Brevet FR2495098A1 — publié le 19820604

L'invention concerne des connecteurs pour piles d'ancrage, et plus particulièrement des connecteurs li- bérables destinés à la fixation des câbles tendus d'une plate-forme à câbles tendus. Après qu'un pus marin a été foré à partir d'une plateforme flottante, il peut être souhaitable de le mettre en production à partir d'une plate-forme à câbles tendus, installée par la suite. De telles plates-formes, bien que flottant sur l'eau, ne peu- vent pas se déplacer librement, mais sont liées à plusieurs ancrages et retenues par une tension exercée depuis le fond de la mer. En général, plusieurs câbles tendus sont placés aux angles de la plate-forme et sont tous maintenus continuellement sous tension, bien que l'amplitude de cette dernière puisse varier et que les câbles puissent osciller sur un angle atteignant 15 degrés par rapport à la verti- cale du point d'ancrage. Un gabarit d'andrage est fixé au fond de la mer à l'aide de pieux foncés et/ou forés et cimentés. Les câbles de tension sont tirés des divers gabarits d'ancrage jusqu'à la plate-forme. Chaque câble est constitué d'un élément tubulaire de 23 cm de diamètre extérieur et 8 cm de diamètre intérieur, formé de tronçons vissés les uns aux autres et travaillant sous une tension nominale de 106 daN. Pour pouvoir inspecter ces câbles par la suite, il est souhaitable de récupérer toute la longueur d'un c&ble particulier pendant que les autres câbles continuent d'être en charge. D'autres connecteurs d'ancrage pour plates-formes à câbles tendus fonctionnent sur le principe selon lequel l'ancrage se bloque uniquement sous l'effet d'une tension continue. Une diminution de tension, allant jusqu'à inverser les forces exercfes sur le connecteur, a pour ef- fetde déconnecter le câble avec, pour conséquence, une détérioration possible de la plate-forme et des équipements J5 mis en oeuvre depuis la plate-forme. D'autres dispositifs qu'il est possible de considérer exigent des structures et des mécanismes complexes de commande, entraînant des concentrations de contrainte dans le connecteur. En outre, il est utile de disposer d'un connecteur pouvant être libéré grâce à l'intervention de plongeurs dans le cas d'un défaut de fonctionnement du dispositif principal de libération. L'invention concerne un connecteur d'ancrage destiné à relier un câble de tension d'une plate-forme à câbles tendus a un gabarit d'ancrage par pieux, portant un mandrin qui présente une gorge circonfërentielle et auquel le connecteur est destiné à être relié. Un bloc sensiblement cylindrique de retenue de segments de verrouil- lage supporte plusieurs segments de verrouillage qui peu- vent pivoter sur ce bloc auquel ils sont suspendus. Chacun de ces segments comporte, - son extrémité inférieure, un bossage faisant saillie vers l'intérieur et s'engageant dans la gorge annulaire du mandrin. Le bord supérieur de chaque bossage est incliné vers le haut à partir du centre du mandrin de manière qu'une traction exercée vers le haut déplace les segments ou cliquets vers l'extérieur. Le corps du connecteur comporte une jupe qui s'étend vers le bas, autour des segments de verrouillage et du bloc de retenue, et une liaison à déplacement axial libre est réalisée entre ce corps et le bloc de retenue, de manière que ce dernier puisse prendre une position haute et une position basse par rapport au corps du con- necteur. Lorsque le bloc de retenue est dans sa position basse, la jupe porte contre le bord extérieur des segments de verrouillage afin d'empêcher ces derniers de se déplacer vers l'extérieur, et elle porte Également contre le bord inférieur pour permettre la transmission d'une force par 3o les segments de verrouillage au mrandrin. La jupe présente un évidement intérieur situé au-dessus de 'eJxtr mil-- in rieure de m.-nzre que, lorsque 1e bloc de retenue est dans sa Cosition haute, les segments de verrouillage puissent pivoter librer-ent vers l'extérieur 3 afin de se dégager du mandrin. Un caquet intérieur est descendu au rmoyen du c&ble tendu afin d_ reposer sur un -ulrenrient du zcorps du connecteur et de verrouiller le Bloc de retenue uniquermenz lcrsqu'il est dans sa positicnr haute. Une fois verrouillé, il retient le bloc de retenue en position haute afin que le connecteur puisse être déconnecté. Lorsque le taquet est retiré, le bloc de rete- nue reste constamment dans la position la plus basse possible. A moins d'être élevé par le corps du connecteur, il repose sur le mandrin. Si le corps du connecteur est dans sa position basse, il n'existe aucune force à laquelle s'opposer tandis que, si le corps du connecteur est dans sa position haute, les segments de verrouillage sont bloqués en position. Chaque segment de verrouillage comporte également à son bord inférieur, au moins sur le côté intérieur, une partie qui est inclinée vers le bas et vers l'extérieur à partir du centre de la pile d'ancrage. Dans le cas o une défaillance apparaît dans la possibilité de retenir le bloc de retenue associé au corps du connecteur, ce dernier peut être lâché afin de tomber, des cales exerçant une poussée vers le haut entre le mandrin et les segments de verrouillagepnrlesdéplacer à force vers l'extérieur. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une élévation schématique, avec coupe partielle, d'une plate-forme à câbles tendus et d'un ancrage; la figure 2 est une coupe longitudinale partielle du connecteur en position de verrouillage;et la figure 3 est une coupe longitudinale partielle du connecteur en position de déverrouillage. Une plate-forme 10 comporte un puits 12 d'amarrage par lequel passe un câble 14 de traction. Ce câble com- prend un élément flexible supérieur 16 et il est supporté au-dessus du niveau de l'eau par une bague 18 de blocage. Un gabarit 20 d'ancrage est fixé au fond de la mer au moyen de pieux foncés et/ou forés et cimentés. Le gabarit comporte un mandrin cylindrique 22 qui est ancré à ce gabarit 20. Le mandrin représente une gorge annulaire périphérique 24 à proximité de son extrémité supérieure. La figure 2 représente le connecteur 26 d'ancrage en position de blocage. Un bloc cylindrique 28 de retenue de segments de verrouijl age porte plusieurs segments W de verrouil- lage qui peuvent pivoter sur ce bloc auquel ils sont suspendus. Les segments sont disposés en anneau entourant le bloc de retenue. Chaque segment 30 de verrouillage comporte, à son extrémité inférieure, un bossage 32 orienté vers l'intérieur et dimensionné pour s'engager dans la gorge annulaire 24. Le bord supérieur du bossage est incliné vers le haut à partir du centre de l'anneau formé par les segments. Par conséquent, l'application d'une force exer- cée vers le haut sur les segments de verrouillage tend à faire pivoter ces derniers vers l'extérieur et à les dé- gager. Le corps 36 du connecteur comporte une jupe 38 qui s'étend vers le bas, autour des segments de verrouilla- ge et du bloc de retenue. Le bloc de retenue des segments de verrouillage est fixé au corps du connecteur par une liaison à déplacement libre formée entre un épaulement 40 et une colonne 42 de support. Le bloc 28 de retenue peut se déplacer axialement et librement sur cette distance limitée. Il est représenté sur la figure 2 dans sa position basse. Le corps du connecteur comprend également une partie supérieure 43 qui est vissée sur le câble 14 de traction. Le corps comporte également un appui sphérique 44 en élastomère et une plaque 46 de retenue de l'appui. La jupe 38 du bord du connecteur présente, à son extrémité inférieure, une première surface 48 qui porte contre le bord extérieur des segments 30 de verrouil- lage afin d'empêcher ces derniers de se déplacer vers l'extérieur dans la position montrée sur la figure 2. La jupe présente également une seconde surface 50 de charge qui porte contre le bord inférieur des segments de verrouil- lage afin de transmettre une charge verticale au mandrin 22 par l'intermédiaire du corps 36 du connecteur, de la sur- face 50 de charge et des segments 30 de verrouillage. La figure 3 représente le connecteur 26 d'ancrage dans sa position de libération. Le bloc 28 de retenue des segments de verrouillage est représenté ici dans sa posi- tion haute. Le bloc de retenue étant dans sa position haute, les segments 30 de verrouillage sont élevés par rapport au corps 36 du connecteur à une hauteur telle qu'un évidement interne 52 de la jupe 38 laisse suffisam- ment de place aux segments 30 de verrouillage pour pivoter vers l'extérieur et se dégager de la gorge 24. Un élément permettant de retenir sélectivement le bloc de retenue des segments de verrouillage dans sa position haute se présente sous la forme d'un taquet 54 s'étendant longitudinalement. Lorsque le câble 14 n'est plus sous traction, le connecteur descend jusqu'à la posi- tien montrée sur la figure 3 et le taquet 54 chute depuis la surface à l'intérieur du câble 14 de traction. Ce taquet comporte un épaulement 56 qui bute contre un épaulement 58 de support présenté par le connecteur, s'étendant vers l'intérieur et tourné vers le haut. Le bloc 28 de retenue présente une ouverture intérieure longitudinale qui comprend un évidement 60 et un épaulement 62 de retenue s'étendant vers l'intérieur et tourné vers le bas. Le taquet comporte des cliquets horizontaux 64 pouvant se présenter sous la forme d'une bague élastique et repoussés élastiquement vers l'extérieur afin de s'emboîter dans la gorge du bloc 28 de retenue des segments de verrouillage. Ce taquet verrouille l'un R l'autre le bloc 28 de retenue et le corps 36 du connecteur afin que le bloc de retenue soit maintenu dans sa position haute. Il convient de noter que le taquet 54 de libération n'est pas capable d'élever le bloc de retenue dans cette position, mais qu'il peut seulement le retenir dans cette position, une fois que ce bloc a été amené en position haute par suite de l'-Limination de la traction exercée sur le câble 14. Le taquet 54 de libération étant dans la position montree sur la figure 3, l'application d'une traction vers le haut au corps du connecteur a pour effet de d.p] cer vers l'extérieur, par action de came, les segments 30 de verrouillage, ce qui provoque la libération du connecteur. Etant donné que la charge doit d'abord être éliminée avant que le taquet 54 de libération puisse s'engager dans le bloc de retenue, le dispositif ne peut se libérer soudai- nenent alors que le connecteur est en charge. Dans tous les ca s, la charge doit d'abord être éliminée. Tant que le taquet 54 de libération est en position, le connecteur reste dans sa position de libé- 1C ration. Le taquet de libération présente, à son extrémité superieure, un profil 66 " collet de repêchage auquel peut être accroché un câble de repêchage, soit à distance, soit a la surface. Le taquetest conçu de manière que l'appli- cation d'une traction au collet de repêchage tire les cliquets 64 vers l'intérieur et provoque ainsi la libéra- tion du taquet. Une fois que le taquet est libéré, le bloc de retenue des segments de verrouillage peut flotter librement, par l'intermédiaire de la liaison à déplace- ment libre entre ce taquet et le corps 36 du connecteur. Le bloc 283 de retenue des segments de verrouilla- ge étant libéré, il peut prendre la position montrée sur la figure 2 lorsque le connecteur approche du mandrin. Les segments 30 de verrouillage portent contre l'extrémité supérieure du mandrin 22, ce qui élève à force le bloc 28 2G de retenue jusqu'à ce que les segments puissent pivoter librement vers l'intérieur de l'évidemrent annulaire 52. Lorsque les segments dépassent le bord sup rieur du man- drin et atteignent le niveau de la gorge 24: ils pivotent vets l'intérieur jusqu'à la position montrée sur la figu- re 3. Un mouvemrent intérieur de montée du connecteur bloque les se vents en position, comme montre sur la fure 2. Pans le -as.ne perte accidentelle de traction, le connecteur e la pile tc l e dans la c-s tion illustrée s... u, f irus- 2 s-afi cu-en-e nt vue le taquet soit en position. ër ccîisjuent, le connecteur reste dans sa o;tion. de ve -rouiilas9e.rsqu 'une traction est de nou- ve-u app.i.ue. te d...a.ement du dispositif n'est possible que si le bloc ce retenue reste dans sa position haute alors que le corps du connecteur est élevé. Le connecteur selon l'invention est simple et sûr et il établit un trajet de charge idéal, car le corps de ce connecteur ne présente aucune fenêtre pour cliquets, ni aucune gorge, etc., qui provoqueraient autrement l'apparition de concentrations de contrainte et de détériorations possibles par fatigue. Le connecteur se bloque automati- quement et reste bloqué tant que le taquet de libération n'est pas en position. La jupe 38 peut être prolongée par des parties en forme d'entonnoir si l'on souhaite faciliter l'emboîtement. Le bord inférieur de chaque segment 30 de ver- rouillage comporte une partie intérieure inclinée vers le bas, à partir du centre de l'anneau formé par les taquets. Ceci non seulement facilite le déplacementpar action de came, des segments de verrouillage vers l'ex- térieur lors de l'établissement de la connexion, mais permet également à un plongeur d'aider à la libération. S'il est impossible, pour une raison quelconque, de maintenir le bloc de retenue associé au connecteur, la charge peut être éliminée, ce qui place le dispositif dans la position montrée sur la figure 3. Des cales ver- ticales peuvent alors être installées par le dessous, entre le bord inférieur de la jupe et la pile, ces cales portant contre le bord intérieur incliné et repoussant à force les verrous vers l'extérieur. La montée du con- necteur alors que les cales sont en place retient les segments 30 de verrouillage dans l'évidement 52,de sorte que le connecteur de la pile d'ancrage se libère. D'autres procédés de maintien du bloc de retenue en position haute peuvent être utilisés. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux connecteurs décrits et repré- sentés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Connecteur d'ancrage destiné à relier un câble (14) de traction d'une plate-forme (10) à câbles tendus à un mandrin cylindrique (22) dont la surface périphérique extérieure présente une gorge circonféren- tielle (24), caractérisé en ce qu'il comporte un bloc- sensiblement cylindrique (28) de retenue de segments (30) de verrouillage qui sont montés de manière à pouvoir pi- voter sur ce bloc auquel ils sont suspendus et qui forment 1O une rangée annulaire, chaque segment présentant, à son extrémité inférieure, un bossage (32) qui fait saillie vers l'intérieur et qui est dimensionné pour s'engager dans la gorge annulaire (24), le bord supérieur du bossa- ge étant incliné vers le haut à partir du centre de la rangée annulaire formée par les segments, le connecteur comportant également un corps (36) comprenant une jupe (38) qui s'étend vers le bas autour des segments de verrouillage et du bloc de retenue et ce corps étant relié par une liaison axiale à déplacement libre au bloc de retenue, afin que ce dernier puisse prendre une position haute et une position basse par rapport au corps, ladite jupe présentant à son extrémité inférieure une surface (48) qui porte entre le bord extérieur et le bord inférieur de la partie inférieure des segments de verrouillage lorsque le bloc de retenue est dans sa position basse, la jupe présentant également un évidement intérieur (52) situé au-dessus de son extrémité inférieure et permettant aux segments de verrouillage de pivoter vers l'extérieur lorsque le bloc de retenue est dans sa position haute, des moyens permettant de retenir sélectivement le bloc de retenue dans sa position haute. 2. Connecteur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le corps comporte également un épaulement (5a) de support s'étendant vers l'intérieur, tourné vers le haut et situé au-dessus du bloc de retenue, ce dernier présentant une ouverture intérieure et un épaulement (62) de retenue qui s'êtend vers l'intérieur et qui est tourné vers le bas, les moyens permettant de retenir sélectivement ledit bloc de retenue en position haute comprenant un taquet longitudinal (54) qui présente un épaulement supé- rieur (56) destiné à entrer en contact avec ledit épaule- ment de support, et au moins un cliquet horizontal (64) pouvant stenclencher avec ledit épaulement (62) de retenue, ledit épaulement et les cliquets étant espacés de maniere à engager simultanément les épaulements de support et de retenue uniquement lorsque le bloc de retenue est dans sa position haute, des moyens permettant de libérer les cliquets. 3. Connecteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le bord inférieur de chaque segment de verrouillage comporte au moins une partie inté- rieure qui est inclinée vers le bas à partir du centre de la rangée annulaire formée par les segments.