Brevet FR2543071A1 — publié le 19840928

La présente invention concerne les engins de chantier sous-marin. Ainsi qu'on le sait, des engins de chantier sous-marin interviennent actuellement dans une gamme croissante d'activités sous-marines, notamment dans le domaine pétrolier. De tels engins sont ainsi fréquemment utilisés pour la réalisation de travaux tels que . Cartographie de pipe-lines ou de cibles . Positionnement de structures sur un fond-sous-marin, à l'aide d'équipements acoustiques par exemple . Observations vidéoscopiques . Inspections diverses, etc ... Certains de ces travaux nécessitent une grande précision dans le fonctionnement de l'engin utilisé, notamment directionnelle lorsqu'on doit suivre un cap théorique bien précis. Ce souci de précision conduit gêné- ralement à mettre en oeuvre pour ces travaux des engins de chantier sous-marin qui sont habités plutôt que téléguidés. Un tel pilotage direct de l'engin s'avère cependant ne pas suffire à maintenir ce dernier sur son cap théorique avec suffisamment de précision, surtout lorsqu'interviennent des courants transversaux par rapport au dit cap. Comme on le sait, un engin sous-marin immergé en pleine eau est extrêmement sensible aux courants et dérive quasiinévitablement par rapport au fond sans que l'on puisse agir efficacement compte tenu de la faible visibilito dans l'eau à moins de mettre en oeuvre des équipements de guidage très sophistiqués dont le cott se révèle souvent prohibitif. C'est pourquoi de nombreuses missions sousmarines civiles sont actuellement réputées impossibles. L'invention a pour objet de pallier ces inconvénients et de permettre la réalisation de travaux sous-marins nécessitant une grande précision directionnelle, même en cas de courants traversiers violents. L'invention propose à cet effet un engin de chantier sous-marin, du genre comportant un engin de base adapté à évoluer en pleine eau, caractérisé en ce que sur ledit engin de base sont montds des moyens de roulement adaptés à venir en contact avec le fond sous-marin, des ballasts auxiXiaires destinés à compenser le poids desdits moyens de roulement et des moyens de commande en direction d'une partie au moins desdits moyens de roulement. Un engin selon l'invention réduit très nettement sa sensibilité aux courants traversiers gracie à ses roues qui, sous l'effet de son poids apparent, prennent appui sur le fond sous-marin et appliquent à l'engin un effort contraire à la poussée des courants et d'autant plus important que le poids apparent de l'engin sur le fond est grand. Il est à noter que l'invention propose une solution bien moins conteuse et plus réaliste que s'll fallait reconsidérer l'ensemble de l'engin sans utiliser l'engin de base. D'autres objets, caractéristiques et avantages de 11 invention ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue-latérale schématique d'un engin de chantier sous-marin selon l'invention - la figure 2 est une vue de face de l'engin de la figure 1 ;; - la figure 3 est une vue latérale schématique d'une variante d'engin selon l'invention - la figure 4 est une vue de face de l'engin de la figure 3 - la figure 5 est une vue de face d'un élément additionnel à route motrice selon l'invention - la figure 6 est une vue latérale de l'élément de la figure 5 - la figure 7 est une vue de face avec coupe partielle d'un élément additionnel à roues directrices selon l'invention et - la figure 8 est une vue latérale de l'élément de la figure 7. Ainsi qu'il ressort des deux variantes présentées à titre d'exemple aux figures 1 et 2, 3 et 4, respectivement, un engin de chantier sous-marin selon l'invention comprend un élément de base 10 classique, auquel on ajoute des organes additionnels propres à assurer un roulage selon une-direction précise dudit élément de base sur une zone de fond sous-marin. L'élément de base 10 est un engin sousmarin classique, adapté à évoluer en pleine eau, de tout type connu, qui ne sera pas détaillé ici ; il suffit, pour la compréhension de l'invention, de savoir qu'il comporte une coque 11 dans laquelle sont .ménagés une chambre de pilotage si l'engin est habité (ou du moins un poste de commande), des ballasts permanents avec les pompes associées propres à assurer l'immersion et le retour à la surface de l'engin, ainsi que des moyens de propulsion. En fonction des missions à effectuer, cet engin comporte, bien sQr, une grande diversité d'équipements de chantier. Dans les exemples représentés aux figures 1 à 4, l'élément de base 10 est habité et un poste d'observation 13 muni de hublots est ménagé en saillie par rapport à la coque 11 à l'intention du pilote. Cet engin de base comporte en outre., dans sa partie inférieure, reliés au moyen de bras 15, des containers 12 cyclindriques allongés parallèlement à la coque 11, dans lesquels sont disposées de fa con usuelle les batteries nécessaires au fonctionnement de l'engin. Selon l'invention, on monte sur cet engin de base 10 des moyens de roulement de type quelconque adaptés à venir en contact avec un fond sous-marin, des ballasts auxiliaires 40 propres à compenser le poids desdits moyens de roulement, le poids apparent de l'engin qui peut être augmenté assurant une assise suffisante pour résister aux efforts de courants transversaux, et enfin des moyens de commande en direction d'une partie au moins des moyens de roulement. De manière préfdrée, cet engin comporte, en outre des moyens de commande en entraînement, des moyens de roulement. Il est à noter que, selon une version simplifiée, la propulsion-d'un engin selon l'invention peut être assurée par les moyens de propulsion de l'engin de base. Les deux variantes illustrées aux figures 1 à 4 présentent en commun le fait que les ballasts auxiliaires 40 sont disposés parallèlement aux containers 12 et sont reliés à la coque Il en sa partie supérieure au moyen de bras additionnels 20. Ces variantes diffèrent par contre par le montage des moyens de roulemept qui sont formés de roues. Dans la variante schématisée aux figures 1 et 2, les moyens de roulement sont montés directement sur l'engin de base 10. Ces moyens de roulement sont formés de trois roues : deux roues motrices 21, montées à l'avant de l'engin, lequel se déplace dans le sens de la flèche F, et une roue orientable 22 à l'arrière. Les roues motrices 21 sont montées sur les containers 12, au moyen de colliers 25, tandis que la roue arrière est montée directement sur la coque 11. Ainsi que cela sera décrit plus en détail en regard des figures 5 et 6, les roues motrices 21, indépendantes, sont, de manière avantageuse, équipées de moteurs individuels 26, électriques, hydrauliques ou autres, éventuellement dotés de réducteurs de vitesse. L'avantage de tels moteurs individuels réside en ce que l'on peut ainsi entraîner les roues 21 avec des vitesses différentes de manière à les faire collaborer avec la roue arrière 22 à la direction de l'engin. Dans la seconde variante, illustrée par les figures 3 et 4, l'engin de base 10, équipé des ballasts auxiliaires 40, est fixé, au moyen de colliers 31, sur un chassies automoteur 32 équipé de roues avant motrices 33 (dotées de moyens d'entralnement nonreprésentés) et de roues arrières directrices 34 ; ces roues sont montées sous le châssis 32 au moyen de flasques fixes 35 ou orientables 36, mais elles pourraient aussi être montées latéralement. Les figures 5 et 6 illustrent un mode de réalisation d'une roue motrice 21 équipée de son collier 25 de fixation sur un container 12 et de son moteur individuel 26. Le collier 25 est formé, de façon classique, de deux demi-colliers 25A et 25B adaptés à être fixés par boulonnage par exemple. Sur le demi collier extérieur 25A est fixé, par soudage par exemple, un ensemble 50 propre à former l'axe de la roue 21. Autour-de cet axe 50,est attelé axialement avec liberté de rotation, un ensemble 51 formant moyeu, an moyen de roulements 52, de préférence des roulements à rouleaux (bottiers en équipression dans l'huile).Ces roulements, au nombre de deux dans l'exemple représenté, sont calés axialement sur le moyeu 51 au moyen de décrochements ménagés dans ce dernier, et sur l'axe 50 au moyen d'un écrou 53 vissé sur ledit axe séparé du roulement 52 le plus extérieur par un joint torique 54. Un bouchon 55, par exemple wissable/ protège l'intérieur du moyeu 51 vis-dwvis de l'extérieur. Le moyeu 51 comporte un flasque transversal 56 propre à permettre la fixation sur ledit moyeu, au moyen de boulons 60- du voile 57 de la roue 21, lequel est solidaire de la jante 58 recevant le pneu 59 Entre le flasque 56 et le voile 57, est interposée axialement une roue crantée 61, garnie sur sa périphérie de dents 62 adaptées à coopérer avec une chaîne 63. Sur ledit demi-collier 25A, est lié, près de son extrémité supérieure, une console 70 longeant axiale- ment le container 12, propre à soutenir le moteur 26. Cette console comporte en ses extrdmités deux pattes 71 en équerres pour appui sur ledit container ou sur le collier 25 précité et éventuellement sur un collier 72 ou autre moyen de fixation sur le container. L'ensemble moteur 26 comporte un moteur proprement dit 75, -de type électrique, dont I'arbre de sortie est accouplé par un manchon 76 à l'arbre d'entrée d'un renvoi d'angle 77 (formant, le cas échéant, réducteur de vitesse) d'où sort sur le côté un arbre sur lequel est monté un pignon cranté 78 adapté à entraîner en rotation la roue crantée 61 par l'intermédiaire de la chaste 63. Un réducteur est avantageusement interposé entre le moteur 75 et le renvoi d'angle.L'entraînement de la roue . 21 par le moteur 26 se fait donc par chaîne, ce qui autorise des positionnements peu précis dudit moteur par rapport à ladite roue La fixation du moteur 26 sur le container 12, ici réalisé? de façon amovible au moyen de colliers 25 et 72, peut se faire par tous moyens appropriés, être amovible ou permanente, par soudàge de la console 70 par exemple. Les figures 7 et 8 illustrent une forme de réalisation d'une roue directrice 22. En fait, cette roue est double : elle est formée de deux roues jumelles 22A et -22B, de caractéristiques avantageusement identiques à celles des roues 21 précitées. Cette roue 22 est dédoublée de manibre à faire supporter aux roues 21, 22A et 22B des efforts comparables. Les roues 22tel et 22B, sont montées par leurs voiles 80 sur un manchon 81 formant moyeu commun, par rapport auquel ils sont centrés par des bagues 82 de centrage. Comme précédemment, le moyeu 81 est attelé axialement à un arbre 83, avec liberté de rotation, par des roulements 52, des écrous 53 vissés sur ledit arbre avec mise en oeuvre de joints 54. L'arbre 83, fermé par des bouchons 84, est fixé à une double fourche 85 au moyen de demi-colliers 86 coopérant par boulonnage avec les extrémités des bras de ladite double fourche. Cette dernière comporte deux paires de bras 87 et 88 divergeant à partir de l'arbre 83, qui se rejoignent par des traverses 89 et 90 parallèles à l'arbre. Ces traverses sont reliées par une plaque 91 adaptée à pivoter par rapport à la coque 11 au moyen d'un pivot 92, autour d'un axe de pivotement qui-, avantageusement; n'est pas concourant avec l'arbre 83 : les opérations de pivotement en sont facilitées. Ces dernières sont commandées par un vérin 95, par exemple hydraulique, dont le cyclindre 96 est lié à la coque 11 et dont le piston 97 est lié à la jonction d'un bras 88 et de la traverse 90. La commande de ce vérin 95, qui est de type classique, est assurée par tous moyens appropriés (non représentés). La description qui précède a été donnée en regard de dessins illustrant des exemples particuliers auxquels l'invention n.'est évidemment pas limitée. Il est bien entendu.que de nombreuses autres variantes peuvent être proposées par l'homme de l'art sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, les moyens de roulements, notamment mais non exclusivement dans le cas du châssis automoteur 32, peuvent être formés de roues mais aussi de rouleaux, de chenilles ou autres moyens. Leur nombre, leur disposition, leur montage, leurs moyens d'entraînement, soit en direction, soit en avance, peuvent facilement être adaptés en fonction des moyens. Certains assument une fonction motrice, d'autres une fonction directrice, d'autres assument ces deux fonctions ou n'en assument aucune. L'essentiel est qu'il y ait des moyens de roulements directeurs. Quant à la propulsion, elle peut se faire par lesdits moyens de roulement seuls, par les seuls moyens de propulsion de l'engin (auquel on fait appel pour sauter un obstacle), ou par combinaison des deux. La fixation des moyens de roulement et des ballasts auxiliaires (quels que soient leur nombre ou leur configuration) se fait par tous moyens appropriés. Il va du reste de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toute modification utile pourra y être apportée sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Engin de chantier sous-marin, du genre comportant un engin de base adapté à évoluer en pleine eau, caractérisé en ce que sur ledit engin de base (10) sont montés des moyens de roulement (21,22,33,34) adaptés à venir en contact avec le fond sous-marin, des ballasts auxiliaires (40) propres à compenser le poidS desdits moyens de roulement, et des moyens de commande en direction (95,26) d'une partie au moins desdits moyens de roulement. 2. Engin selon la revendication 1, caracté- risé en ce que des moyens de commande-en entraînement en rotation (26) sont associés auxdits moyens de roulement. 3. Engin selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de roulement sont directement montés sur l'engin de base. 4. Engin selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'engin de base est monté sur un châssis automoteur (32). 5. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'engin de base comporte une coque sur les côtés inférieurs de laquelle sont fixés des containers, caractérisé en ce que les moyens de roulement sont formés de deux roues motrices (21) fixées sur les containers et d'une roue directrice (22) fixée à la coque. 6. Engin selon la revendication 5, caractérisé en ce que les roues motrices (21) sont entraînées par des moteurs individuels adaptés à leur faire jouer une fonction directrice. 7. Engin selon les revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les roues motrices sont entraSndes par chaîne (63).' 8. Engin selon les revendications 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que la roue directrice (22) est montée sur une fourche (85) montée pivotante autour d'un axe qui est perpendiculaire à l'axe de la roue, mais non coplanaire. 9. Engin selon la revendication 8, caractérisé en ce que la roue directrice est commandée par un vérin (95) désaxé par rapport à l'axe de la roue et l'axe de pivotement de la four.che. 10. Engin selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que la roue directrice est double, et présente les mêmes caractéristiques que les roues motrices.