Brevet FR2571793A1 — publié le 19860418

Dispositif d'accouplement de tubes, convenant particu- lièrement pour ltinstallation de pieux destinés à des plateformes de forage en mer. La présente invention concerne un dispositif d'ac- couplement de tubes qui permet de disposer commodément et rapidement des tubes bout à bout pour les soumettre en- suite à une soudure simple en permettant ainsi d'installer les pieux d'une plateforme d'une façon efficace et éco- nomiuue. On sait que les fondations des plateformes de forage consistent en des pieux que l'on enfonce dans le fond de la mer jusqu'à une profondeur qui assure la stabilité du matériel qu'ils supportent. En raison de la longueur des pieux qu'il faut ins- taller, il est nécessaire d'utiliser des tronçons de tubes que l'on soude bout à bout l'un au-dessus de l'autre jusqu'à ce que l'on atteigne la longueur néces- saire. Dans la pratique, on enfonce un premier tronçon de tubes dans le sol à l'aide des sonnettes ou dispositifs debattage de pieux habituels, puis on soude un second tronçon à l'extrémité saillante du premier tronçon et on l'enfonce sur la totalité de sa longueur après quoi on ajoute un troisième tronçon et ainsi de suite. Comme ces opérations d'enfoncement déforment les bords supérieurs des tubes, on sectionne la partie déformée avant d'ef- fectuer le soudage et on chanfreine le tube afin de le préparer pour ce soudage. Il est clair qu'avec cette façon de procéder, le problème le plus sérieux est soulevé par le positionne- ment des deux tubes bout à bout et dans un alignement particulier avant le soudage. Dans l'état actuel de la technique, on résout ce problème à l'aide d'une des deux façons suivantes: - on soude sur le côté intérieur de l'extrémité du tube de prolongement une pièce tubulaire conique ayant la forme d'une embouchure de flûte et on introduit le tube de prolongement muni de la pièce en forme d'em- bouchure de flûte dans l'extrémité en regard de l'autre tube. De cette manière, les deux extrémités en regard des deux tubes sont astreintes à s'aligner l'une avec l'autre lorsqu'on les emmène l'une contre l'autre en pouvant ainsi les souder bout à bout. Afin de donner à l'assemblage une certaine stabilité, on fixe deux en- sembles de bagues autour des surfaces extérieures des deux tubes respectivement et on les relie mutuellement par des tirants; - on utilise, dans une variante, un dispositif d'accouplement externe, Toutefois, ces systèmes présentent une série d'in- convénients tels qcrue la nécessité d'un temps d'installa- tion considérable avec des coûts élevés consécutifs, au- cune garantie d'un alignement parfait et l'impossibilité d'un soudage facile et continu en raison de l'obstacle créé par la présence des tirants ou la présence du dis- positif d'accouplement externe. De plus, lorsque l'on 7 1793 utilise la pièce en forme d'embouchure de flute, il peut arriver que sa partie conique intérieure soit soudée aux deux tronçons de tubes. La présente invention a pour objectif de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus en fournissant un dispositif d'accouplement de tubes qui permet d'obtenir un alignement rapide et précis des tronçons de tubes à souder mutuellement, ne gêne pas l'opération de soudage et n'est influencé en aucune manière par cette dernière. On atteint cet objectif essentiellement en réalisant le dispositif d'accouplement à partir d'une pièce tubu- laire ayant un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur des tronçons de tubes à souder mutuellement, et en découpant dans cette pièce tubulaire, le long d'une génératrice.sur la totalité de sa longueur, une bande longitudinale d'environ 100 mm de largeur en rendant ainsi souple la pièce tubulaire et en pouvant ainsi réduire ou augmenter le diamètre du tube, grâce à quoi le dispositif d'accouplement peut effectuer lesdéplacements nécessaires pour libérer ou accoupler, respectivement, les tronçons de tubes à souder mutuellement. A cette fin, deux paires de vérins hydrauliques à double effet sont montés à l'intérieur de ladite pièce tubulaire découpée, chaque vérin étant articulé, à une de ses extrémités, sur la face intérieure de la pièce tubulaire en face de la fente longitudinale découpée dans la pièce tubulaire et, à son autre extrémité,sur l'une des extrémités de deux bielles qui se trouvent dans le même plan que le vérin et qui sont elles-mêmes articulées respectivement,à leurs autres extrémités, sur les côtés opposés de ladite fente longitu- dinale et à proximité de cette dernière. Grâce à cet agen- cement spécifique, la force qui doit être exercée pour modifier le diamètre de la pièce tubulaire découpée, c'est- à-dire fendue, est minimale, mais rien ne s'oppose à ce que l'on articule le vérin et les bielles d'une manière différente et à une position différente. La façon de monter le dispositif d'accouplement selon l'invention est maintenant claire. On effectue l'opération d'accouplement en insérant la première moitiée du dispositif d'accouplement dans le tube de prolongement que l'on doit installer par sou- dage, le dispositif d'accouplement étant alors immobilisé par extension des deux vérins de la paire correspondante. Ouand le dispositif d'accouplement a été bloqué de cette manière, on insère son autre moitié dans le tube déjà enfoncé dans le sol et on le bloque dans ce tube par extension de l'autre paire de vérins. Quand la soudure a été effectuée, on libère le dispositif d'accouplement en actionnant les deux paires de vérins de manière qu'ils se contractent. Pour créer un interstice qui élimine tout risque de soudage du dispositif d'accouplement aux tubes, on fixe deux ensembles d'éléments longitudinaux en tôle sur le côté extérieur de la pièce fendue tubulaire, dans sa moitié supérieure et dans sa moitié inférieure respec- tivement, le rôle de ces éléments étant non seulement d'agir comme des entretoises permettant de souder les parties accouplées sans que cette opération ait une conséquence sur le dispositif d'accouplement, mais éga- lement de permettre d'utiliser le dispositif d'accou- plement avec une large gamme de diamètres de tubes en changeant simplement l'épaisseur desdits éléments longi- tudinaux. Enfin, pour que l'on puisse facilement enlever le dispositif d'accouplement des tubes, on munit les extré- mités de ladite pièce tubulaire fendue de pièces termi- nales convexes ou tronconiques. Le dispositif d'accouplement de tubes selon l'in- vention est donc caractérisé par le fait qu'il consiste en une pièce tubulaire d'un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur des tubes à accoupler et qu'il comprend une fente longitudinale s'étendant sur la to- talité de sa longueur et ayant une largeur de l'ordre de 1 décimètre, ladite pièce tubulaire étant pourvue sur son côté intérieur de deux paires de vérins à double effet, chaque vérin étant articulé,à une de ses extré- mités,sur le côté intérieur de la pièce tubulaire en face de ladite fente longitudinale et, à son autre ex- trémité sur une des extrémités de deux bielles qui se trouvent dans le même plan que le vérin et qui sont elles-mêmes articuléesrespectivement, à leurs autres extrémités, sur les côtés opposés de ladite fente longi- tudinale et à proximité de cette dernière, ladite pièce tubulaire étant pourvue, sur la moitié supérieure et sur la moitié inférieure, respectivement, de sa surface extérieure, de deux ensembles d'éléments longitudinaux en tôle qui agissent comme des entretoises, et étant pourvue en outre à ses extrémités de pièces terminales convexes ou tronconiques. On va maintenant décrire de façon détaillée ci- après la présente invention en se référant aux dessins annexés qui en illustrent un mode de réalisation préféré à titre purement illustratif et non limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue longitudinale partiellement arrachée et partiellement en coupe du dispositif d'accou- plement selon l'invention, inséré entre deux tubes devant être soudés l'un à l'autre; la figure 2 est une coupe par A-A de la figure 1 à une échelle plus grande. Sur les figures, les références 1 et 2 désignent deux tubes qui sont pourvus d'un chanfrein 3 et 4 et qui doivent être soudés bout à bout, et la référence 5 désigne le dispositif d'accouplement conforme à l'invention qui les maintient alignés. Le dispositif d'accouplement 5 consiste en une pièce tubulaire 6 comprenant une fente ou saignée lon- gitudinale 7 et, sur sa surface extérieure, deux en- sembles d'éléments longitudinaux 8 et 9 qui créent un interstice 10 (voir figure 1) entre la pièce tubulaire 6 et les tubes 1 et 2 dans la zone de soudage 11. A l'extrémité inférieure de la pièce tubulaire 6 est fixée une pièce terminale tronconique 12 comprenant également une fente longitudinale 13 prolongeant ladite fente 7 et, à l'extrémité supérieure de la pièce tubu- laire 6, sont fixées deux plaques, 14 et 15 respecti- vement, en forme de trapèze rectangle et pourvues de trous destinés à l'accrochage d'éléments de levage. Enfin, à l'intérieur de la pièce tubulaire 6, sont montés deux paires de vérins hydrauliques à double effet, 161, 162 et 171, 172, respectivement. Chaque vérin est articulé en 18, en face de la fente 7 (voir figure 2), sur des chapes 19 fixées à la paroi intérieure de la pièce tubulaire 6, et, enfin, sur deux bielles 21 et 22 qui sont elles-mêmes articulées, en 23 et 24 respectivement, sur des chapes fixées à la paroi intérieure de la pièce tubulaire 6 de part et d'autre de ladite fente longitudinale 7. REVENDICATION Dispositif d'accouplement de tubes, notamment pour des pieux de support de plateforme, caractérisé par le fait qu'il consiste en une pièce tubulaire (6) de diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur des tubes (1,2) à accoupler et qu'il comprend une fente longitudinale (7) s'étendant sur la totalité de sa longueur et ayant une largeur de l'ordre de 1 décimètre, la pièce tubulaire (6) étant pourvue sur son intérieur de deux paires de vérins hydrauliques à double effet (161, 162; 171, 172), chaque vérin étant articulé à une de ses extrémités,sur la paroi intérieure de la pièce tubulaire en face de ladite fente longitudinale et, à son autre extrémité, sur urne des extrémités de deux bielles (21, 22) qui se trouvent dans le même plan que le vérin et qui sont elles-mêmes articulées,à leurs autres extrémités,sur les côtés opposés de ladite fente longitudinale, respectivement, et à proximité de cette dernière, ladite pièce tubulaire étant pourvue, sur la moitié supérieure et sur la moitié inférieure, res- pectivement, de sa surface extérieure, de deux ensembles longitudinaux (8, 9) en tôle qui servent d'entretoise, et étant pourvue en outre à ses extrémités de pièces terminales convexes ou tronconiques (12).