Brevet FR2601828A1 — publié le 19880122

On connaît déjà des navires ou des supports flottants qui permettent la pose dans l'eau de câbles de différents types et des conduites sous-marines flexibles ou rigides destinés à véhiculer des produits tels que eau, gaz divers, pétroles, etc. La pose de ces câbles ou conduites nécessite l'emploi de différentes machines car le diamètre, poids linéaire ainsi que la rigidité des câbles et des conduites sont variables.1 De plus, le revêtement extérieur est différent du fait de sa durete et de son coefficient de:frotternent. La pose nécessite également la connaissance de la longueur du câble ou du type à poser ainsi que la pression d'crasenent admissible pour ces objets. Compte tenu des différents paramètres cités ci-dessus, les un#ités flottantes employées sont de conception variable et les machines dont elles sont équipées sont en rapport à chaque fois avec le type de liaison considéré. On sélectionne ces différents types sensiblement de la façon suivante a) pose de câbles de télécommunication, b) pose de câbles d'énergie à laauelle peut être assimilée la pose de certaines conduites flexibles, c) la pose de conduites rigides. Dans cet exemple simple, il appert que les unités chargées de ce travail doivent être équipées de différents types de machines puisque celles-ci ne sont pas polyvalentes tout au plus certaines machines permettent la pose de câbles d'énergie et de conduites plus ou moins flexibles. Compte tenu des coûts élevés de construction et d'opérations de ces unités en particulier des navires de haute mer, il est souhaitable que ces unités puissent accomplir tous ces travaux et,c'est pourquoi, la présente invention a pour objet une machine de pose permettant la mise en place de câbles de télécommunication et d'énergie, de conduites flexibles, de conduites semi-flexibles et rigides,etc. Ceci permet d'éviter la multiplication des unités spécialisées (navires et barges de pose) et permet également d'augmenter le taux d'occupation de ces navires c'est-à-dire leur rendement. Lorsque l'on examine le matériel existant, on constate que celui-ci est principalement de trois types différents à savoir a) des machines de type cabestan. Ces machines sont constituées par un tambour tournant autour d'un axe généralement horizontal. Le câble à poser est stocké dans une cuve, enroulé autour du tambour (3 ou 4 tours) et passe sur une poulie de davier située à l'avant ou à l'arrière du navire. Ces machines nécessitent deux dispositifs annexes - une machine dite "de retenue" placée entre la cuve et la machine principale assurant une faible tension sur le câble et évitant son glissement sur le tambour. L'effort de pose (tension du câble côté mer) est repris par le tambour (motorisé). La vitesse de pose est commandée par le tambour, la machine de retenue étant simplement suiveuse. - des dispositifs destinés à empêcher le glissement latéral du câble sur le tambour, glissement qui apparaît sur le tambour du fait de son enroulement en hélice sur le tambour (mouvement similaire à celui d'un fil enroulé autour d'une vis qui tourne). Ces dispositifs existent en plusieurs variantes dont les plus utilisées sont généralement connues sous les noms de "couteaux de chasse" et "anneaux de chasse". Il est à noter que les machines du type cabestan sont plus spécialement affectées aux réparations de câbles préalablement posés. Elles ont l'inconvénient de soumettre la liaison à des contraintes mécaniques importantes (courbure sur le tambour, frottement des couteaux de chasse). b) des machines de type dit à chaînes dont le principe de fonctionnement consiste à serrer la liaison entre des chaînes spéciales montées sur des pignons, dont certains sont montés fous sur des axes, les autres entraînés par des moteurs. La capacité de ces machines (effort maximum de pose) dépend du serrage des chaînes sur le câble et du coefficient de frottement entre le revêtement du câble et la chaîne. L'avantage de ces machines est que la liaison à poser n'est pas soumise aux contraintes de déformation résultant des courbures sur un tambour. Ces machines existent en différentes variantes deux chaînes dans un plan vertical, trois chaînes dans trois plans à 1200, quatre chaînes dans quatre plans à 900, etc. Elles sont bien adaptées à la pose de gros câbles d'énergie, de conduites flexibles ou rigides. Elles ne nécessitent pas de dispositifs annexes (la liaison venant de la cuve de stockage passe dans la machine et va directement sur la poulie de davier. c) finalement, des machines de type dit à roues montées sur deux rangées parallèles. La liaison est serrée entre les deux rangées de roues. Les roues, qui sont entraînées par des moteurs ou moto-réducteurs peuvent être équipées de-bandage pneumatique. Comme pour les machines à chaînes, la capacité (effort maximum de pose) dépend de l'effort de serrage des roues sur la liaison et du coefficient de frottement entre le pneumatique et le revêtement extérieur de la liaison. Les avantages de ces machines sont principalement - de ne pas soumettre la liaison à poser à des contraintes de déformation résultant des courbures sur un tambour, - d'assurer une meilleure répartition des contraintes de serrage sur la liaison que les machines à chaînes Cdu fait de la déformation des bandages pneumatiques). Par contre, la capacité de traction par unité de longueur est plus faible que pour les machines à chaînes (contact non continu avec la liaison, coefficient de f-rottement moins élevé). La présente invention remédie à ces inconvénients en créant une machine polyvalente de pose de câbles de télécommunication, d'énergie, de conduites flexibles mais également de conduites semi-rigides et rigides. Conformément à l'invention, chaque groupe est constitué par un bâti en U présentant un coffrage inférieur supportant des colonnes maintenant des traverses raidies par des poutres longitudinales, chaque bâti de groupes portant deux tiroirs guidés par des manchons de support sur des colonnes de guidage, puis chaque tiroir comprenant au moins un groupe moto-réducteur entraînant un arbre intermédiaire sur lequel sont montés, sensiblement au centre de chaque tiroir, un pignon pouvant être relié à l'arbre intermédiaire par un embrayage à clabot, ces pignons entraînant des chaînes munies de mâchoires ou patins permettant la traction et le déplacement des conduites à poser avec un serrage suffisant du fait de la pression exercée par des vérins sur les tiroirs opposés puis les parties externes des arbres intermédiaires portant des plateaux sur lesquels sont montées des jantes à bandage pneumatique de façon que ces pneumatiques soient suffisamment jointifs pour assurer la traction et le défilement sous pression suffisante pour la pose de câbles. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les embrayages reliant les arbres intermédiaires aux pignons sont des embrayages électromagnétiques à disques secs ou autres. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig. 1 est une vue en perspective d'un navire câblier équipé de machines conformes à l'invention disposées soit sur la plage avant du navire soit sur la plage arrière de celui-ci pour la pose et la reprise de câbles et conduites en cas de réparation. La fig. 2 est une élévation latérale partielle d'une partie d'une machine polyvalente de pose des éléments de liaison. La fig. 3 est une vue de face correspondant à la fig. 2. La fig. 4 montre à grande échelle, partie en coupe, une partie des organes de la machine représentée à la fig. 3. A la fig. 1, on a représenté un navire câblier 1 dont les soutes comportent des cuves de stockage 2 destinées à contenir, enroulé sur lui-même, l'élément de liaison qui peut être un câble électrique de transport d'énergie, un câble électrique de télécommunication, un câble électrique de télécommunication à fibres optiques, des conduites sous-marines flexibles, semi-rigides ou rigides destinées à véhiculer des fluides divers tels que eau, gaz, pétrole, etc. Comme cela est visible à la fig. l, les ponts avant et arrière du navire câblier sont équipés de poulies de davier 3, 4 permettant la mise à l'eau et la récupération des organes de liaison. On trouve également comme cela est classique des machines à câbles 5 et 9 et également des dynamomètres 7 nécessaires à la vérification de la tension de l'organe de liaison pendant la pose ou la reprise de celui-ci. Dans le cas présent, lesnavire câblier 1 est automoteur donc comporte les organes moteurs pour son déplacement et si nécessaire, des organes annexes pour son stationnement en un point fixe bien défini avec tout un équipement électronique et organes de déplacements latéraux et, ce, d'une manière connue en soi. Cependant, il est possible également d'avoir des barges équipées de la même manière mais leurs déplacements sont alors réalisés par l'intermédiaire de navires remorqueurs ou pousseurs, ces barges étant particulièrement utilisées dans des zones près des cotes, à l'intérieur des deltas et des estuaires ou même dans certains grands fleuves. Les machines polyvalentes pour la pose de câbles et de conduites flexibles, semi-rigides ou rigides sont constituées par plusieurs groupes 9 qui sont représentés aux fig. 2 à 4. Chaque groupe comprend un bâti 10 en U constitué par un coffrage inférieur il supportant deux colonnes 12 disposées d'un même côté et présentant à la partie supérieure deux traverses 13 en porte-à-faux reliées entre elles par des poutres de rigidification 14. On obtient ainsi un bâti très rigide maintenant deux colonnes de guidage 15, 16, la colonne 15 étant solidaire du coffrage inférieur 11 et placée en son centre tandis que la colonne de guidage 16 est fixée à des poutres de rigidification supérieures 14 sur le même axe vertical que la colonne 15. Ces colonnes permettent le guidage de deux manchons de support 17, 18 pour deux tiroirs 19, 20 dont la position peut être réglée par des vérins hydrauliques verticaux 21, 22, 23, 24, deux étant solidaires des poutres de rigidification 14, les deux autres du coffrage inférieur 11. On peut ainsi aisément faire varier la position verticale des tiroirs 19 et 20 qui sont guidés verticalement par les colonnes 15, 16 coopérant avec les manchons 17, 18. De plus la liaison entre chaque tiroir 19, 20 et les manchons 17, 18 est réalisée par une articulation. Chaque tiroir 19,20 porte (voir fig. 4) d'un côté un groupe moto-réducteur 25, 26 entraînant par l'intermédiaire d'un arbre cannelé 27 ou 28, un arbre intermédiaire 29 ou 30 dont la partie extérieure 29a, 30a forme un plateau pour la fixation par tout moyen connu d'une jante de roue 31-munie d'un pneumatique 32. Dans la partie centrale des tiroirs 19, 20 sont montés fous des pignons 33, 34 sur les arbres intermédiaires 29, 30. Ces pignons fous sont entraînés en rotation par chacun de ces arbres intermédiaires au moyen d'un embrayage à clabot 40, 41 dans le cas où les extrémités ou plateaux 29a ou 30a ne portent pas les roues 31 à pneumatiques 32. En effet, ces embrayages à clabot peuvent coulisser sur les arbres intermédiaires 29, 30 au moyen d'une commande non représentée. Les pignons 33,34 permettent le déplacement des chaînes 42 dont les faces extérieures portent des mâchoires ou patins 45 qui assurent ltentrainement d'une canalisation flexible, semi-flexible ou rigide entre ces mâchoires ou patins dans la zone comprise entre les deux tiroirs 19, 20. Bien entendu, dans le cas d'utilisation de chaînes 42 à mâchoires ou patins 45 les roues à bandage pneumatique sont déposées. Lorsque les pignons 33, 34 sont déclabotés (voir fig. 4) et que les roues à bandage pneumatique 31, 32 sont en place, la machine peut faire défiler un câble 50 entre les deux pneumatiques 32 comme cela est. représenté à cette figure. En ce qui concerne l'emploi des chaînes 42, l'entraînement de celles-ci se fait par l'intermédiaire, comme déjà dit, des pignons 33, 34 qui sont entraînés par les embrayages à clabot 40, 41 coopérant avec les arbres intermédiaires 29, 30 et les arbres cannelés moteurs 27, 28 entraînés eux-mêmes par les groupes moto-réducteurs 25, 26. L'effort de serrage que l'on doit fournir aux mâchoires ou patins 45 est donné par l'intermédiaire de vérins hydrauliques 21, 22, 23, 24. L'effort de traction permettant le défilement de la canalisation est assuré par les moto-réducteurs 25, 26. Dans le cas de l'emploi de roues à bandage pneumatique 31, 32, l'effort de serrage est également fourni par les vérins 21, 22, 23, 24 et l'effort de traction sur le câble 50 est fourni comme précédemment par les moto-réducteurs 25, 26 par l'intermédiaire des pneumatiques 32. Les machines pour poser les câbles et autres se composent de plusieurs groupes 9 disposés en général trois par trois ou deux par deux pour constituer ainsi un ensemble cohérent de deux, trois ou plus ~'urites permettant un travail rapide et souple. Lors de la pose d'un câble en particulier d'un câble de télécommunication à l'aide de roues 31 à bandage pneumatique 32, il y a lieu de signaler qu'à intervalles réguliers sont placés sur le câble des répéteurs et des égaliseurs destinés à régénérer le signal transmis par le câble. Mais ces répartiteurs ou égaliseurs ont un diamètre plus grand que le câble pouvant aller, par exemple, jusqu'à 350 mm et il est nécessaire qu'ils puissent passer dans la machine c est-à-dire entre les pneumatiques 32 et ce a) sans arrêt de la machine, b) sans décalage de leur axe de symétrie par rapport à l'axe du câble. Pour cela, l'écartement des roues 31 à bandage 32 au passage des répéteurs ne doit pas être commandé par l'opérateur mais provoqué par le passage des répéteurs ou ilents analogues. Par ailleurs, l'ouverture ou décalage vertical des roues 31 doit être symétrique par rapport à l'axe de la liaison. Ceci est réalisé par une liaison mécanique assurant le déplacement symétrique entre les tiroirs 19, 20 à l'aide des vérins hydrauliques 21, 22, 23, 24 sous le contrôle d'un asservissement automatique qui ne fait pas partie de l'invention et qui n'est donc ni décrit ni représenté. Dans ce qui précède on a indiqué que l'on utilisait pour l'entraînement des pignons 33, 34 des embrayages à clabot 40, 41 mais ceux-ci peuvent être remplacés par des embrayages d'un autre type par exemple électromagnétique ou à disques secs. De plus, les jantes 31 à bandage pneumatique 32 peuvent être montées sur le prolongement des moto-réducteurs 25, 26 sur le côté gauche de la fig. 4 avec interposition d'un embrayage d'un type quelconque entre l'arbre moteur et les jantes 31. Il est possible également lorsque l'on utilise les jantes 31 à bandage pneumatique 32 de démonter les chaînes 42 portant les mâchoires #u patins 45. Ii peut exister entre chaque groupe 9 ou entre chaque ensemble de groupes 9 des dispositifs de guidage du câble déroulé afin d'assurer une sécurité absolue lors de la pose ou du repêchage de ce câble. REVENDICATIONS 1 - Machine de pose linéaire permettant la mise en place de câbles, de conduites flexibles et de conduites rigides en mer, qui est composée de plusieurs groupes adjacents (9) disposés en ligne, caractérisée en ce que chaque groupe (9) est constitué par un bâti (10) en U présentant un coffrage inférieur (11) supportant des colonnes (12) maintenant des traverses (13) raidies par des poutres longitudinales (14), chaque bâti (10) de groupes portant deux tiroirs (19,20) guidés par des manchons de support (17,18) sur des colonnes de guidage (15,16), puis chaque tiroir (19,20) comprenant au moins un groupe moto-réducteur entraînant un arbre intermédiaire (30) sur lequel sont montés sensiblement au centre de chaque tiroir (19,20), un pignon (33,34) pouvant être relié à l'arbre intermédiaire par un embrayage à clabot (40,41), ces pignons entraînant des chaînes (42) munies de mâchoires ou patins (45) permettant la traction et le défilement des conduites à poser avec un serrage suffisant du fait de la pression exercée par des vérins (21,22,23,24) sur les tiroirs opposés (19,20) puis les parties externes des arbres intermédiaires (29,30) portant des plateaux (29a, 30a) sur lesquels sont montées des jantes 31 à bandage pneumatique (32) de façon que ces pneumatiques soient suffisamment jointifs pour assurer lorsque les chaînes (42) ne sont pas utilisées c'est-à-dire que les pignons (33,34) sont débrayés la traction et le défilement sous pression suffisante pour la pose de câbles (50), l'effort de traction étant réalisé par l'entraînement donné par les moto-réducteurs (25,26) et l'effort de pression étant fourni par les vérins (21,22,23,24). 2 - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les embrayages reliant les arbres intermédiaires (29, 30) aux pignons (33, 34) sont des embrayages électromagnétiques à disques secs ou autres. 3 - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les chaînes (42) portant des mâchoires ou patins (45) sont démontables. 4 - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les roues (31, 32) sont démontables afin de permettre le passage des câbles et analogues de petit diamètre entraînés par les chaînes (42) à mâchoires ou patins (45).