Brevet FR2504676A1 — publié le 19821029

- Dispositif de contr 8 le de charge sur les piles d'une plate-forme auto-élévatrice La présente invention concerne un dispositif de contrôle de charge d'une plate-forme auto-élévatrice, ladite plate-forme compre- nant plusieurs équipages mobiles ayant des pignons moteurs s'engrenant sur des crémaillères solidaires des piles, lesdits équipages mobiles présentant chacun au moins une structure d'appui supérieure et au moins une structure d'appui inférieure, les structures d'appui supérieures s'appuyant sur des palonniers solidaires de la plate-forme, lorsque les piles reposent sur le fond et que ladite plate-forme est élevée au-dessus de l'eau, les structures d'appui inférieures s'appuyant sur la plateforme pour maintenir les piles relevées lorsque la plate-forme flotte sur l'eau. On sait que dans des plates-formes de ce type utilisées pour le forage en mer la tenue du sol sous les pieds des piles pose un problème C'est pourquoi il est connu d'appliquer une charge élevée appelée précharge sur chacune des piles lors de l'installation de la plate-forme pour s'assurer que le sol résiste suffisamment. La méthode la plus simple pour appliquer cette précharge consiste à relâcher l'effort sur certaines piles en relevant légè- dps rement ces piles à l'aide/ équipages mobiles, ce qui a pour effet de transférer la charge sur les autres piles. Il est nécessaire dans ce cas de pouvoir mesurer la charge sur chacune des piles. De même, au cours de l'exploitation il est utile de maintenir la même charge sur les diverses piles le réglage de charge pouvant, là encore, être réalisé en baissant les équipages mobiles de la pile trop chargée Mais il est pour cela nécessaire de pouvoir mesurer en permanence la charge sur les diverses piles. Il est connu du brevet français N 7 615 490 qui décrit la plate-forme de ce type de disposer entre les surfaces supérieures des équipages mobiles et les palonniers associés des vérins dont les corps sont solidaires desdits palonniers. Dans cette plate-forme, les palonniers se trouvent fragilisés 2 - dans une partie o ils doivent travailler, et de plus, l'effort sur ces vérins est très important sous l'effet des déformations élasti- ques des palonniers et des tolérances à la construction et des jeux entre les piles et leurs guides. Le dispositif de mesure de charge sur les piles d'une plate- forme auto-élévatrice selon l'invention ne présentant pas ces incon- vénients est caractérisé en ce qu'il comporte, entre chaque structure d'appui supérieure et le palonnier associé, un coussin hydraulique logé dans des moyens de logement guidés par des moyens de guidage, les moyens de logement et les moyens de guidage étant soli- daires les uns du palonnier, les autres de ladite stucture d'appui supérieure et étant disposés de façon à permettre à la pile de prendre une position légèrement inclinée par rapport à la plate- forme, et en ce que les coussins hydrauliques associés à toutes les structures d'appui supérieures des équipages mobiles d'une pile sont reliés, d'une part, entre eux et, d'autre part, à des moyens sensi- bles à la pression du fluide à l'intérieur des coussins et affichant une grandeur représentative de la charge de la pile considérée. Les coussins hydrauliques d'une même pile, leurs moyens de logement associés aux moyens de guidage, s'adaptent très facilement entre le mécanisme de levage et les palonniers sans nécessiter un grand aménagement des palonniers De plus, ils donnent à cette join- ture une fonction de rotule qui permet à la pile de prendre une légère inclinaison par rapport à la plate-forme. Les moyens sensibles à la pression peuvent être un manomètre gradué en unités de charge. Lorsque la quantité de fluide à l'intérieur du coussin est constante, la surface de contact coussin palonnier est pratiquement indépendante des variations de charge Il s'ensuit que la charge varie quasi linéairement avec la pression, le manomètre peut alors être un manomètre classique avec des graduations linéaires. Par contre, lorsque les coussins sont reliés à un accumulateur hydropneumatique, la charge ne varie plus linéairement avec la pres- sion, mais cette courbe de variation est déterminable expérimenta- lement, car il faut soit convertir les résultats de pression en -3- unités de charge, soit graduer le manomètre non linéairement en unités de charge, soit faire varier la grandeur détectée selon la courbe pression/charge pour continuer à pouvoir lire la charge sur un cadran gradué linéairement. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, dans laquelle La figure 1 représente schématiquement une plate-forme du type barge avec ses piles. La figure 2 représente une pile avec ses équipages mobiles. La figure 3 représente une vue de côté d'un équipage mobile. La figure 4 représente une coupe verticale des organes entou- rant un coussin hydraulique. La figure 5 représente une coupe horizontale des mêmes organes. La figure 6 représente le schéma hydraulique du dispositif de contrôle selon l'invention. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement, en vue de dessus, une plate-forme du type barge. La plate-forme 1 comporte 4 piles cylindriques 2 mobiles verticalement par rapport à la plate-forme. De part et d'autre de chaque pile 2 est disposé un palonnier 3. Sur la figure 2, on a représenté une pile avec ses deux équi- pages mobiles. La pile 2 comporte deux crémaillères doubles 4 en T, solidaires de ladite pile, chaque crémaillère 4 étant associée avec un équipage mobile 5. L'équipage mobile 5 est représenté vue de côté sur la figure 3. Cet équipage mobile 5 comporte des pignons moteurs 6 coopérant avec chaque élément 7 de la crémaillère double 4. Au sommet de l'équipage mobile 5 sont disposés deux coussins élastiques 8 en lamellé acier-caoutchouc terminés chacun par une structure supérieure d'appui 9. L'équipage mobile 5 est muni à sa partie inférieure de 2 surfaces d'appui inférieures 10 qui peuvent s'appuyer sur des patins 10 ' solidaires de la plate-forme 1. 4 - Le palonnier 3 associé à chaque équipage mobile 5 a une forme de portique dont la base est solidaire de la plate-forme 1. Entre chaque structure supérieure d'appui 9 et le palonnier 3 est disposé un coussin hydraulique. L'environnement de ce coussin est représenté plus en détail à la figure 4 qui représente une coupe verticale IV-IV et à la figure 5 qui représente une coupe horizontale V-V. Le coussin 11 est disposé dans un bottier de protection 12 solidaire de la structure supérieure d'appui 9 Des butées guides 13 solidaires du palonnier 3 encadrent avec un certain jeu les c 8 tés du bottier 12. Le bottier 12 comporte sur son fond une ouverture par laquelle passe une connexion hydraulique flexible 14 Les coussins hydrau- liques ne seront pas décrits eux-mêmes plus en détail, ils seront du type décrit notamment dans le brevet français N O 7 509 574. Sur la figure 6 on a représenté les connexions hydrauliques du dispositif selon l'invention. Les coussins 11 sont reliés deux à deux par une canalisation 15 pourvue de deux vannes 16, chacune associée à un coussin. Les deux canalisations 15 reliant les coussins deux à deux sont réunies entre elles par une canalisation 17 munie de deux vannes 18, chacune associée à une paire de coussins il La canalisation 17 est reliée par l'intermédiaire d'une vanne 19 à un manomètre 20, par l'intermédiaire d'une vanne 21 à une source de liquide sous pression (non représentée) et par l'intermédiaire d'une vanne 22 à un accumulateur hydropneumatique 23. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le sui- vant. Lorsque la plate-forme a été amenée en flottant jusqu'à sa position de travail, on gonfle, si cela n'a pas été fait précéde M- ment, les coussins 11 à une pression relativement faible (par exemple 10 bars, avec des coussins carrés de 1 m x 1 m). On descend les piles en relâchant les pignons 6 Lorsque les pieds des piles ont touché le fond, on entraine les pignons 6 en 0 4 6 7 6 - rotation, de façon à remonter les équipages mobiles 5 Dans un premier temps, du fait de l'élasticité des pièces 8 et 11,les struc- tures d'appui décollent des patins 10 ', ce qui a pour effet d'élever la plate-forme 1 par rapport aux piles. Lorsque la plate-forme a atteint une hauteur suffisante, on bloque les pignons en position. On procède alors à la précharge de chaque pile en chargeant la pile considérée, par exemple, au double de sa charge normale en abaissant les équipages mobiles des autres piles Le manomètre 20 peut être gradué en tonnes et permet de lire directement la charge. Lorsque cette opération est terminée, on règle en position les équipages mobiles, de façon que la charge soit la même sur chaque pile. Ce réglage est repris aussi souvent que les variations de charge sont détectées sur les manomètres. Lorsque le dispositif comporte un accumulateur hydropneuma- tique 23, ce qui permet d'amortir les chocs sur chaque pile (la vanne 21 étant ouverte), on peut détecter avec le manomètre 20 une varia- tion de pression qui peut être convertie en une variation de charge en ayant la courbe de variation pression charge qui dépend de l'accu- mulateur hydropneumatique et qui est établie expérimentalement Bien évidemment, le cadran du manomètre peut être gradué directement en tonnes et on peut, si on désire que cette graduation soit linéaire, faire varier le signal détecté en fonction de la courbe pression charge. -6- REVENDICATION Dispositif de contrôle de charge sur les piles ( 2) d'une plate-forme ( 1) auto-élévatrice, ladite plate-forme ( 1) comprenant plusieurs équipages mobiles ( 5) ayant des pignons moteurs ( 6) s'engrenant sur des crémaillères ( 4) solidaires des piles ( 2), lesdits équipages mobiles ( 5) présentant chacun au moins une structure d'appui supé- rieure ( 9) et au moins une structure d'appui inférieure ( 10), les structures d'appui supérieures ( 9) s'appuyant sur des palonniers ( 3) solidaires de la plate-forme ( 1) lorsque les piles ( 2) reposent sur le fond et que ladite plate-forme ( 1) est élevée au-dessus de l'eau, les structures d'appui inférieures ( 10) s'appuyant sur la plate- forme ( 1) pour maintenir les piles ( 2) relevées lorsque la plate- forme ( 1) flotte sur l'eau, caractérisé en ce qu'il comporte, entre chaque structure d'appui supérieure ( 9) et le palonnier ( 3) associé, un coussin hydraulique ( 11) logé dans des moyens de logement ( 12) guidés par des moyens de guidage ( 13), les moyens de logement ( 12) et les moyens de guidage ( 13) étant solidaires les uns du palonnier ( 3) les autres de ladite structure d'appui supérieure ( 9) et étant disposés de façon à permettre à la pile ( 2) de prendre une position légèrement inclinée par rapport à la plate-forme ( 1) et en ce que les coussins hydrau- liques ( 11) associés à toutes les structures d'appui supérieures ( 9) des équipages mobiles ( 5) d'une pile ( 2) sont reliés, d'une part, entre eux et, d'autre part, à des moyens ( 2) sensibles à la pression du fluide à l'intérieur des coussins ( 11) et affichant une grandeur représentative de la charge de la pile ( 2) considérée.