Brevet FR2549800A1 — publié le 19850201

La présente invention concerne un système d'amarrage d'un corps flottant de grandes dimensions, notamment en mer. Par "corps flottant de grandes dimensions" on entend désigner ici, sans que cette énumération soit limitative les grosses unités flottantes, telles que barges, navires pétroliers,usines flottantes, plate-formg semi-submersibles, réservoirs flottants, etc, de fonction quelconque. On connaît bien entendu déjà des systèmes d'amarrage du genre ci-dessus décrit, dans lesquels, par exemple, l'amarrage est fourni par un flotteur de plus ou moins grandes dimensions relié au fond marin par l'intermédíaire de chaînes d'ancrage, des câbles d'amarrage reliant le corps flottant au flotteur. Cependant,ces dispositifs présentent l'inconvénient que , sous des conditions environnantes sévères telles que de fortes houles, le corps flottant peut se déplacer vers le flotteur et heurter celui-ci risquant ainsi de détériorer le système d'amarrage. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient et d'élaborer un système d'amarrage d'utilisation commode, et ne nécessitant qu'un minimum d'articulations. Pour cela, la présente invention concerne un système d'amarrage d'un corps flottant de grandes dimensions du type comprenant un dispositif formant flotteur auquel est amarré le corps flottant, et des chaines d'ancrage du dispositif formant flotteur au fond marin, ledit système étant caractérisé en ce que le dispositif formant flotteur est réalisé en une unité monobloc comprenant un corps au moins partiellement immergé et au moins un bras en surface rigidement lié au corps partiellement immergé et ayant son extrémité libre reliée articulée autour d'un axe horizontal au corps flottant, le dispositif formant flotteur faisant ainsi également office de liaison d'amarrage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif formant flotteur est maintenu partiellement immergé par un plateau immergé fixé sous le corps partiellement immergé et auquel sont reliées les chaînes d'ancrage, le dispositif formant flotteur étant rotatif autour d'un axe vertical par rapport au plateau immergé. La présente invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue d'ensemble du système d'amarrage d'un corps flottant tel qu'un navire-pétrolier, - la figure 2 est une vue de dessus du système d'amarrage de la figure 1 et montrant la liaison rotative entre le dispositif formant flotteur et le plateau immergé, et - la figure 3 est une vue de dessus du système d'amarrage montrant deux positions permettant l'accès direct aux chaînes d'ancrage. En se reportant aux figures 1 et 2, on a désigné par le chiffre de référence 1, un corps flottant de grandes dimensions, par exemple, un navire pétrolier, devant être amarré en un mouillage déterminé, ceci de façon permanente ou quasi- permanente. Le système d'amarrage comprend à cet effet un dispositif formant flotteur 2 relié au fond marin (non représenté) par des chaînes d'ancrage 3 fixées dans le sol marin par exemple, des pieux d'ancrage. Comme cela est déjà connu en soi,-une unité formant joint tournant 4 est montée sur le dispositif formant flotteur pour assurer le transfert d'un fluide, tel que du pétrole ou du méthane, du fond marin au navire -pétrolier 1. Pour cela, une conduite flexible immergée relie la conduite (non représentée) prévue sur le fond marin, aboutit à l'entrée du joint tournant 4 en passant à travers le dispositif formant flotteur. Au moins une conduite 6 (dans le cas présent quatre conduites) est reliée, d'une part, à la sortie du joint tournant 4, et, d'autre part, à une conduite rigide 7 supportée par le dispositif formant flotteur et reliée à la conduite correspondante 9 du navire pétrolier par l'intermédiaire d'un tuyau de raccord souple 8. Le dispositif formant flotteur 2 est réalisé en une unité monobloc comportant un corps 2a au moins partiellement immergé et auquel sont rigidement raccordés deux bras émergeants2b et 2c. Les deux bras 2b et 2c émergent de façon à former un angle aigu par rapport au niveau de la mer et sont montés articulés par leurs extrémités libres de chaque côté du navire autour d'un axe transversal par rapport à l'axe de symétrie de ce dernier. Une telle articulation peut être réalisée par des rotules ou par des tourillons situés de chaque côté du navire, et, si nécessaire, peut être agencée de manière à permettre une déconnexion rapide en mer. Comme montré en figure 2, les bras 2b et 2c vont vers le navire 1 en s'écartant l'un de l'autre pour former ainsi un triangle dont la base est réalisée par la traverse rigide 2d fixée au voisinage des extrémités des bras 2b et 2c. I1 est à noter que les conduites 7 sont fixées sur les bras 2b et 2c. Afin de permettre au navire-pétrolier 1 de tourner autour de l'amarrage lors de la présence de vents, courants ou de vagues, le dispositif formant flotteur 2 est monté rotatif autour d'un plateau immergé 10 fixé sous le corps partiellement immergé 2a et auquel sont reliées les chaînes d'ancrage. La figure 3 montre de façon détaillée l'assemblage rotatif entre le dispositif formant flotteur 2 et le plateau immergé 10. Un arbre central rigide 11 est monté de façon solidaire et perpendiculaire dans le plateau 10 et passe à travers le corps partiellement immergé 2a Des coussinets inférieur et supérieur 12 sont montés entre l'arbre central 11 et le corps partiellement immergé 2a afin de permettre la rotation de celui-ci par rapport à l'arbre rigide 11. La partie supérieure de l'arbre rigide 11 est solidaire d'un moyen de retenue 13 formant couvercle venant en appui sur la partie supérieure du corps partiellement immergé 2a par l'intermédiaire d'une rondelle libre 14 qui est plane sur son côté portant sur la surface supérieure d4 corps 2a et sphérique à son côté opposé portent sur le couvercle 13.Une telle rondelle permet les microdéplacements du corps 2a par rapport à l'arbre 11 et est réalisée en un bronze autolubrifiant tout comme d'ailleurs les coussinets 12. La rondelle 14 et les coussinets 12 sont isolés de l'eau de la mer par des joints hermétiques 15 et 16, le joint 15 étant un joint annulaire monté dans le couvercle 13 et portant sur la surface supérieure externe du corps 2a. Bien entendu, le moyen de retenue 13 est réalisé en une matière suffisamment résistante pour agir à l'encontre de la poussée d'Archimède s'exerçant sur le dispositif formant flotteur 2. Les figuresl et 2 montrent que le plateau immergé 10, par exemple de forme circulaire, affixé sur son pourtour, des parties 17 faisant saillir par rapport au dispositif formant flotteur 2. Ces parties 17 dans le cas présent sont au nombre de six et sont régulièrement espacées sur le pourtour de plateau 10, l'écart angulaire entre deux parties consécutives 17 étant alors de 6duo. Chaque partie 17 faisant saillie reçoit une chaine d'ancrage et comprend un moyen de blocage de la chaîne. Pour ee faire, chaque partie 17 peut être constituée d'une structure de support rigide à bras 17a solidaire du plateau 10, et maintenant une paroi semi-cylindrique ouvertre dans laquelle est fixé , par exemple par soudagegun tube de guidage 17b de la chaîne. Une barre 17c passant Q travers le tube et un maillon de la chaîne sert alors de moyen de blocage de la chaîne dans le tube 17b, la chaîne étant alors coupée de manière à laisser une portion d'extrémité libre en vue d'être ancrée pour un éventuel réglage supplémentaire de la chaîne. D'autres modes de blocage des chaînes 3 au plateau 10 peuvent bien entendu être imaginés par l'homme du métier sans sortir du cadre de la présente invention. Sur le corps partiellement immergé 2a est monté au moins un treuil à moteur 18, une ossature métallique de support 19 d'au moins un palan à chaînes (non représenté en détail) ou dispositif équivalent, l'ensemble étant destiné à tensionner ou retensionner les chaînes fixées au plateau 10 comme monté en figure 1. Cet ensemble, sans être décrit en détails, peut être conçu pour tensionner ou retentionner séparément ou par groupe de deux ou trois les chaînes d'ancrage 3. La figure 4 montre, selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la manière dont sont tensionnées ou retentionnées les chaînes 3. Sur cette figure, les traits forts représentent le navire 1 et le dispositif formant flotteur 2 dans une position permettant d'avoir directement accès aux trois chaînes 3a, 3b et 3c et de les tensionner ou retentionner séparément ou ensemble. Lorsque la tension adéquate des chaînes est obtenue, celles-ci sont bloquées par exemple dans les tubes 17b et l'ensemble dispositif formant flotteur 2 - navire 1 est entraîné en rotation d'un angle de 600 autour de la verticale du système d'amarrage pour obtenir la position représentée en traits fantômes. Cette étape permet d'avoir directement accès aux trois chaînes 3d, 3e et 3f qui sont alors tensionnées ou retentionnées séparément ou ensemble. I1 est à remarquer que les chaînes 3b et 3d sont directementac cessibles à partir de la partie 17 faisant saillie entre les bras 2b et 2c du dispositif formant flotteur 2. Par le système d'amarrage ci-dessus décrit oi comprend que la force d'amarrage est réalisée par les chaînes ancrées au fond marin et reliées au plateau 10. La structure du dispositif formant flotteur 2 permet de transmettre les charges d'amarrage tout en assurant en même temps la flottabilité nécessaire au système. L'assemblage rotatif entre le dispositif formant flotteur 2 et le plateau 10 ne transmet pas les effort-s hydrostatiques et hydre- dynamiques appliques à la structure du flotteur 2 ,ce qui n'était pas du tout le cas dans le dispositif de l'art antérieur. I1 est bien entendu que les chaînes sont tensionnées et fixées selon un angle déterminé au fond marin en fonction de différents facteurs tels que les dimensions du navire, les vents, les courants, ou tout autre facteur environnant. I1 est à remarquer que le tuyau flexible 5 raccordé à la conduite prévue sur le fond marin passe à travers le plateau 10 et le corps partiellement immergé 2a gracie au fait que l'arbre rigide 11 est creux, le moyen de retenue comportant une ouverture 13a coaxiale à'arbre 11 pour le passage du tube 5. On a donc réalisé selon l'invention un système d'amarrage de corps flottants ayant un minimum d'articulations, facile à installer,ayant une excellente résistance mécanique et qui n'est pas sensible aux tremblements de terre. R E V E N D I C A T I O N S 1. Système d'amarrage d'un corps flottant de grandes dimensions du type comprenant un dispositif formant flotteur auquel est amarré le corps flottant, et des chaines d'ancrage du dispositif formant flotteur au fond marin, caractérisé en ce que le dispositif formant flotteur (2) est réalisé en une unité monobloc comprenant un corps (2a) au moins partiellement immergé et au moins un bras (2b ; 2c) en surface rigidement lié au corps partiellement immergé et ayant son extrémité libre reliée articulée autour d'un axe horizontal au corps flottant (1), le dispositif formant flotteur (2) faisant ainsi également office de liaison d'amarrage. 2. Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif formant flotteur (2) précité est maintenu partiellement immergé par un plateau immergé (10) fixé sous le corps (2a) partiellement immergé et auquel sont reliées les chaînes d'ancrage (3) précitées, le dispositif formant flotteur étant rotatif autour d'un axe vertical par rapport au plateau immergé (10). 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif formant flotteur (2) comprend deux bras (2b, 2c) rigidement liés au corps partiellement immergé (2a),s'écartant l'un de l'autre en surface vers le corps flottant pour être reliés par leurs deux extrémités libres de chaque côté du corps flottant (1) par une liaison articulée autour d'un axe horizontal. 4. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plateau immergé (10) comprend au moins une partie (17) faisant saillie par rapport au dispositif formant flotteur (2) de manière à avoir directement accès à au moins l'une des chaines d'ancrage (3) à partir de la surface émergeante du dispositif formant flotteur afin de permettre le réglage de la tension desdites chaînes. 5. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les chaînes d'ancrage (3) précitées sont reliées aux parties (17 ) faisant saillie situées au pourtour du plateau immergé (10) précité. 6 . Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que six chaînes d'ancrage (3) sont eliées respectivement à six parties (17) faisant saillie du plateau immergé (10), trois d'entre elles étant directement accessibles à partir de la surface émergez te du dispositif formant flotteur, les trois autres étant directement accessibles après rotation autour de l'axe vertical du dispositif formant flotteur d7un angle de t)o. 7. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plateau immergé (le) précité comprend un arbre central creux et rigide au moins solidaire du plateau et passant à travers le corps partiellement immergé (2e) du dispositif formant flotteur, la partie supérieure du tube étant solidaire d'un moyen de retenue (13) dudit corps (2a). 8 . Système selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'entre l'arbre (11) précité et le corps partiellement immergé (2a) sont prévus des coussinets (12) permettant la rotation du dispositif formant flotteur par rapport au plateau immergé (10). 9. Système selon la revendication 7 ou 8, aaractérisé en ce qu'une rondelle sphérique (14) est prévue entre le moyen de retenue(13) et le corps partiellement immergé t7a). 10. Système selon l'une des revendications 7 à9 , caractérisé en ce que le moyen de retenue(13) précite présente la forme d'-un couvercle.