Brevet FR2503762A1 — publié le 19821015

La présente invention, concernant des structures subaquatiques, est plus spécialement relative à la réalisation, sur une surface immergée sous l'eau, de plateformes solides obtenues par épandage de matériaux divers, tels que enrochements, graviers, sables, etc..., lesdites plateformes étant destinées, en particulier, à constituer les fondations d'ouvrages au moins en partie immergés, tels que murs de quais, digues, jetées ou tous autres ouvrages analogues. On connatt déjà, dans le mdme but, le brevet fran çais N 1.598.185 du 8 Novembre 1968, pour "Procédé et installation d'épandage de matériaux sur la surface du fond de l'eau". L'installation décrite dans ce brevet permet d'ajuster avec précision la construction de plateformes, -c'est-à-dire de les réaliser avec des tolérances verticales extrêmement faibles-, et à des niveaux bien déterminés, l'ajustement ayant lieu automatiquement. A cet effet, ce brevet prévoit un cadre s'appuyant sur le fond de l'eau et constituant un chemin de roulement.Ce chemin de roulement sert à guider un système d'épandage mobile, constitué notamment par une trémie inférieure, qui est reliée par un jeu de conduites à une trémie supérieure, alimentée elle-même en matériaux à partir d'un chaland,qui se déplace également; l'extrémité inférieure de la trémie inférieure assure l'aplanissement de la plateforme. Cette installation, dejà assez complexe, a fourni des résultats satisfaisants, mis elle présente l'inconvénient qu'il est pratiquement nécessaire de reconnattre au préalable la topographie du fond immergé, c'est-à-dire d'en effectuer au préalable un relevé, sans lequel on ne peut pas connaître la quantité exacte des matériaux à épandre en chaque point, ni donc leur quantité totale. Cet inconvénient est, bien entendu, 5'autant plus grave que la profondeur de la surface immergée est plus grande. L'invention concerne une installation servant à la construction d'une plateforme immergée, qui comprend un onton ou un autre corps flottant, pouvant porter en dessous de lui un cadre de délimitation ce la plateforme b étallir, ce cadre comportant un chemin de ffluidage seulement pour un ampa- reil mobile de nivellement des matériaux épandus; l'installation selon l'invention est caractérisée par des moyens capteurs, commandés à partir du ponton, qui explorent le fond à délimiter.par. immerge a l'interieur ae la surrace/leass-caure,et qui transmettent leurs indications à des organes de relevé disposés sur le ponton. Par ailleurs, les moyens d'épandage peuvent être avantageusement indépendants dudit ponton. Avec une installation selon l'invention, le procédé de construction d'une plateforme immergée comprend les étapes successives suivantes a) l'exécution d'un relevé très précis du fond, sur lequel doit titre établie la plateforme, ce relevé étant fourni par lesdits organes de relevé sous l'action desdits moyens cap teurs, puis le calcul, à partir de ce relevé, du plume des matériaux nécessaires à la construction de la plateforme; b) la mise en place dudit volume de matériaux nécessaires dans le cadre; c) la répartition et l'aplanissement des matériaux par l'ac tion de l'appareil de nivellement. Il va de soi que le procédé de l'invention se prOte à plusieurs variantes. Notamment, dans le cas où les moyens d'épandage sont avantageusement indépendants du ponton, et constitués par exemple, et de préférence, par un chaland à clapet, ledit procédé comprend des opérations supplémentaires de mise en place, et de substitution des organes fonctionnels aptes au déroulement des étapes énoncés; dans ce-cas, au total, le procédé de l'invention comprend les opérations successives ci-après : 1) la mise en place du ponton, pourvu de ses moyens capteurs, au-dessus de la zone sur laquelle la plateforme doit être construite; a) l'exécution d'un relevé tros précis du fond, sur lequel doit être établie la plateforme, ce relevé étant fourni par lesdits organes de relevé sous l'action desdits moyens capteurs, puis le calcul, à partir de ce relevé, du volu me des matériaux nécessaires à la construction de la pla teforme; 2) l'écartement du ponton hors de l'aplomb de ladite zone, et la mise à sa place du chaland à clapet contenant les maté riaux; b) la mise en place dudit volume de matériaux nécessaires dans le cadre; 3) l'écartement du chaland hors de ladite zone, puis son rem placement par le ponton auquel le cadre est suspendu, ce cadre portant l'appareil de nivellement, et l'amarrage du ponton; 4) le lâcher du cadre, qui repose ensuite sur le fond; c) la répartition et l'aplani8sement des matériaux par l'ac tion de l'appareil de nivellement; 5) l'enlèvement du ponton avec le cadre, une fois la plate forme construite. La description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, avec référence au dessin annexé, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les parti cularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant bien entendu partie de ladite invention. Sur ce dessins, comprenant cinq figures schémati ques - la figure I montre le ponton utilisé comme indiqué en t) ci-dessus; - la figure 2, le chaland à clapet selon 2) et b) ci-dessus; - la figure 3, le ponton portant le cadre selon 3) ci-dessus; - la figure 4 illustre l'opération indiquée cidessus a 4)et - la figure 5 montre 11 ensemble de l'installation en fonctionnement. Sur la figure 1, on voit le pontant flottant 1, portant le système de relevé topographique des fonds marins. La ligne 0 représente la surface libre de 11 eau. Ce système de relevé comprend essentiellement une série de capteurs 2 reposant sur le fond de 11 eau, tout en étant suspendus au ponton 1 par des cibles 3 ou des organes équivalents. Ces capteurs explorent la zone Z du fond (représentée en poin tille sur laquelle la plateforme immergée doit être établie. Le système de relevé comprend, en outre, un mécanisme de déplacement 4, capable de faire balayer la zone Z par les capteurs 2, et un poste 5 de commande et de réception, comportant des moyens connus pour recevoir les signaux des capteurs 2, ainsi que celui d'un capteur de référence, fixe, 6, immergé à un niveau connu. Les capteurs 2 et 6 peuvent être des manomètres à quartz, du type émettant une fréquence variable avec la profondeur, des jauges de contrainte, associées à un pont de Wheatstone, et produisant une variation de tension ou de courant suivant la profondeur, des sondeurs à ultra-sons, ou tous autres capteurs de pression appropriés. Au poste de con trôle 5, un ensemble électronique traite les informations reçues et exécute les calculs qui permettent d'obtenir les éléments recherchés, à savoir les niveaux du fond immergé et le cubage des matériaux, nécessaires pour établir la plateforme. On reviendra sur ce point. Sur la figure 2, on voit un chaland à clapet 7, dont le clapet a été ouvert pour laisser le matériau en vrac se déverser, en principe, à l'intérieur du cadre de réglage, bien que celui-ci n'ait pas été représenté sur cette figure. Sur la figure 3, on voit que le ponton flottant 1, auquel le cadre de réglage 8 est suspendu par quatre cibles 9, a été amené à l'emplacement requis, où il est amarré, par des cibles 10, à des points fixes appropriés. Le cadre 8 porte l'appareil mobile de nivellement 11, glissant ou roulant sur ses barres longitudinales (8a, 8b). Sur la figure 4, les cibles 9 (non représentés) ont été relâchés gracie à des treuils 13, et le cadre 8 repose sur le fond par des pieds 12 réglables en hauteur, de préférence à vérins hydrauliques. La figure 5 montre l'ensemble des éléments de l'installation et le cadre 8 posé sur le fond. Les pieds 12 ont été réglés pour ajuster le cadre au niveau voulu, grtce aux indications individuelles des capteurs 20, 21, 22, 23, situés à proximité des pieds correspondants. Ces capteurs émettent des signaux, que le poste 5 re çoit de même que celui du capteur de référence (6, figure 1). Le dispositif électronique placé au poste 5 traite ces informations reçues et calcule le niveau absolu des capteurs. Le changement de niveau du cadre 8 pourrait se faire manuellement, en agissant sur les commandes des vérins situés dans les oieds; le système pourrait aussi être asservi, le réglage se faisant automatiquement en fonction des indications des capteurs et du niveau choisi. L'appareil de nivellement 11 comprend un chariot 13 en deux parties, suspendu sous le cadre 8 par des organes de roulement ou de glissement, qui permettent de le déplacer sur toute la longueur du cadre. Ce déplacement paut s'opérer au moyen d'un treuil 14 et de câbles 15, ou à l'aide d'une crémaillère placée sur le cadre (non représentée). Ce chariot 13 porte une vis d'Archimède, une règle vibrante,16,ou une channe à godets, qui évacue latéralement le matériau en excès. le moteur 17 entrasse le mécanisme en étant commandé à partir du poste 5. A l'arrière du chariot, des capteurs 24, similaires à ceux indiqués en 2 (figure 1) traSnent sur le fond et permettent de contrôler le niveau de la surface réalisée. Les opérations de réglage se déroulent de la manière suivante L'ensemble des capteurs 2 est déplacé sur la surface à régler au fur et à mesure du déplacement du mécanisme 4; les niveaux sont enregistrés par le dispoeitif électronique, comme décrit précédemment, et les cubages correspondant aux différentes surfaces balayées, par exemple sur 5 mètres de largeur, sont calculés (figure 1). les quantités nécessaires de matériaux sont placées successivement dans le chaland à clapet 7, et déposées à l'emplacement voulu (figure 2). Le ponton supportant le cadre (figure 3) est amené, positionne avec soin et fortement amarré au-dessus de la zone à régler. Le cadre est descendu (figure 4) et ajusté horizon- talement ou avec une pente, suivant le profil de la plateforme à réaliser, au moyen de ses pieds, suivant les indications des capteurs. Le chariot 13 et la vis ou la channe 16 sont mis en mouvement à partir du poste de commande 5. Le chariot 13 se déplace et la vis 16 rejette le matériau en excès latéralement en laissant une surface aplanie et réglée. les capteurs 24 permettent de vérifier que la plateforme est bien au niveau désiré. Selon l'invention, on prévoit avantagete;ient un sondage de la zone Z où l'établissement de 1 plateforme est prévu, pour d terminer avec précision les niveaux du terrain. Celui-ci peut se faire : - avant toute mise en place de matériaux, pour déterminer d'abord le volume des matériaux à mettre en place; - en cours d'exécution, pour vérifier que les matériaux sont répartis de manière satisfaisante; - en fin de travaux, pour vérifier, après réglage, que la plateforme est bien réalisée au niveau prévu, et qu'il n1y a pas de solution de continuité dans la surface réglée. Les sondages sont réalisés en mesurant la pression de l'eau (P) située au-dessus du fond au moyen des capteurs de pression 2. Cependant, dans des sites où le plan d'eau n'est pas stable, à cause de la marée ou de la houle, il est nécessaire d'éliminer, à partir des renseignements fournis par ces capteurs, la variation du niveau du pland 'eau.Cette élimina- tion se fait à l'aide du capteur fixe 6, qui est immergé à un niveau connu (N), et qui, suivant le niveau du plan d'eau, indique la pression (p'). le niveau du fond au-dessous du niveau 0 est égal à : P et P' étant respectivement les pressions indiquées par les capteurs 2 et 6, N le niveau absolu du capteur de référence 6, et J le poids spécifique de 11 eau. Ceci peut être réalisé de la manière suivante :: Le capteur de pression 6, immergé à un niveau con nu N, à proximité de la zone de travail, transmet ses informations, radioélectriquement ou par câble, au poste de commande 5, situé par exemple sur le ponton de travail 1. les capteurs mobiles 2 sont déplacés sur le fond à l'erup;acement de la zone Z, par exemple en les suspendant à une barre 4 ou à un cadre, et en les déplaçant sur le fond, en faisant trat- ner la barre 4 ou le cadre par une vedette, ou encore en suspendant la barre 4 ou le cadre sous un ponton 1 au moyen d'un dispositif qui permet de les déplacer sous ledit ponton. Les informations des capteurs sont reçues au poste de commande 5, parallèlement aux informations du capteur de référence 6. Le poste de commande 5 reçoit les informations des différents capteurs 2 et 6 et les traite de façon à les transformer dans un langage acceptable par l'ordinateur. Celui-ci effectue les calculs de façon à déterminer le niveau réel des capteurs mobiles, le système étant basé sur des mesures de pression. Celles-ci varient avec le poids spécifique de l'eau et la température; il est nécessaire de fournir, par ailleurs, à l'ordinateur, les différents éléments permettant de transformer une pression en hauteur d'eau. Le calcul permet d'éliminer les variations lentes du plan d'eau par le système cidessus décrit.Les oscillations rapides, telles que la houle ou le clapotis, sont éliminées en calculant la moyenne des informations fournies par les différents capteurs pendant la période choisie, qui est elle-mEme fonction de ces oscillations rapides. Les capteurs mobiles, arrêtés en une position, permettent d'obtenir un profil en travers du terrain au droit de cette position. Ces résultats peuvent être affichés sur un écran et reportés sur un plan à l'aide d'une table traçante, associée à l'ordinateur, notamment au poste 5. Ce système permet d'établir autant de profils en travers que désiré, l'espa- cement des profils étant laissé au choix de l'utilisateur. Le niveau et la largeur de la plateforme à réaliser font partie des éléments à fournir à l'ordinateur au début de l'opération. Au fur et à mesure de l'avancement du système, l'ordinateur calcule, par profil, le cubage de matériaux à déposer sur le fond pour obtenir la plateforme désirée, par différence entre le profil relevé et le niveau à réaliser. L'ensemble de ces résultats apparat sur l'écran et peut entre enregistré sur la table traçante. REV@KDICATIONS 1. Install tion servant à la construction d'une plateforme solide sur une surface immergée sous l'eau, et comprenant un corps flottant ou ponton pouvant supporter endessous de lui un cadre de délimitation de la plateforme à établir, ce cadre étant pourvu d'un chemin de guidage ou de roulement, caractérisée en ce qu'elle comorte des moyens capteurs (2) commandés (en 5) à partir du ponton (1), pour explorer le fond immergé à l'intérieur dela surface à délimiter par ledit cadre (8), ces moyens capteurs transmettant leurs indications à des organes de relev, disposés sur le ponton (1), de façon à permettre d'en déduire le volume des matériaux à épandre à l'intérieur du eadre (8), et un appareil mobile de nivellement (11), guidé par le chemin de guidage ou de roulement du cadre (8) et commandé a partir du ponton (1) de façon à aplanir les matériaux epandus à l'intérieur dudit cadre. 2. Installation selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que le cadre (8) est susceptible de reposer sur le fond par des pieds (12) réglables en hauteur, de préférence trace à des vérins hydrauliques, lesdits pieds (12) nouvant être réglés grâce aux indications individuelles de capteurs (20, 21, 22, 23) situés à leur proximité. 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des câbles ou chaînes (9) nour supporter le cadre (8), ces câbles étant remontés ou des@en- dus au moyen de treuils (13), ports par le ponton (1). 4. Installation selon la revendication 1, caraot@ri- sée en ce que l'appareil ae nivellement (11) comprend un chariot (t5) en deux parties,qui est suspendu sous le cadre (8) par des organes de reculement ou de glissement, et qui peut être déplacé sur toute la longueur du cadre au moyen d'un treuil (14) et de câbles (15). 5. Installation selon la revendioation 1, car@@réri- sée en ce que l'appareil de nivellement (11) com ort@ un er gane de dépl@cement à crémaillère. 6. Installation selon la revendisation 4, @@@ et(@i- sée en ce que le chariot (13) porte une vis @Arch@ède (16), une règle vibrante, ou une bien une chine à edets, pour éva- cuer latéralement les matéri@ux en excès. 7. Installation selon la revendication 4, caractéri- sée en ce que des capteurs (24) sont supportés par le chariot (13), de façon à reposer sur le fond en suivant son mouvement. 8. Installation selon la revendication 1, carcctêri- sée en ce que le poste de commande (5) du ponton (1) reçoit et traite les signaux, non seulement des conteurs (2) supportés par le ponton (1), mais aussi celui d'un capteur de référence, fixe, (6), immergé à un niveau connu, grâce à une liaison par câble ou sans fil. 9. Installation selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que des dispositifs placés dans les capteurs ou bien des moyens électroniques de traitement de leurs informations permettent d'éliminer, pour l'établissement du relevé et pour le calcul du volume de matériau, les fluctuations occasionnelles du plan d'eau. 10. Procédé pour construire une plateforme immergée en employant une installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : a) l'érécution d'un relevé très précis du fond, sur lequel doit être établie la plateforme, ce relevé étant fourni par lesdits organes de relevé sous l'action desdits moyens capteurs, puis le calcul, à partir de ce relevé, du volu me des matériaux nécessaires à la const@uction de la plate forme; b) la mise en place dudit volume de matériaux. nécessaires dans le cadre; c) la répartition et l'aplanissement des matériaux par l'ac tion de l'appareil de nivellement. 11. Proc@dé pour construire une nltefore selon la revendication 10, caractérisé en ce que, préalablement à l'étape (a), le ponton est mis en place, avec ses moyens ca- teurs, au-dessus de la zone sur laquelle la plateforme oit être construite, qu'après l'éta@e (a), le ponton est @earté et remplacé par un chaland à clapet, conten@nt lec matériaux, que, aprés l'étape (b), le ch@land est écarté et remplacé par le ponton, auquel le cadre est suspendu, ce carre portant l'appareil de nivellement, et ledit tonton étant alors amarré; ;que, ensuite, le cadre est largué sur le fond, etqueaprès l'étape(c) le ponton est enfin enlevé avec le cadre, la construction de la plateforme étant terminée.