Brevet FR2544446A1 — publié le 19841019

La présente invention se rapporte à un procédé pour réaliser les atterrissages d'arrivée des câbles suba- quatiques, en particulier des câbles sous-marins, c'est- à-dire pour effectuer la pose du dernier segment du câ- ble, qui est resté dans les cales d'un navire à l'aide duquel on procède à la pose du câble. Pour la pose d'un câble subaquatique et en par- ticulier d'un câble sous-marin, on établit tout d'abord le tracé de pose du câble et, ensuite, le navire qui contient tout le câble stocké en enroulements dans ses cales et constitué par un tronçon unique, parcourt une route qui suit fidèlement le tracé de pose préétabli et le câble est filé du navire et déposé progressivement sur le fond. La pose d'un câble subaquatique, en particulier d'un câble sous-marin, ne comporte pas la résolution de difficultés particulières, sauf dans les zones proches des côtes appelées atterrages, l'opération de pose étant quant à elle désignée par le terme d'atterrissage. Parmi les deux atterrisages du câble, qui sont ap- pelés respectivement l'atterrissage de départ et l'atterrissa- ge d'arrivée, les difficultés et dangers se rencontrent surtout dans ce dernier En effet, pour l'atterrissage de départ, il suffit de maintenir le navire, qui contient tout le câble dans ses cales, immobilisé en un point pré- établi du tracé de pose puis, après avoir fixé la tête du câble à un tirant qui part de la terre ferme, de traî- ner cette tête sur la terre, en évitant par l'action de tirage exercée sur le câble qu'il ne se forme des bou- cles prononcées dans le câble sous l'action du vent, des vagues et des courants. Toutefois, il n'est pas possible d'exécuter le même type d'opération dans l'atterrissage d'arrivée du câble subaquatique En effet, dans l'atterrissage d'arri- vée, la tête du câble qui doit être amenée à terre se trouve recouverte par tout le segment terminal du câble dans les enroulements formés à bord du navire. La longueur du segment terminal du câble situé sur le navire pour la pose dans l'atterrissage d'arrivée va- rie selon la nature du fond qui existe à proximité de la côté sur laquelle l'atterrissage doit être exécuté. En effet, le navire qui contient le câble à po- ser rassemblé dans ses cales, en particulier dans le cas de la pose de câbles sous-marins, possède les dimensions d'un navire de commerce de gros tonnage et il présente donc un notable tirant d'eau. Par suite, le navire est contraint de s'arrêter à une distance de sécurité de la côté, distance qui dé- pend de l'allure de la bathymétrie, c'est-à-dire des pro- fondeurs qui existent à proximité de la côte. Normalement, la bathymétrie de sécurité pour un navire de pose de câbles sous-marins oscille autour de m et, dans le cas de côtes sableuses, la bathymétrie de 20 m peut se trouver à des distances notables du riva- ge, distances qui peuvent même atteindre des valeurs de plusieurs kilomètres. Dans cette situation, la longueur du segment de câble à poser dans l'atterrissaged'arrivée est très gran- de, puisque cette longueur comprend également la partie du câble qui doit suivre le parcours préétabli sur la terre ferme. Pour pouvoir effectuer la pose de câbles suba- quatiques et en particulier sous-marins dans l'atterrissage d'arrivée, il est connu d'utiliser des embarcations auxi- liaires de faible tirant d'eau, par exemple, des catama- rans, pour pouvoir rapprocher le câble le plus possible de la terre ferme sur laquelle la tête du câble devra être posée. Dans le cas de l'utilisation d'embarcations auxiliaires, les procédures de pose de câbles subaquati- ques, en particulier sous-marins, qui sont connues, com- prennent les phases qui sont destinées à former un dou- ble sur le câble, à l'extérieur du navire qui contient dans ses cales le dernier segment de câble à poser, à monter le double sur une poulie prévue sur l'embarcation auxiliaire et à dévider toute la partie terminale du câ- ble des cales du navire en le maintenant toujours sous tension pendant que l'embarcation auxiliaire se dirige vers la terre ferme. En particulier, on doit apporter un grand soin à maintenir constamment sous tension le segment de câble compris entre l'embarcation auxiliaire et le fond de la nappe d'eau, zone dans laquelle ledit segment du câble présente la configuration d'une chaînette, afin d'éviter qu'il ne s'exerce dans l'anse de cette chaînette des sol- licitations préjudiciables qui seraient dues aux mouve- ments de l'embarcation auxiliaire sous l'action des va- gues C'est pendant la dernière phase-précitée qu'on pro- cède à l'opération consistant à monter des moyens qui rendent flottant tout le segment terminal du câble inté- ressé par la pose d'atterrissage. Finalement, les procédés connus de pose d'atter rage des câbles subaquatiques, en particulier sous-ma- rins, comprennent les phases consistant à trafner à ter- re l'extrémité du câble, toujours maintenu sous tension et à positionner le, câble, en même temps qu'on enlève les moyens qui l'ont rendu flottant dans la région du tracé de pose prévu pour l'atterrage. Dans les procédés connus pour réaliser les atter- rissages d'arrivée des câbles subaquatiques, en particu- lier sous-marins, le segment terminal du câble, bien que maintenu constamment sous tension pendant toute la procé- dure, est soumis à l'action des vagues, du vent et des courants qui existent à proximité de la côte. Or, l'action des vagues soumet le câble et, en particulier, le bas de la chaînette du segment du câble compris entre l'embarcation auxiliaire et le fond, à des sollicitations de fatigue, lesquelles sont d'autant plus importantes que le creux-des vagues est plus grand pen- dant l'opération d'atterrissage; il existe donc un grand risque de provoquer une réduction inacceptable de la du- rée utile du câble en service. En dehors du fait qu'elle soumet le câble à des sollicitations de fatigue, l'action du vent et des cou- rants peut déterminer dans ce câble des courbures d'un rayon inférieur au rayon minimum admissible et entraîner par conséquent, une détérioration irréparable du câble. Le but de là présente invention est de réaliser un procédé pour réaliser les atterrissages d'arrivée des câ- bles subaquatiques, en particulier sous-marins, qui évi- te au câble tous les risques consécutifs à l'action des vagues, du vent et des courants qui se manifestent à proximité de la côte sur laquelle l'atterrissage doit être exécuté et qui permette de réaliser l'atterrissage d'arri- vée d'un câble sans avoir à recourir à l'utilisation d'embarcations auxiliaires et sans que le navire-utilisé pour la pose du câble ne soit contraint à rester à proxi- mité de la côte pendant la majeure partie du temps d'exé- cution de l'opération d'atterrissage. L'invention a pour objet un procédé pour réali- ser l'atterrissage d'arrivée d'un câble subaquatique posé au moyen d'un navire qui contient dans sa cale les enrou- lements de stockage du câble d'o ce câble se déroule peut être posé pendant que le navire avance le long d'une route qui suit le tracé de pose préétabli, caracté- risé en ce que la pose d'atterrissaged'arrivée du câble comprend les phases consistant à: dévier la route du navire du tracé préétabli de pose du câble, conformément à une bathymétrie préétablie, en le faisant se déplacer le long d'une route parallèle à la côte et en posant tout le segment terminal du câble le long de cette route parallèle à la côte; - monter sur le segment terminal du câble posé parallèle- ment à la côte, par des liaisons démontables, des moyens qui en réduisent le poids dans l'eau; déplacer le segment terminal du câble posé parallèle- ment à la côte, et sur lequel sont montés les moyens qui en réduisent le poids dans l'eau en immersion en le fai sant glisser sur le fond, pour le disposer le long du tracé préétabli pour l'atterrissage d'arrivée du câble; démonter du câble les moyens qui en réduisent le poids dans l'eau lorsque ce câble est déjà disposé le long du tracé préétabli pour l'atterrissage d'arrivée. En particulier, selon une forme préférée de mi- se en oeuvre du procédé selon l'invention, la phase con- sistant à déplacer le segment terminal du câble posé pa- rallèlement à la côte en le faisant glisser sur le fond pour le disposer le long du tracé préétabli pour l'atterris- sage d'arrivée, comprend les phases consistant à: tratner la tête du câble à terre, au moyen de tirants et déplacer cette tête en la faisant courir le long du rivage jusqu'à ce qu'elle soit disposée au droit du point d'arrivée préétabli pour le câble; traîner la tête du câble qui a atteint le point d'arri- vée le long du tracé de pose prévu sur la terre ferme, en contraignant la partie du câble qui est immergée dans l'eau et équipée des moyens qui en réduisent le poids dans l'eau à glisser sur le fond et à se disposer le long du tracé de pose préétabli pour l'atterrissage d'arri- vée du câble. En outre, pendant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la phase consistant à monter sur le segment terminal du câble posé parallèlement à la côte les moyens qui en réduisent le poids dans l'eau s'effec- tue de préférence en montant lesdits moyens sur le câble au fur et à mesure que ce dernier quitte le navire en mouvement le long de la route parallèle à la côte. Les figures du dessin annexé, données unique- ment à titre d'exemple non limitatif, feront bien com- prendre comment l'invention peut être réalisée Sur ce dessin, la figure 1 représente par une vue schématique la première phase du procédé selon l'invention; la figure 2 représente par une vue schématique la situation dans laquelle se trouve le segment terminal d'un câble lorsque la première phase de l'opération de réalisation de l'atterrissage d'arrivée selon l'invention est terminée et qui montre également les configurations que le tirant prend -pour amener à terre la tête du câ- ble; la figure 3 représente par une vue schématique l'exécution de la phase du procédé de réalisation de l'atterrissage d'arrivée selon l'invention qui consiste à déplacer le segment terminal du câble en immersion pour le disposer le long du tracé de pose préétabli; la figure 4 représente un segment de câble sur lequel sont montés les moyens qui en réduisent le poids dans l'eau. Avant le début de l'opération de réalisation de l'atterrissage d'arrivée d'un câble subaquatique, en parti- culier sous-marin, selon l'invention, le navire dans les cales duquel avait été emmagasinée la totalité du câble constituée par un tronçon unique, a déjà posé en se dé- plaçant le long d'une route qui correspond au tracé de pose préétabli, tout le câble à l'exception du dernier segment, c'est-à-dire du segment qui correspond à la pha- se de réalisation de l'atterrissage d'arrivée. Sur la figure 1, on a indiqué par la ligne in- terrompue 1 le tracé de pose du câble qui a été prééta- bli au cours du projet et qui comprend également le tra- cé de pose de l'atterrissage d'arrivée, y compris le tracé terrestre de ce câble. Le navire 2, après avoir suivi une route qui correspond exactement au tracé de pose 1, et en arrivant à proximité d'une bathymétrie 3 qui ne peut pas être franchie par le navire 2 pour des raisons de sécurité, quitte la route qui suit le tracé de pose et se déplace, comme représenté sur la figure 1, le long d'une route 4 parallèle à la côte 5, en posant le long de cette route le segment terminal du câble et, plus précisément, le segment terminal du câble qui possède une longueur préé- tablie pour la posed'atterrissage d'arrivée de ce câble. La route 4 parallèle à la côte correspond de préférence à la bathymétrie de sécurité du navire 2 utilisé pour la pose du câble. Pendant qu'il se déplace le long de la route pa- rallèle à la côte, en posant le segment terminal du câ- ble 6 le long de cette route, le navire 2 maintient ce tronçon en tension, en empêchant qu'il ne se forme sur le segment compris entre le navire et le fond des chat- nettes possédant des rayons de courbure inadmissibles pour le câble. Pendant la pose du câble le long de la route pa- rallèle à la côte, on monte sur ce câble, par des liai- sons démontables, des moyens qui en réduisent le poids dans l'eau et qui seront décrits en détail dans la sui- te. A la fin de la pose du segment terminal du câ- ble le long de la route parallèle à la côte, et avant de filer la tête du câble -à la mer, on assujettit à cette tête un tirant constitué par un cordage flexible 8 dont la longueur est de nature à permettre de terminer la po- se avec le câble toujours sous tension et à permettre d'amener l'autre extrémité 9 du tirant ou du cordage à terre, c'est-à-dire sur la côte 5, de manière à pouvoir exécuter les phases suivantes du procédé. Une fois terminée la pose le long de la route parallèle à la côte du segment final du câble, le navire 2 peut s'éloigner librement et une extrémité 9 du tirant 8 est amenée sur la terre ferme I A la fin de l'opération de pose du segment ter- minal du câble effectuée le long d'une route parallèle à la côte, la situation dans laquelle le câble se trouve est représentée sur la figure 2. Comme on le voit sur la figure 2, tout le câble repose sur le fond de la nappe d'eau et un tirant 8 re- lie la tête du câble à la terre ferme ou côte 5. En outre, sur toute la partie du câble posée pa- rallèlement à la côte, sont montés des moyens qui en ré- duisent le poids dans l'eau. Selon une variante de réalisation du procédé se- lon l'invention, les moyens destinés à réduire le poids dans l'eau du segment terminal du câble posé parallèle- ment à la côte sont montés sur le câble alors que ce der- nier est déjà posé sur le fond. A ce stade, se produit la phase du procédé con- sistant à déplacer le segment de câble posé parallèle- ment à la côte sur lequel sont montés les moyens qui en réduisent le poids dans l'eau, pour -le disposer le long du tracé préétabli de pose d'atterrage d'arrivée du câ- ble. L'exécution de cette phase du procédé s'effec- tue de préférence de la façon suivante. En exerçant une traction sur le tirant 8, dont une extrémité est reliée à la tête du câble, on traîne cette tête à terre. Lorsqu'on tratne à terre la tête du câble au moyen du tirant 8, on-doit éviter qu'il ne se forme dans le câble 6 des courbures inadmissibles, c'est-à-dire que l'on doit éviter qu'il ne se forme dans le câble des courbures d'un rayon inférieur à la valeur minimale ad- missible, et on contrôle le mouvement du câble dans l'eau à l'aide de plongeurs. A cet effet, la traction exercée sur le tirant 8 doit être de préférence exécutée en faisant en sorte que ledit tirant 8 forme avec la configuration du câble posé parallèlement à la côte des angles i prises successivement par le câble et par son tirant pen- dant le transport de la tête du câble à terre. Lorsque la tête du câble a atteint la terre fer- me, on la fait courir le long du rivage et, de préf éren- ce, le long de la ligne de brisenent des vagues sur des chemins de rouleaux non représentés, jusqu'à l'amener au niveau du point d'arrivée 13 du tracé de pose visible sur la figure 3, o on a prévu un chemin à rouleaux courbe non représen- té. En tramnant la tête du câble le long de la cô- te, on traîne évidemment le long de cette dernière égale- ment une partie du câble et, pour faciliter l'opération de glissement du câble le long du rivage au fur et à me- sure que les différents points du câble parviennent au rivage, on en détache les moyens qui en réduisent le poids dans l'eau. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 3, simul- tanément avec le déplacement des parties-du câble dépo- sées sur le rivage, il se produit également un déplace- ment de la partie immergée du câble sur le fond de la nappe d'eau sous le contrôle de plongeurs et certaines des différentes configurations que le câble prend succes- sivement sont représentées par les lignes interrompues 14 et 15 dessinées sur la figure 3. Pour faciliter le glissement du câble sur le fond de la nappe d'eau et pour faire franchir à ce câble les éventuelles irrégularités présentes sur le fond, des plongeurs suivent le mouvement de glissement de la par- tie immergée du câble sur le fond et l'aident manuelle- ment à franchir les irrégularités du fond, la présence des moyens qui réduisent le poids du câble dans l'eau permettant de déplacer ce câble manuellement. Lorsque la tête du câble est parvenue au point d'atterrissage 13, on la déplace sur la terre ferme en lui faisant parcourir le tracé de pose préétabli sur cette dernière et on continue les opérations précitées jusqu'à ce que la totalité de la partie terminale du câble soit disposée le long du tracé de pose 1 d'atterrage d'arri- vée préétabli et, ensuite, on détache de la partie immer- gée du câble les moyens qui avaient été précédemment mon- tés sur cette partie du câble pour en réduire le poids. Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, le procédé de pose de câbles subaquatiques dans l'atterrissage d'arri- vée comprend la phase consistant à monter sur ce cable des moyens qui en réduisent le poids dans l'eau dans le segment posé parallèlement à la côte et qui, en particu- lier en réduisent le poids à quelques kilogrammes par mè- tre, de manière à permettre à des plongeurs de le dépla- cer manuellement sans fatigue. Les moyens servant à réduire le poids du câble dans l'eau sont du type capable de fournir une poussée de flottabilité indépendante de la profondeur dans la- quelle ils sont immergés. Sur la figure 4, on a représenté par une vue schématique un segment de câble 6 sur lequel sont montés des moyens qui en réduisent le poids dans l'eau. Comme on le voit sur la figure 4, les moyens qui réduisent le poids du cable dans l'eau sont de préfé- rence des sphères creuses rigides 16, par exemple en ma- tière plastique, auxquelles sont fixées des cordes 17 ou équivalents permettant de fixer ces sphères au câble en des points 18 et 19 espacés les uns des autres. En variante par rapport à la pose des sphères creuses rigides, on peut également utiliser des ballons gonflables, non représentés et ces derniers sont particu- lièrement bien adaptés pour la mise en oeuvre de la va- riante du procédé dans laquelle le montage des moyens qui réduisent le poids du câble dans l'eau s'effectue sur le segment du cable déjà posé sur le fond parallèle- ment à la côte. Un élément non négligeable du procédé selon l'invention est constitué par la distance qui doit être comprise entre deux sphères creuses adjacentes montées sur le câble. La distance entre les points de montage 18 et 19 de deux sphères adjacentes est fonction de la rigidi- té du câble En général, cette distance doit être infé- rieure à celle sous l'effet de laquelle, lorsqu'on sus- pend le cable dans l'eau, en un point de montage d'une sphère, la déformation de flexion due au poids du câble dans l'eau dans les segments compris entre deux sphères adjacentes est sensiblement nulle, de manière à éviter qu'il ne se produise dans le câble des flexions dues à l'effet de son poids propre dans l'eau Uniquement à ti- tre d'exemple, on peut dire que, pour un câble ayant un diamètre extérieur de 100 mm, la distance entre deux sphères adjacentes est d'environ 3 m Ce fait garantit que, pendant le glissement de la partie du câble sur le fond, qui sert à le disposer le long du tracé de pose prévu pour l'atterrissage du câble, ce câble ne subit pas de courbures d'un rayon inférieur au rayon minimum admis- * sible, ceci pour éviter d'infliger des détériorations-ir- réparables au câble lorsque les plongeurs lui font fran- chir les irrégularités du fond. Il est facile de comprendre à la lecture de la description donnée ci-dessus du procédé de pose selon l'invention pour la réalisation de l'atterrissage d'arrivée du câble subaquatique, que ce procédé permet d'attein- dre les buts proposés. En effet, en premier lieu, on constate qu'avec le procédé de pose selon la présente invention, le seg- ment terminal du câble est protégé de toute action quel- conque qui pourrait être provoquée par les vagues, le vent et les éventuels courants qui existent à proximité de la côte. En effet, après avoir été posé parallèlement à la côte par le navire, on déplace le-segment terminal du câble le long du trajet de pose prédéterminé pour l'at- terrage d'arrivée en le maintenant entièrement immergé et en contact avec le fond dans une zone o, ainsi qu'il est bien connu, la force des courants existant est rédui- te au minimum, même lorsque les courants possèdent une grande vitesse en surface. De cette façon, on évite d'imposer aux divers éléments du câble des sollicitations de fatigue et on évite le risque de soumettre ce câble à des courbures d'un rayon propre à en provoquer la détérioration. Il va de soi que différentes modifications pour- ront être apportées par l'homme de l'art au procédé qui vient d'être décrit à titre d'exemple non limitatif, no- tamment par substitution des moyens techniques équiva- lents, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Procédé pour réaliserl'atterrissage d'arrivée d'un câble subaquatique posé au moyen d'un navire qui contient dans ses cales les enroulements de stockage du câble d'o ce câble se déroule pour être posé pendant que le navire avance le long d'une route qui suit le tra- cé de pose préétabli, caractérisé en ce que la pose d'atterrissage du câble comprend les phases consistant à: dévier la route du navire ( 2) du tracé ( 1) préétabli de pose du câble, conformément à une bathymétrie prééta- blie, en le faisant se déplacer le long d'une route pa- rallèle à la côte ( 5) et en posant tout le segment termi- nal ( 6) du câble le long de cette route parallèle à la côte; monter sur le segment terminal ( 6) du câble posé parallèlement à la côte, par des liaisons démontables, des moyens ( 16) qui en réduisent le poids dans l'eau; déplacer le segment terminal ( 6) du câble posé parallèle- ment à la côte, sur lequel sont montés les moyens ( 16) qui en réduisent le poids dans l'eau, en immersion et en le faisant glisser sur le fond, pour le disposer le long du tracé ( 1) préétabli pourl'atterrissage d'arrivée du câ- ble; démonter du câble les moyens qui en réduisent le poids dans l'eau lorsque ce câble est déjà disposé le long du tracé préétabli pour l'atterrage d'arrivée. 2 Procédé pour réaliserl'atterrissage d'arrivée d'un câble subaquatique selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la phase consistant à déplacer le seg- ment terminal ( 6) du câble posé parallèlement à la côte en le faisant glisser sur le fond pour le disposer le long du tracé préétabli ( 1) d'atterrage d'arrivée du câ- ble comprend les phases consistant à traîner la tête du câble à terre, au moyen de tirants cette tête en la faisant courir le long du rivage, jus- qu'à la disposer au droit du point d'arrivée ( 13) prééta- bli pour le câble, traîner la tête du câble qui a at- teint le point d'arrivée le long du tracé de pose prévu sur la terre ferme, en contraignant la partie du câble qui est immergée dans l'eau et équipée des moyens ( 16) qui en réduisent le poids dans l'eau à glisser sur le fond et à se disposer le long du tracé de pose préétabli pour l'atterrissage d'arrivée du câble. 3 Procédé pour réaliser l'atterrissage d'arrivée d'un câble subaquatique selon la revendication 2, carac- térisé en ce que, pendant la phase consistant à traîner à terre la tête du câble au moyen d 1 un tirant ( 8), le ti- rant ( 8) forme avec la configuration du câble posé paral- lèlement à la côte des angles d'une valeur supérieure à l'angle droit. 4 Procédé pour réaliser l'atterrissage d'arrivée d'un câble subaquatique selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la phase consistant à monter sur le seg- ment terminal ( 6) du câble posé parallèlement à la côte des moyens ( 16) qui en réduisent le poids dans l'eau s'effectue en montant lesdits moyens ( 16) sur le câble au fur et à mesure que ce dernier quitte le navire ( 2) en mouvement le long de la route parallèle à la côte. Procédé pour réaliser l'atterrissage d'arrivée d'un câble subaquatique selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la phase consistant à monter sur le seg- ment terminal ( 6) du câble posé parallèlement à la côte des moyens ( 16) qui en réduisent le poids dans l'eau s'effectue en montant lesdits moyens ( 16) sur le câble alors que ce dernier est déjà posé sur le fond. 6 Procédé pour réaliser l'atterrissage d'arrivée d'un câble subaquatique selon l'une quelconque des reven- dications 4 et 5, caractérisé par le fait que l'on monte sur le câble, en qualité de moyens ( 16) qui réduisent le poids du câble dans l'eau, une pluralité de corps creux rigides, en les fixant au câble par des liaisons démonta- bles. 7 Procédé pour réaliser l'atterrissage d'arrivée d'un câble subaquatique selon l'une quelconque des re- vendications 1, 4 et 5, caractérisé en ce qu'on monte sur le câble, en qualité de moyens ( 16) qui réduisent le poids du câble dans l'eau, une pluralité de ballons gon- flables. 8 Procédé pour réaliserl'atterrissage d'arrivée d'un câble subaquatique selon l'une quelconque des reven- dications 4 à 7, caractérisé en ce que les moyens qui ré- duisent le poids du câble dans l'eau sont montés sur ce câble à des distances mutuelles d'une valeur telle que, lorsqu'on suspend le câble dans l'eau au niveau du point de montage de l'un desdits moyens, la déformation par flexion due au poids du câble dans l'eau dans les in- tervalles entre deux moyens adjacents soit sensiblement nulle.