Brevet FR2575129A1 — publié le 19860627

La présente invention concerne et a essentiellement pour objet un système d'amarrage, notamment en haute mer d'un corps flottant tel qu'un navire. On connaît déjà différents systèmes où un navire est amarré, à une bouée ancrée sur le fond marin ou à une colonne articulée, ou plate-forme flottante semisubmersible, de façon à pouvoir tourner de 3600 autour de la structure d'amarrage. De tels systèmes d'amarrage connus comprennent soit un bras triangulaire rigide pivotant seulement autour de l'axe de tangage(horzontal transversal) sur le navire, soit un bras souple ou déformable à contrepoids. Cependant, le bras triangulaire est lourd, de structure et de mécanismes complexes, donc coûteux et pose des problèmes techniques notamment au droit des articulations sur navire qui sont excessivement contraintes. De plus, un tel système rend tout mouvement de lacet du navire relativement au dispositif d'amarrage impossible. Par ailleurs, le bras souple autorise les mouvements de lacet du navire grâce au moment de rappel induit par la liaison bilatérale avec le navire. Cependant, le bras souple a toujours également une structure complexe et onéreuse et de plus ne permet pas l'accès à sec, à la structure d'amarrage,- du personnel et des conduites de fluide. D'autre part, le certificat d'addition nO 77 37 690 de la demanderesse révèle un système d'amarrage comportant une barre rigide articulée d'une part au navire, d'autre part au dispositif d'amarrage par une articulation triaxiale.Un contrepoids, directement relia à la barre rigide et disposé en prolongement de celle-ci au-dessus du navire créé une force ascentionnel agissant sur le dispositif d'amarrage de façon à limiter les mouvements de tangage du navire. Cette structure d'amarrage simple présente cependant l'inconvénient d'empêcher tout mouve ment de lacet du navire relativement à la barre rigide. La présente invention a donc pour objet de supprimer les inconvénients précités des systèmes connus en fournissant une structure d'amarrage légère et simple, donc économique, permettant de réduire au maximum les contraintes agissant sur les articulations de liaison extrêmes en permettant des mouvements limités de lacet du navire. La solution proposée par la présente invention consiste en un système d'amarrage, notamment en haute mer, d'un corps flottant tel qu'un navire à un dispositif d'amarrage tel qu'une bouée, plate-forme flottante ou une colonne articulée, ancré sur le fond marin, du type comportant au moins une barre rigide articulée d'une part au navire, d'autre part audit dispositif d'amarrage par une articulation permettant au moins un mouvement de lacet de la barre relativement au dispositif d'amarrage, et un contrepoids directement relié à ladite barre rigide, caractérisé en ce que ladite articulation au navire permet au moins un mouvement de lacet dudit navire relativement à la-barre et en ce que ledit contrepoids coopère avec un dispositif de suspension solidaire du navire pour former un moyen générateur d'un mouvement de rappel en lacet en position angulaire relative neutre, notamment d'alignement entre barre et navire. On obtient ainsi une structure légère et simple donc économique, qui réduit au maximum les contraintes agissant sur les articulations de liaison extrêmes. D'autre part, un tel dispositif permet des mouvements de lacet du navire relativement à la barre rigide et dont l'amplitude prohibitive de débattement est limitée. Avantageusement, au moins une des articulations de la barre rigide au navire et au dispositif d'amarrage est triaxiale. Ainsi, le lien d'amarrage constitué essentiellement par la barre rectiligne rigide ne travaille, pour les efforts d'amarrage, qu'en traction et compression grâce à la nature de ces liaisons respectivement avec la structure d'amarrage et avec le navire. Selon une caractéristique particuliere de l'invention, un contrepoids est relié à la barre rigide par au moins un bras, de préférence sensiblement transversal, suspendu en au moins un point par au moins un lien souple ou deformable tel que chaîne, câble ou tige articulée à un support solidaire du navré Avantageusement, l'emplacement du point de suspension sur le bras transversal est choisi de telle manière que le poids de la barre rigide soit partiellement ou totalement supporté par la suspension.Un tel système est particulièrement avantageux en cas d'amarrage temporaire où l'on recherchera une position d'équilibre stable de la barre non connectée à la structure d'amarrage, de façon à permettre une connexion facile sensiblement sans déplacement relatif de la barre, en partichlier en hauteur. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le point de suspension est choisi en un point intermédiaire tel du bras transversal de levier du contrepoids, que le système d'amarrage exerce une force de traction ascendante sur le dispositif d'amarrage. On permet ainsi une réduction ou une suppression de flottabilité de la structure d'amarrage entraînant notamment une réduction du coût de celle-ci. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaltront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif et illustrant un mode de réalisation actuellement préféré de l'invention, et dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation montrant i système d'amarrage selon la présente invention - la figure 2 est une vue de dessus de la figure 1. En référence aux figures annexées, un navire 2 est amarré au moyen d'une barre rectiligne rigide3 à une -colonne articulée 10 ancrée sur le fond marin 11 par l'intermédiaire d'un corps mort 12. Dans le mode de réalisation représenté, l'articulation de la barre 3 à la colonne 10 est triaxiale mais pourrait être remplacée par une articulation biaxiale ou monoaxiale permettant au moins un mouvement de lacet de la barre 3 relativement à la colonne 10. D'autre part, cette articulation 13 est réalisée en tête de colonne au-dessus de la surface de l'eau, mais pourrait être également prévue en un point situé sous la surface de l'eau 14. Par ailleurs, l'articulation 1 de la barre 3 au navire 2 est également triaxiale mais pourrait bien entendu être biaxiale ou monoaxiale pourvue qu'elle permette au moins un mouvement de lacet du navire 2 relativement à la barre 3. Par ailleurs, pour éviter une amplitude prohibitive de débattement relatif en lacet du navire 2 par rapport au bras 3, il est prévu un moyen générateur d'un moment de rappel en lacet en position angulaire relative neutre c'est- -dire la position pour laquelle le moment- de rappel précité est nul. Dans l'exemple représenté ce moment est nul lorsque barre 3 et navire 2 sont en alignement. Par ailleurs, on a prévu un moyen générateur tel que le moment de rappel soit une fonction croissante de l'angle de lacet relatif entre bras et plan axial longi-tudinal vertical du navire. Le moment de rappel est créé par exemple par le système représenté et qui comprend un bras sensiblement transversal 5 relié-à la barre soit rigidement, soit de façon articulée, la rotation autour d'un axe vertical parallèle aux axes de rotation en lacet précités étant cependant interdite. Le bras transversal 5 porte un contrepoids 4 et est suspendu en 6 par une chaîne 7 à un support 5 fixé au navire de telle sorte qu'en position d'équilibre (navire en prolongement aligné de la barre), le moment de rappel soit nul. La liaison entre le contrepoids 4 et la barre rigide 3 n'est bien entendu pas limitée au seul bras transversal 5 mais peut être réalisée par tout autre moyen approprié tel que plusieurs bras ou une plaque rigide. Le support 8 est formé par exemple par trois barres solidaires du navire et formant trièdre dont le sommet en position d'équilibre est en aplomb du bras transversal 5. On choisira une disposition telle des trois barres constituant le support 8 que deux d'entre elles travaillent en traction et une en compression et inversement. La suspension est réalisée au moyen d'un lien souple ou déformable tel qu'une chaîne, câble ou tige articulée. D'une façon générale, le contrepoids 4 est disposé extérieurement au plan vertical médian de la barre 3 et de préférence de telle façon que la droite fictive perpendiculaire à la barre 3 et passant par le centre de gravité du contrepoids 4 soit sensiblement horizontale. L'emplacement du point de suspension 6 sur le bras 5 est avantageusement choisi de manière que le poids de la barre soit supporté partiellement ou totalement par la suspension. En cas notamment d'amarrage temporaire, il est ainsi avantageux que tout le poids de la barre soit supporté par la suspension de préférence de façon que la barre non connectée à la structure d'amarrage soit dans une position d'équilibre stable telle,qu'elle permette une connexion facile sensiblement sans déplacement relatif de la barre en particulier en hauteur. Le bras 5 peut être situé suffisammeht près de l'extrémité de liaison 13 de la barre 3- à la structure à la structure d'amarrage 10 pour engendrer une force ascendante telle, appliquée à la structure d'amarrage, que cela permette de réduire ou même à la limite d'annuler la flottabilité de la structure d'amarrage tout en compensant, au moyen de cette force ascendante, la diminution du potentiel de rappel de la structure d'amarrage, résultant de cette réduction ou suppression de flottabilité de celle-ci. On réduit ainsi avantageusement le coût de la structure d'amarrage. La force ascendante sera créée par le contrepoids en choisissant convenablement le point de suspension du bras. Le contrepoids 4 peut être choisi à masse arbitrairement variable par réglage sélectif, réglage pouvant s'effectuer directement depuis le navire 2, de façon connue en soi. On peut utiliser également l'ensemble contrepoids bras 4, 5 pour permettre une déconnexion de la barre rigide 3 par rotation de celle-ci autour de son axe longitudinal, provoquée par une déconnexion temporaire du support de suspension 8. Le système d'amarrage qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante : partant d'une position angulaire relative neutre, tout déplacement relatif en lacet du navire 2 par rapport à la barre rigide 3 provoque un déplacement en hauteur du centre de gravité de l'ensemble barre rigide-bras transversal-contrepoids 3, 5, 4 au moyen du support 8 et de la chaîne 7. Ce déplacement en hauteur du contrepoids crée ainsi un moment de rappel en lacet vers la position angulaire relative neutre de départ. On limite ainsi tout mouvement de lacet du navire Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit. Ainsi, on peut envisager par exemple un système d'amarrage sans liaison directe entre le contrepoids 4 et la barre rigide 3. Pour un tel système, le contrepoids 4 peut être par exemple disposé dans le plan vertical médian de la barre 3.Dans la barre 3 serait ménagé un orifice de passage d'une chaîne reiiée d'une part au contrepoids et d'autre part au sommet du support 8 disposé, comme dans le cas précédent extérieurement au plan vertical longitudinal médian du navire 2. La chaine formerait alors-une ligne brisée à l'endroit de l'orifice pratiqué dans la barre rigide. Plus simplement, le support 8 pourrait également dans ce cas être disposé dans le prolongement de l'axe longitudinal du navire en aplomb du contrepoids, et la chalne serait alors tendue en position il'équilibre et comme précédem- ment le contrepoids serait déplacé en hauteur par tout mouvement de lacet du navire relativement à la barre. Un autre mode de réalisation peut comprendre disposés symétriquement par rapport au plan vertical longitudinal médian du navire deux systmes d'amarrage tels que celui représenté aux figures 1 et 2 du dessin. Dans le mode de réalisation représenté le bras transversal 5 portant le contrepoids 4 est situé entre les deux points d'articulation de la barre rigide 3 au navire 2 et au dispositif d'amarrage 10. Cependant, le bras sensiblement transversal 5 peut être disposé au- dessus du navire 2 dans le cas ot la barre rigide 3 se poursuit vers le navire au-delà de l'articiilation 1 entre la barre et ledit navire. Dans ce cas, la longueur du bras transversal 5 est choisi de préférence supérieure à la demie largeur du navire au point de liaison entre barre rigide 3 et bras transversal 5wde façon que le contrepoids 4 soit situé extérieurement au navire 2. On peut cependant prévoir à i'intérieur du navire une enceinte à paroi verticale pour recevoir le contrepoids. R E V E N D I C A-T I O N S 1.- Système d'amarrage, notamment en haute mer, d'un corps flottant tel-qutun navire à un dispositif d'amarrage,tel qu'une bouée, plate-forme flottante ou une colonne articulée, ancré sur le fond marin, du type comportant au moins une barre rigide articulée d'une part au navire, d'autre part audit dispositif d'amarrage par une articulation permettant au moins un mouvement de lacet de la barre relativement au dispositif d'amarrage, et un contrepoids directement relié à ladite barre rigide, caractérisé en ce que ladite articulation (1) au navire permet au moins un mouvement lacet dudit navire (2) relativement à a barre (3) et en ce que ledit contrepoids (4) coopère avec un dispositif de suspension (5) solidaire du navire pour former un moyen générateur d'un moment de rappel en lacet en position angulaire relative neutre, notamment d'alignement entre barre (3) et navire (?). 2.- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contrepoids (4) précité est disposé extérieurement au plan vertical médian de la barre et de préférence de telle façon que la droite fictive perpendiculaire à la barre et passant par le centre de gravité dudit contrepoids soit sensiblement horizontale. 3.- Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que au moins une des articulations précitées de la barre rigide au navire et au dispositif d'amarrage est triaxiale. 4.- Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le contrepoids (4) précité est relié à la barre (3) par au moins un bras (5), de préférence sensiblement transversal, suspendu en au moins un point (6) par au moins un lien souple ou déformable (7) tel que chaîne, câble ou tige articulée à un support (8) solidaire du navire (2). 5.- Système selon'la revendication 4, caractérisé en ce que l'emplacement du point de suspension (6) précité sur le bras transversal (5) est choisi de telle manière que le poids de la barre rigide (3) précitée soit partiellement ou totalement supporté par la suspension. 6.- Système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le contre-poids (4) précité est à masse arbitrairement variable par réglage sélectif. 7.- Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le point de suspension (6) précité est choisi en un point intermédiaire tel du bras de levier (5) du contrepoids (4), que le système d'amarrage exerce une force de traction ascendante sur le dispositif d'amarrage. 8.- Système selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une secondebarre-rigide, lesdites barres étant disposées de préférence symétriquement par rapport au plan vertical longitudinal médian du navire, et un deuxième contre-poids relié à la deuxième barre par au moins un bras, de préférence sensiblement transversal, suspendu en au moins un point par au moins un lien souple ou déformable à un deuxième support solidaire du navire, lesdits supports étant également disposés symétriquement par rapport au plan précité. 9.- Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le point d'articulation (1) de la barre (3) au navire (2) est situé entre le point d'articulation (13) de ladite barre (3) au dispositif amarrage et le point de liaison du bras (5) à la dite barre (3).