Brevet FR2446794A1 — publié le 19800814

La présente invention est relative à un engin de levage évoluant en mer profonde et peu sensible à l'agitation de surface de la mer. Les engins de levage utilises en mer sont traditionnellement des bà- teaux-grue dont la stabilité latérale est limitée. En outre, il a ete aussi proposé des plateformessemi-submersibles d'un- déplacement de l'ordre de 20.000 T, équipées d'une grue de 100 T. Les engins de levage du type précédent présentent une capacité limitée et ne peuvent permettre, par exemple, de porter des barges sur la face supérieure d'un iceberg tabulaire, de mettre en place des charges dans un puits créé au fond de la mer, ou de deplacer des ponts de plateformes déjà en service sans procéder à leur découpage. A cet effet, l'invention propose un engin de levage évoluant en mer profonde, composé d'un piètement portant des piles verticales et un pont de travail, dont la difference de niveau entre le pont et la surface de la mer peut etre variée selon les besoins sur toute la hauteur des piles présentant une section horizontale reduite par rapport au piètrement comportant un ballast et au pont à l'instar d'une perche de Froude, et maintenue constante par variation du ballastage lors de variation de charge. Ainsi, le pont peut être immergé pour saisir au moins partiellement par le dessous une charge flottante sur la mer dans la vi ci ni té des piles, puis élevé à une hauteur au-dessus de la mer au moins égale à celle de la surface de la structure sur laquelle doit être déposée la charge. La charge peut être déplacée sur le pont inclinable par variation du ballastage, puis ripée sur la surface de réception contigüe au pont. Par certaines applications, il est prévu une ouverture du pont, au moins partiellement obturable par la charge, et correspondant à une ouverture au moins égale et superposée du piètement. Les ouvertures peuvent donner au ballast et au pont une section horizontale en forme de U. L'ajustement du niveau du pont permet entre autres de déterminer une période donnée des oscillations de la masse suspendue au pont. Dans d'autres applications, le pont et les piles constituent une chaise mobile par rapport au piétement. Pour déterminer une zone de mer calme autour et entre les piles, il est prévu de tendre des filets élastiques verticaux entre des perches articulées au pietement et présentant une flottabilité positive. L'invention sera explicitée de façon purement indicative au cours de la description qui va suivre qui fera apparaître que les engins de levage décrits possèdent tous un pont de travail dont la différence de niveau entre ledit pont et la surface de la mer peut être variée sur toute la hauteur des piles. Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, La figure 1 est une vue de côte d'un engin de levage pour la mise en place d'une barge a la surface supérieure d'une structure flottante, en l'occurence un iceberg tabulaire. La figure 2 est une vue de dessus correspondant à la figure 1. La figure 3 présente une vue de côté sur la partie gauche et une coupe sur la partie droite, d'un engin de levage permettant la mise en place de charges dans un puits creusé au fond de la mer. La figure 4 est une coupe selon IV- IV comme indique à la figure 3 indiquant en outre avec les repères III- III l'écorché de la figure 3. La figure 5 montre un engin de levage en liaison avec une plateforme d'exploitation. L'on trouvera in fine une nomenclature des différents repères utilisés au cours de la description. L'engin de levage présenté a la figure 1 est en appui partiel contre un iceberg tabulaire (1), présentant un talus (2), flottant dans la mer (3). Un pont (5)est relié par des piles en forme de colonnes (4) à un piètement (7) comportant des ballasts (11). Le pont (5) peut se déplacer le long des piles (4) grace à des dispositifs d'élévation (10) et s'enfoncer dans la mer (3), en position (5') marquée en pointillés, afin de recueillir une charge flottante, par exemple, une barge. Une défense latérale (9) évite une destruction de l'engin de levage par le talus (2) de l'iceberg tabulaire (1). Un appontement pour hélicoptères (6) est prevu pour faciliter les déplacements d'équipage. Des propulseurs (8) disposés sous les ballasts (11) peuvent déplacer l'engin de levage. Ainsi qu'on peut le voir à la figure 2, qui est une vue de dessus correspondant a la figure 1, des ancrages (13) permettent de maintenir l'engin de levage contre l'iceberg tabulaire (1). Ces ancrages (13), par exemple construits selon l'enseignement de la demande de brevet FR 77 12 182 déposé le 22 avril 1977, sont reliés par des câbles (14) à l'engin de levage dont le pont (5) s'appuie sur l'iceberg tabulaire (1). Le pont (5) est muni de rouleaux (12) qui permettent de faire glisser une barge saisie flottante sur la mer, élevée sur et avec le pont (5) par les dispositifs d'élévation (10), pont (5) qui est incliné par une variation du ballastage vers la face supe rieure de l'iceberg tabulaire (1), puis ripée sur ledit iceberg tabulaire (1). L'engin de levage présenté aux figures 1 et 2 peut notamment permettre de mettre en place sur la face supérieure d'un iceberg tabulaire des échangeurs de chaleur en forme de barge construits selon l'enseignement de la demande de brevet français FR 77 28 858 déposé le 26 septembre 1977. La figure 3 est une vue de côté et en coupe partielle d'un engin de levage conforme à l'invention et recevrant application dans l'hypothèse de la mise en place d'une masse dans un puits (30), étroit, foré au fond de la mer (28). L'engin de levage est retenu par des corps morts (39) disposés sur le fond (29) de la mer (28) grâce à des câbles de retenue (40). La partie inférieure de l'engin de levage se compose d'un radier (32) sur lequel reposent des capacites de ballastage (31) entre lesquelles est disposé un remplissage (33), le tout rendu rigide par une ossature (38). Cette construction composite, acier pour les capacités formant ballast, et beton pour le lest proprement dit, contribue à diminuer le volume du piete- ment et autorise une fabrication-plus simple et plus rapide, donc moins coûteuse. Aux quatre extrémités du piètement sont disposés des bras (22) composés d'une membrure inférieure (34) et d'une membrure supérieure (35), reliées l'une à l'autre par des montants (37) et des diagonales (36). Des câbles latéraux d'écartement (21) maintiennent les bras (22) en position par rapport au pietement comme on peut le voir à la figure 4. Aux extrémités des bras (22) sont disposées des tours d'angle (23) entre lesquelles sont tendues des nappes de filet (24), (25), (26).Les tours d'angle (23) sont fabriquees en treillis dans l'exemple de réalisation présente sur la figure 3, mais elles pourraient, par exemple,-être en béton. Une flottabilité positive (41) leur donne un couple de rappel lorsque les vagues de la mer (28), dans laquelle flotte l'engin de levage, -déforment puis inclinent partiellement les filets en entraînant les tours d'angle accrochés par une sangle de retenue (27) aux extrémités des bras (22). Les filets élastiques verticaux (24), (25), (26) ne peuvent que diminuer l'influence de l'état de surface de la mer à l'intérieur de l'enceinte qu'ils déterminent mais non la supprimer. La figure 4 qui est une coupe selon IV- IV de la figure 3 fait apparaître le puits inférieur (20) disposé au centre du piètement, entre les piles (15) sur lesquelles se deplace le pont (16) présentant des quartiers d'habitation surélevés ainsi qu'un appontement pour hélicoptères (17), une grue (18) qui pourrait être remplacée par un pont roulant. Au centre du pont (16) est ménagé un puits supérieur (19). L'ouverture du pont (16) est de ce fait au moins partiellement obturable par la charge à disposer dans le puits de réception (30), et correspond à une ouverture au moins égale et superposée du piètement. Au lieu d'être ménagees au centre du pont (16) et du piètement, les ouvertures peuvent conférerauxditspont et pietement une section horizontale en forme de U. L'engin de levage décrit à l'aide des figures 3 et 4 est donc capable de saisir sur la surface de la mer (28), en eau accalmie par les filets elastiques verticaux (24), (25), ( 26), tendus entre les tours d'angle (23) disposées aux extrémités des bras (22) d'un pietement, une charge puis, éventuellement après préparation,del'immerger en ajustant le niveau du pont pour determiner, par exemple, une période donnée des oscillations de la masse suspendue au pont, ce qui facilite son introduction dans le puits de réception (30). En outre, une telle construction confère une excellente stabilité à l'engin de levage en évitant que la force de levage soit appliquee à une distance appréciable de l'axe d'inclinaison autour duquel pivote l'engin delevage. La figure 5 présente une structure d'exploitation pétrolière telle qu'il en existe en Mer du Nord et reposant sur le fond (45) de la mer (46) par un piètement (42), contenant notamment un ballast et des réservoirs, surmonté par des piles (43) au sommet desquelles est dispose un pont (44) comportant par exemple des quartiers d'habitation, des ateliers, etc. L'engin de levage, objet de l'invention présente un piètement et un pont (51) solidaire de piles (47) mobiles dans le piètement du fait d'un dispositif d'élévation (50). Le piètement est constitue d'un radier (43) en béton sur lequel des ballasts (48) sont maintenues par un remplissage en béton. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 5, l-e pont (51) et le piètement présentent une section horizontale en forme de U afin de venir s1 enchâsser autour des piles (43) de la structure d'exploitation lorsqu'il est nécessaire de changer le pont (51) de la structure d'exploitation sans pour autant le détruire. A cet effet, l'engin de levage, objet de l'invention, vient s'enchâsser autour des piles de la structure d'exploitation pour soulever le pont (44) avec le pont (51) qui s'élève comme une chaise mobile par rapport au piètement grâce aux dispositifs d'élévation (50). Lorsque le pont (44) est porté par le pont (51), c'est-à-dire par l'engin de levage, celui-ci peut s'éloigner par remorquage de la structure d'exploitation dont ne subsiste que la partie inférieure et les piles (43).Il est alors possible de descendre la chaise mobile constitué par le pont (51) et les piles (42) pour accroître la stabilité de l'ensemble. En tant que de besoin, le pont (51) peut être immergé, pour reprendre des parties de structures d'exploitation très basses sur l'eau. I1 convient encore d'indiquer que les dispositifs d'élévation similaires, utilisés dans la réalisation de l'invention sont, par exemple, fabriqués par la société dite DeLong, 29 Broadway, New York, NY, 10006. NOMENCLATURE 1 Iceberg 2 Talus 3 Mer 4 Pile 5 Pont 5' Pont position basse 6 Appontement pour hélicoptères 7 Piètement 8 Propulseurs 9 Défense 10 Dispositif d'élévation 11 Ballasts 12 Rouleaux 13 Ancrages 14 Câbles 15 Colonnes 16 Pont 17 Appontement pour hélicoptères 18 Grue 19 Puits supérieur 20 Puits inférieur 21 Câbles d'écartement 22 Bras 23 Tour d'angle 24, 25, 26 Nappes de filet 27 Sangle de retenue 28 Mer 29 Fond de la mer 30 Puits de réception 31 Ballast 32 Radier 33 Remplissage 34 Membrure inférieure 35 Membrure supérieure 36 Diagonale 37 Montant 38 Ossature 39 Corps mort 40 Câble de retenue 41 Flottabilité positive 42 Pietement 43 Piles 44 Pont 45 Fond de la mer 46 Mer 47 Pile 48 Ballast 49 Radier 50 Dispositif d'élévation 51 Pont REVENDICATIONS 1. Engin de levage évoluant en mer profonde, composé d'un pietement portant des piles verticales et un pont de travail, caractérisé en ce que la différence de niveau entre le pont et la surface de la mer peut être variée selon les besoins sur toute la hauteur des piles présentant une section horizontale réduite par rapport au piètement comportant un ballast et au pont à l'instar d'une perche de Froude, et maintenue cons tante par variation du ballastage lors de variation de charge. 2. Engin de levage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le pont peut être immergé pour saisir au moins partiellement par le dessous une charge flottante sur la mer dans la vicinite des piles, puis l'élever à une hauteur au-dessus de la mer au moins égale à celle de la surface de la structure sur laquelle doit être déposée la charge. 3. Engin de levage selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que la charge peut être déplacée sur le pont, in clinable par variation du ballastage, puis ripée sur la surface de réception contigüe au pont. 4. Engin de levage selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé par une ouverture du pont au moins partiellement obturable par la charge et correspondant à une ouverture au moins égale et superposée du piètrement. 5. Engin de levage selon la revendication 4 caractérisé par des ouver tures donnant au piètement et au pont une section horizontale en forme d'un U. 6. Engin de levage selon la revendication 4 eazXaetérisé en ce que le niveau du pont peut etre ajusté pour entraîner une période déterminée des oscillations de la masse suspendue au pont. 7. Engin de levage selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le pont et les piles constituent une chaise mobile par rapport au piétement. 8. Engin de levage selon l'une des revendications précédentes caractérisé par des filets élastiques verticaux tendus entre des perches articulées au piètement et présentant une flottabilité positive, qui déterminent une zone de mer calme autour et entre les piles.