fixées provisoirseont aux embases, on ass@@be la cale et on procède alors à la fixation rigide des putres. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractériaé en ce que pour monter les autres par@i@e de la tour, on laste les flotteurs du berceau de @anière à im@erger au @oins partiellement la première partie de la tour, on anene sur barge la partie à monter et on la positionne sur la pre@ière par- tie, on déballante, par pompage de l'ean des flotteurs, le ber c@au supportant la preriers partie de la tour d'un poids égal au poid@ de la partie à monter et on lante la barge de manière à pouvoir la dégager, la partie de la tour à monter reposant alors sur la partie de tour précédemment montée portée par le berceau. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que pour monter le pont portant éventuellement les modules et équipements, on leste les embases par un matériau solide, puis on immerge la tour par remplissage partiel des flotteurs du berceau, on transporte le pont sur barge et on le positionne au-dessus de la tour, on déballaste le berceau par pompage de l'eau des flotteurs, jusqu'à ce que le pont repose sur la tour, la barge est alors éloignée. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'on procède à l'immersion de la plate-forme sur le site final par lestage des flotteurs, les flotteurs sont remplis tandis que les remorqueurs sont libérés et éloignés, les flotteurs sont déconnectés des embases puis gonflés partiellement à l'air comprimé pour assurer un poids apparent faible, on lève les flotteurs avec un moyen de levage léger, on effectue un réglage de flottabilité lorsque les flotteurs sont en surface, on les remorque en flottaison. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que, après démontage des flotteurs, on procède au battage des pieux dans les embases.