Brevet FR2532345A1 — publié le 19840302

La présente invention est relative à une installation destinée à être utilisée à l'entrée des ports ou autres mouillages pour briser la houle. I1 est bien connu que du côté sous le vent d'un navire ayant un certain tirant d'eau se forme une zone de calme relatif dans laquelle la houle est réduite à un simple clapot, entre les extrémités du navire La houle se reforme ensuite, après cette zone, du fait qu'elle se propage aux deux extrémités lu navire qui ne protège qu'une zone très réduite, correspondant à sa longueur. L'invention vise à utiliser ce phénomène pour réaliser une installation mobile de barrage contre la houle, destinée à protéger de celle-ci l'intérieur d'un port ou autre mouillage sans nécessiter la construction d'ouvrages fixes tels que des digues ou autres brise-lames qui entraînent des travaux importants et donc couteux. Les ports sont habituellement construits en fonction des possibilités géographiques, de manière que leur entrée soit si possible abritée des vents dominants. Cependant, lorsque le vent tourne, la houle peut pénétrer à l'intérieur du port et provoquer de graves dégats, notamment dans les installations modernes accueillant de nombreux bateaux de plaisance. Le développement de la navigation de plan sance a en effet conduit à utiliser tous les mouLIages possibles pour accueillir les bateaux et un certain nombre d'installations se trouvent ainsi relativement expw- sées à certains vents. Par ailleurs, un certain nombre de mouillages naturels ou d'emplacements disponibles dans des ports ou avant-ports ne sont pas utilisés car ils nécessiteraient la construction d'un ouvrage tel qu' une digue ou un brise-lame pour leur conférer la sécurité minimum nécessaire. L'lnvention vise à remédier ces inconvénients en réalisant un barrage anti-houle efficace, pouvant être facilement monté et mis en place et d'une construction peu couteuse. Elle a pour objet à cet effet un barrage anti-houle flottant caractérisé en ce qu'il comprend une chaine d'éléments flottants ayant une masse volumique élevée leur conférant une inertie importante, articulés bout à bout pour former au moins une channe semi-rigide disposée et ancrée devant un mouillage à protéger, de préférence à peu près transversalement aux vents dominants. Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque élément est un caisson à peu près paral lèlépipédique flottant à plat et comportant des moyens d'articulation et des moyens de protection disposés au moins à une extrêmité, dés moyens d'ancrage et des moyens récupérateurs de marnage. Suivant un mode de réalisation, les caissons ont un tirant d'eau compris entre 0,9O et 1,80 mè- tre De préférence, les caissons sont en béton et ont un tirant d'eau de 1,20 mètre. D'autres caractéristiques et avantages apparaitront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la Fig. 1 est une vue en perspective montrant une partie d'un barrage flottant anti-houle suivant l'invention disposé en travers de l'entrée d'un port; - - la Fig. 2 est une vue en élévation et en bout d'un caisson constituant l'un des éléments du barrage suivant l'invention; - la Fig. 3 est une vue en élévation laté rale d'un caisson et d'une partie du caisson adjacent, montrant leur liaison et leur amarrage; - la Fig. 4 est une vue en plan correspon- dant à la vue de la Fig. 3;; En se référant aux dessins, le barrage -anti- houle suivant l'invention est constitué par une chaume semi-rigide formée par plusieurs caissons flottants Cl1 C2, C3 Cn, disposée transversalement et en retrait par rapport à l'entrée d'un port délimitée par des jetées J1, J2 de manière à laisser un passage entre chaque jetée et chaque extrémité du barrage. Les caissons étant tous identiques, on ue décrira que le caisson C1. Le caisson C1 présente dans son ensemble une forme parallèlépipédique de section transversale rectangulaire flottant sur l'une de ses grandes faces set présentant à chaque extrêmité une échancrure 2 à peu près carrée située au milieu de l'extrêmité du caissom et qui traverse celui-ci sur toute sa hauteur. Dans un but qui apparaîtra dans la suite,, une traverse 3 de renforcement du caisson s' étend à la partie inférieure de celui-ci en travers de louverer(e de l'échancrure 2 et sur une partie de la hauteur de celle-ci (Fig. 3). Chaque caisson est pourvu à chacune de ses extrêmités d'un dispositif compensateur ou récupérateur de marnage disposé dans l'échancrure 2 correspondante et qui permet de rattraper automatiquement le mou des car- bles d'ancrage 10 qui relient le caisson à des corps morts 11. Chaque dispositif récupérateur de marnage comprend d'une part un dispositif multiplicateur/démultipli- cateur disposé entre un organe élastiquement extensible et le corps mort auquel est amarré le caisson. Chaque dispositif multiplicateur/demultipli- cateur comprend un arbre 4 disposé en traverse chaque échancrure 2 et tourillonnant dans des paliers appropriés 5. Sur l'arbre 4 est calé un ensemble de tambour étagé comportant deux parties 6, 12, solidaires d'une de l'autre, formant un tambour 6 de petit diamètre et un tambour2 de grand diamètre (Fig. 4). Sur le tambour 6 de petit diamètre est ancrée une extrêmité d'un câble 7 qui est enroulé sur le tambour 6 et dont l'extrémité opposée 8 est reliée à une extrémité d'un organe élastiquement extensible constitué par un fort ressort hélicoïdal 9 dont l'extrémité opposée est fixée sur le caisson, et par exemple avantageusement accrochée sur l'arbre 4 du dispositif multiplicateur/ démultiplicateur disposé dans l'échancrure 2 à l'extré- mité opposée du caisson. L'ensemble de tambour est de préférence de- calé latéralement sur l'arbre 4 par rapport à l'axe longitudinal du caisson afin de permettre d'ancrer le ressort 9 entre les tambours et le palier opposé 5. Sur le tambour 12 de grand diamètre est ancrée une extrémité d'un cable d'ancrage 10 qui est enroulé sur le tambour 12 et dont l'extrémitéopposée est frappée sur des moyens de retenue appropriés constitués suivant l'exemple représenté par une chaîne C retenue par ses extrêmités par deux corps morts 11. On comprend qu'à marée descendante, le caisson descend avec le niveau de l'eau, par gravité, les ressorts 9 se rétractant et enroulant le surplus de la longueur des câbles 10 sur les tambours 12 et déroulant les câbles 7 des tambours 6. Au contraire, lorsque la marée remonte, la poussée dûe à la flottabilité des caissons déroule les câbles 10 des tambours 12 dont le grand diamètre fournit le bras de levier nécessaire pour enrouler le câble 7 sur les tambours 6 à l'encontre de la résistance élastique opposée par les ressorts 9 multipliant ainsi la poussée d caisson pour vaincre la résistance des ressorts sans affecter la poussée dûe à sa flottabilité. La longueur d'enroulement des câbles 7 et 10 sur les tambours 6 et 12 et le rapport entre les diamètres de ceux-ci sont tels qutà marée haute, à peu près la totalité du câble 10 est déroulée du tambour 12 tandis que la plus grande partie du câble 7 est enroulée sur le tambour 6 de petit diamètre en maintenant ainsi les ressorts 9 en position d'extension. Un rapport de 1/4 entre les diamètres des tambours permet d'absorber 12 mètres de hauteur d'eau sur un tambour de grand diamètre avec une extension de 3 mètres du ressort associé à l'enroulement correspondant sur le petit tambour. Chaque caisson comporte en outre des moyens d'articulation et de protection à au moins l'une de ses extrémités, les moyens d'articulation étant constitués par une barre métallique rigide 13 comportant une chape 14 à chacune de ses extrémités, cette chape étant articulée sur un axe approprié solidaire de la traverse 3 pourvue de moyens appropriés à cet effet (non représen- tés). Les moyens de protection sont constitués par deux défenses élastiques (15) qui sont avantageusement du type pré-contraint, de section circulaire et qui sont fixées à l'extrémité d'un caisson de part et d'autre de la barre d'accouplement 13, la longueur de celle-ci étant telle que l'intervalle 16 entre deux caissons soit à peu près égal au diamètre des défenses 15. Grâce à cet agencement, on comprend que les caissons C1, C2..., Cn forment une chaîne qui présente dans son ensemble une certaine rigidité relative, les barres d'accouplement 13 reliant les caissons à peu près suivant leur axe longitudinal et les déplacements angu laires de deux caissons consécutifs dans le plan horizontal étant limités par les défenses 15, cependant que les caissons peuvent se déplacer en formant un angle l'un par rapport à l'autre dans un plan vertical. On réalise ainsi une chaîne semi-rigide dans laquelle les caissons nepetwent se rapprocher que par un faible désaxage. Chaque caisson comporte en outre à au moins une extrêmité une plaque 17 formant une passerelle abattante, de part et d'autre de l'axe longitudinal des caissons, les plaques 17 étant articulées sur un axe 18 solidaire de l'fun des caissons. Les caissons sont complétés par un agencement de protection recouvrant les tambours multiplicateurs/démultiplicateurs 12, les ressorts et les câbles 7, cet agencement étant formé d'un certain nombre d'arceaux 19 sur lesquels sont fixées par exemple des planches ou des profilés métalliques 20 qui s'étendent parallèlement sur toute la longueur du caissons et constituent un tunnel qui comporte avantageusement de chaque côté une main courante externe 21 permettant ainsi la circulation sur les caissons en sécurité. Les caissons comportent enfin des moyens d'amarrage constitués par des anneaux 22 qui permettent aussi bien le remorquage des caissons jusqu'à l'emplacement de mouillage que l'amarrage de bateaux. Pour remplir efficacement leur fonction d'arrêt et d'annulation de la houle, les caissons doivent avoir d'une part une masse volumique élevée leur conférant une inertie importante et d'autre part un tirant d'eau suffisant pour faire obstacle à la propagation de la houle. Dans ce but, les caissons sont avantageusement réalisés en béton armé, etvibré,l ce qui leur confère la rigidité et la masse nécessaire. Bien entendu, les caissons pourraient également être réalisés en tôle d'acier mais dans ce cas, ils devraient alors être lestés pour présenter la masse et le tirant d'eau nécessaire res. Suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, on a réalisé des caissons en béton ayant une longueur d'environ 10 mètres, ayant une largeur d'environ 5 mètres et une hauteur de 1 mètre 50 avec un tirant d'eau de 1 mètre 20, la hauteur du tunnel médian étant d'environ l mètre 10 et le poids total étant d'environ 55 tonnes pour un volume d'environ 75 m3, donnant une masse volumique de 0,730 environ. Différents essais ont permis d'établir que des houles d'amplitude et de hauteur moyennes etaient brisées avec des caissons ayant un tirant d'eau compris entre 0,50 et 1 mètre 80 et une masse volumique comprise entre 0,4 et 1 Les moyens récupérateurs de marnage constitués par les tambours 6, 12 et les ressorts 9 avec les câbles 7 et 10 servent uniquement récupérer la ion-: t gueur excédentaire des câbles 10 d'ancrage, aux marées montantes et descendantes, la masse des caissons et leur inertie les empêchant de suivre les mouvements de la surface de l'eau et la variation de leur hauteur par rapport au fond sous l'action de la houle est à peu près nulle. L'invention permet de réaliser un barrage anti-houle extrêmement efficace et facile à mettre en place, de façon simple et économique. - REVEND-ICATIONS 1. Barrage anti-houle flottant, caractérisé en ce qu'il comprend une qhained'elements flottants (C1, C2,1.Cn) ayant une masse volumique élevée leur conférant une inertie élevée , articulés bout à bout pour former au moins une chaîne disposée et ancrée devant un mouillage à protéger, de préférence à peu près transversalement au vent dominant. 2. Barrage anti-houle suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément est un caisson (C1, C2,,-Cn) à peu près parallèlépipédique flottant à plat et comportant des moyens d'articulation (13) et des moyens de protection (15) disposés au moins à une extrémité et des moyens d'ancrage (10) et des moyens récupérateurs de marnage (9, 6, 12). 3. Barrage anti-houie suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les caissons (C1, C2, Cn) ont un tirant d'eau compris entre 0,50 m et 1,80 m. 4. Barrage anti-houle suivant l'une des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que les caissons sont en béton. 5. Barrage anti-houle suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les caissons ont de préférence un tirant d'eau d'environ 1,20 m. 6. Barrage anti-houle suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérise en ce que la masse volumique des caissons est comprise entre 0,4 et 1. 7. Barrage anti-houle suivant la revendication 6, caractérisé en ce que ladite masse volumique est de préférence d'environ 0,730. 8. Barrage anti-houle suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens récupérateurs de marnage comprennent sur chaque caisson au moins un dispositif extensible et rétractable élastiquement (9) relié à un dispositif multîplicateurémultiplicateur (6, 12) lui-même relié à un corps mort (11). 9. Barrage anti-houle suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif extensible et rétractable élastiquement est un ressort (9) ancré par une extrêmité sur le caisson et dont l'autre extrêmité est reliée au dispositif multiplicateur-démultipli- cateur (6, 12). 10. Barrage anti-houle suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif multiplicateur-démultiplicateur comprend un premier tambour (6) de petit diamètre, solidaire en rotation d'un second tambour (12), de diamètre plus grand, calés sur un axe horizontal (4) tourillonnant sur le caisson, un premier-câble (7) frappé par une extrémité sur ledit premier tambour (6) enroulé sur celui-ci et relié par son autre extrémité au dispositif extensible et rétractable (9) et un second câble (10) frappé par une extrémité sur ledit second tambour (12) enroulé sur celui-ci, et relié par son autre extrémité à un corps mort (11). 11. Barrage anti-houle suivant l'une quelconque des renvendications 8 à 10, caractérisé en ce que chaque caisson comporte sur sa surface supérieure un tunnel longitudinal (20) en saillie recouvrant les moyens récupérateurs de marnage, une main-courante (21) sur ledit tunnel, des passerelles abattantes (17) articulées aux extrémités du caisson et des organes d'amarrage (22). 12. Barrage anti-houle suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'articulation sont constitués par une barre (13) ou autre organe disposée à peu près sur l'axe longitudinal à une entre mité de chaque caisson, et lesdits moyens de protection étant des défenses (15) interposées entre les extrêmités adjacentes des caissons, de part et d'autre desdits moyens d'articulation (13), conférant ainsi à ladite chaîne une rigidité relative.