Brevet FR2609075A1 — publié le 19880701

i La présente invention concerne des installations portuaires en mer, et plus particulièrement des structures devant être installées dans la mer pour servir d'amarrage sûr pour des bateaux qui fournissent des services auxiliaires pour le travail que l'on exécute en des emplace- ments situés au large, dans l'océan, ainsi que de base pour des équipements auxiliaires, ces structures étant aussi spécialement conçues, en raison de leur grandes dimensions, pour offrir un abri intérieur aux ba- teaux, avec une protection sûre à l'égard d'une forte mer, de courants océaniques, du vent, etc. O10 Une grande partie des idées sur lesquelles la présente invention a été basée a été décrite dans la demande de brevet brésilien 86.06.370, qui a été déposée le 22 décembre 1986 par la présente demanderesse et qui est ici incorporée à titre de référence, bien que certaines des particularités qui constituent la présente invention soient tout à fait différentes de celles présentes dans la demande antérieure précitée, ce qui en garantit le caractère original, ses principaux avantages résidant dans les particularités considérées. L'invention a pour objet une installation portuaire en mer des- tinée à servir de base de soutien pour un travail en mer, du type cons- titué d'une structure stabilisée au large, dans l'océan, cette instal- lation étant caractérisée en ce qu'elle est constituée des éléments principaux suivants: a) une dalle qui est une structure plate dont l'épaisseur est faible en regard de son aire superficielle et qui offre essentiellement une cavité intérieure de façon à constituer un espace vide de taille convenable pour offrir un abri à des bateaux au moins aussi gros que des remorqueurs, b) un ensemble d'éléments porteurs qui sont fermement fixés sur le fond de la mer et sur lesquels la dalle repose d'une manière sûre en en étant rendue solidaire d'une manière convenable, c) un ensemble de murs latéraux réunis entre eux de façon à constituer une enceinte fermée sur tout son pourtour à l'exception d'un point donné o il existe une interruption servant d'ouverture, cette enceinte, appelée aussi ici "cadre", reposant sur la dalle d'une manière telle que les murs de ce "cadre" reposent sensiblement sur les bords de la cavité ouverte vers le haut et ménagée dans la dalle, fournissant ainsi un espace intérieur délimité par ces murs de ladite enceinte, et d) un ensemble d'éléments cubiques disposés en couches horizontales superposées l'une à l'autre de façon que l'une, donnée, de ces couches comporte plus d'éléments que la couche qui repose sur elle et moins d'éléments que la couche sur laquelle elle repose, tandis que les éléments cubiques sont disposés côte à côte à l'intérieur de chaque couche de façon à créer une barrière ou "brise-lames", aussi appelé ici "plage", l'ensemble complet des éléments étant agencé de façon à reposer sur l'un des bords libres de la dalle et à ressembler, avec celle-ci, à la tribune d'un stade, la partie supérieure la plus élevée de cette "plage" ou "brise-lames" prenant appui dans le sens vertical contre l'un des murs du "cadrei", tandis que, lorsqu'une telle installation portuaire en mer est mise en place dans l'océan, la dalle se trouve immergée jusqu'à une profondeur de trente à cinquante mètres au-dessous de la surface de la mer, ce qui constitue aussi l'étendue verticale sur laquelle les murs du "cadre" sont immergés dans la mer, la profondeur immergée du "brise-lames" étant par conséquent égale à la profondeur immergée de ces murs du "cadre". Dans le principe, la présente invention peut se décrire comme étant une installation relativement analogue à l'installation flottante de service en mer décrite dans la demande de brevet mentionnée plus haut, bien qu'il s'agisse d'une structure qui est fixée sur le fond de la mer à l'aide d'éléments rigides de soutien (comme par exemple des pi- liers de structure en métal ou en béton) et qu'elle soit par conséquent mieux équipée pour résister à une forte mer et aux courants océaniques. Par ailleurs, étant donné que l'ensemble de l'installation est fixé sur le fond de la mer, éliminant ainsi le besoin de lignes flexi- bles quelconques d'ancrage, la structure couverte par l'invention peut offrir une protection plus grande, au point que les murs de l'enceinte qui protège la partie close dans laquelle des bateaux se trouveront à l'abri, peuvent être relativement peu épais par comparaison avec ceux qui ont été décrits-dans le document précité, fournissant ainsi en même temps un plus grand degré de sécurité en rendant la mer calme à l'intérieur de ladite enceinte. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressorti- ront de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une installation portuaire en mer conforme à l'invention, à laquelle est associée une piste d'atter- rissage qui lui est rattachée et dont on traitera de l'agencement dans la suite de la description, et la figure 2 est une vue en élévation de cette installation de la figure 1 en coupe suivant la ligne A-A de cette figure. On voit sur la figure 1 que l'installation portuaire flottante est constituée d'une dalle 11 qui repose sur des piliers porteurs 12 qui sont eux-mêmes fixés fermement sur le fond de la mer. Constituant l'un des éléments les plus importants de l'invention ici présentée, une enceinte close, formée par des murs latéraux 13, repose sur cette dalle 11, cette enceinte se présentant, dans cet exemple, comme étant une cloison séparatrice étanche qui, vue de dessus, a la forme d'un carré. On ajoutera que la dalle 11 est représentée sous la forme d'un carré creux, les murs 13 de l'enceinte, que l'on appelera uniquement "cadre" par la suite, reposant pratiquement sur les bords intérieurs de l'ouverture de ce carré qui constitue l'espace creux 16 de la dalle. Comme on le voit sur la figure 1, il est prévu, sur au moins l'un des côtés de la dalle 11 et prenant appui latéralement sur la face extérieure du mur du cadre, une barrière 15 intervenant contre l'action des vagues et qui se comporte effectivement comme un brise-lames, cette barrière étant réalisée en empilant des éléments cubiques (comme s'il s'agissait de briques), cet agencement empilé des éléments cubiques étant tel que chaque couche comporte plus d'éléments que la couche voi- sine située au-dessus, mais moins d'éléments que la couche voisine située au-dessous, de sorte que l'agencement définitif du "brise-lames", est analogue aux gradins de sièges dans un stade de -football. On doit toutefois ajouter que la largeur de chaque couche, de même que celle de la dalle 11 sur laquelle elle repose, a la même dimension que le mur 13 du cadre contre lequel elle s'appuie. Cet agencement superposé des couches qui constituent le "brise-lames" est facile à se représenter à partir de la vue en coupe qu'en donne la figure 2. Par le passé, il a existé plusieurs types de conceptions de "brise-lames", la plupart étant destinés à protéger des ports ou des em- placements voisins du rivage, leur effet d'amortissement étant largement dO à la conception des éléments assemblés entre eux pour constituer la cloison séparatrice étanche et, dans de nombreux cas, à la manière dont de telles cloisons séparatrices étanches sont fixées sur le fond de la mer. Pour en citer un exemple, il existe celui du brevet US N 4.064.700 délivré le 27 décembre 1977 au nom de Japan Port Consultants Ltd. et auquel on pourra ici se reporter. Bien que le profil de ce brevet soit un profil étagé, sa conception dépend principalement de la maçonnerie de soutien et des étais de raidissement qui sont directement fixés sur le fond de la mer, d'une manière telle que ce sont les éléments qui maintiennent dressés ces étais qui permettent de manière prépondérante à l'ensemble de la structure de résister à l'action des vagues. Ce brevet était destiné à des structures relativement basses, d'une hauteur de l'ordre de 15 mètres. Par contre, dans la présente invention, c'est la structure du type "cadre" et le soutien massif constitué par la dalle 11 qui sont à la base de cette installation beaucoup plus longue et plus robuste qui io offre l'agencement en "brise-lames" ou en "plage" qui est représenté sur les figures 1 et 2 et o on ne fait appel à aucune sorte d'étais de rai- dissement ou de maçonnerie de soutien. En raison du poids et de la lon- gueur de cet agencement d'éléments cubiques qui est prévu par l'inven- tion, en coopération avec les autres caractéristiques de la structure portuaire, il peut se présenter une "plage" descendant jusqu'à 50 mètres sous l'eau, ce que ne permettaient pas les conceptions antérieures. - En se reportant toujours a la figure 1, on remarquera que le "cadre" comporte, dans l'un de ses murs 13 une interruption qui consti- tue une ouverture 14 faisant communiquer avec la mer libre l'intérieur 16 de l'installation portuaire. On remarquera aussi qu'une telle ouver- ture 14 est de préférence située dans le mur du "cadre" qui est disposé à angle droit par rapport au mur contre lequel s'appuie le "brise-lames" que l'on appelle aussi "plage" puisque c'est le terme utilisé en hydro- technique. Etant donné qu'il s'agit d'une installation qui fait appel à des matériaux très lourds qui doivent être mis en place fermement sur des supports fixés au fond de la mer, l'installation portuaire en mer de l'invention est en principe destinée à des emplacements o la profondeur de l'eau est de 70 à 150 mètres. En ce qui concerne la taille et l'agencement structurel des piliers 12 qui doivent maintenir la dalle 11, et par conséquent l'en- semble de l'installation portuaire, il s'agit d'une question qui dépen- dra de chaque cas particulier et la manière de concevoir de telles structures de soutien est plus que bien connue des ingénieurs, la présente invention ne concernant aucune conception donnée de ces structures, la seule condition requise résidant dans le fait que la conception choisie soit susceptible de fournir un soutien fiable à l'ensemble de l'installation. En ce qui concerne la profondeur à laquelle la dalle Il et la partie immergée des murs 13 du "cadre" se trouvent sous l'eau, on utilise ici les mêmes paramètres que ceux mis en oeuvre dans le cas du "cadre" présenté dans l'installation flottante de service en mer qui est décrite et revendiquée dans la demande de brevet brésilien 86.06370 qui a été déposée le 22 décembre 1986 par la présente demanderesse et qui est ici mentionnée à titre de référence. C'est ainsi que l'on a déjà dO établir, par voie empirique et en vue de déterminer des données pour la conception de structures soumises à de fortes mers, que la cloison sépa- ratrice étanche devrait être immergée de façon que la force des vagues puisse être amoindrie de manière sore (après avoir frappé une telle cloison) jusqu'à une profondeur de l'ordre de trente à cinquante mètres. La dalle devrait par conséquent être immergée à une profondeur d'au moins 30 mètres au-dessous de la surface de la mer et ce devrait aussi être la hauteur des murs du "cadre" qui est immergé dans la mer, tandis que la partie qui est située hors de l'eau dépendra d'autres particula- rités de conception qui sortent du cadre de l'invention. Une autre question à examiner concerne l'épaisseur des murs du "cadre". Dans le cas ici considéré, contrairement à la structure flot- tante faisant l'objet de la demande de brevet mentionnée plus haut, il n'est fixé aucune valeur stricte pour l'épaisseur minimale que doivent avoir les murs du "cadre", étant donné que la présente invention porte sur la conception d'une "plage" qui suffit déjà, à elle seule, à per- mettre l'amortissement voulu de la force des vagues. Le "cadre" peut par conséquent être construit avec des murs en ciment nettement moins épais que ceux prévus pour l'invention précédente à laquelle on se reporte ici. Compte tenu de la stabilité et du caractère pratique offerts par l'installation conforme à l'invention, on y ajoute une particularité supplémentaire, à savoir la construction d'une piste d'atterrissage 18 qui est destinée à de petits avions et est rattachée à l'installation portuaire décrite ci-dessus, sans partager toutefois la structure de cette dernière pour lui servir de base, mais en reposant plutôt sur son propre système porteur 17, en étant néanmoins reliée à la structure por- tuaire principale à l'aide d'un pont 19 qui est représenté schématique- ment sur la figure 1 suivant un tracé très général limité à l'indication de ce qui est lié au présent sujet. Toutefois, pour des raisons de sécurité et afin d'en assurer une exploitation convenable, on admettra ici que la piste 18 associée à une installation portuaire offrant l'agencement ici représenté se situerait au moins à 20 mètres au-dessus de la surface de la mer. En ce qui concerne les autres équipements éventuels qui peuvent être installés sur la structure portuaire en mer ici décrite, ce seront les mêmes que ceux installés sur la structure flottante citée qui fait l'objet de la demande de brevet 86.06370 du 2 décembre 1986, déposée par la présente demanderesse. REVENDICATIONS 1. Installation portuaire en mer destinée à servir de base de soutien pour un travail en mer, du type constitué d'une structure stabilisée au large, dans l'océan, cette installation étant caractérisée en ce qu'elle est constituée des éléments principaux suivants: a) une dalle (11il) qui est une structure plate dont l'épaisseur est faible en regard de son aire superficielle et qui offre essentiellement une cavité intérieure (16) de façon à constituer un espace vide de taille convenable pour offrir un abri à des bateaux au moins aussi gros que des remorqueurs, b) un ensemble d'éléments porteurs (12) qui sont fermement fixés sur le fond de la mer et sur lesquels la dalle (11il) repose d'une manière sûre en en étant rendue solidaire d'une manière convenable, c) un ensemble de murs latéraux (13) réunis entre eux de façon à constituer une enceinte fermée sur tout son pourtour à l'exception d'un emplacement donné o il existe une interru-ption servant cid'ouverture (14) cette enceinte, appelée aussi ici "cadre", reposant sur la dalle (11) d'une manière telle que les murs de ce "cadre" reposent sensiblement sur les bords de la cavité ouverte vers le haut et ménagée dans la dalle (11), fournissant ainsi un espace intérieur (16) délimité par ces murs (13) de ladite enceinte, et d) un ensemble d'éléments cubiques disposés en couches horizontales superposées l'une à l'autre de façon que l'une, donnée, de ces couches comporte plus d'éléments que la couche qui repose sur elle et moins d'éléments que la couche sur laquelle elle repose, tandis que les élé- ments cubiques sont disposés côte à côte à l'intérieur de chaque couche de façon à créer une barrière ou "brise-lames", aussi appelé ici "plage" (15), l'ensemble complet des éléments étant agencé de façon à reposer sur l'un des bords libres de la dalle (11) et à ressembler, avec celle- ci, à la tribune d'un stade, la partie supérieure la plus élevée de cette "plage" ou "brise-lames" prenant appui dans le sens vertical contre l'un des murs (13) du "cadre", tandis que, lorsqu'une telle installation portuaire en mer est mise en place dans l'océan, la dalle (11) se trouve immergée jusqu'à une profondeur de trente à cinquante mètres au-dessous de la surface de la mer, ce qui constitue aussi l'étendue verticale sur laquelle les murs (13) du "cadre" sont immergés dans la mer, la profondeur immergée du "brise-lames" étant par conséquent égale à la profondeur immergée de ces murs (13)du "cadre". 2. Installation portuaire en mer suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la forme de la dalle (11) est celle d'un carré creux, l'espace intérieur vide est également carré, les côtés de ce car- ré qui délimitent la cavité vide de la dalle (11) étant espacés, d'une distance qui est sensiblement constante, par rapport aux lignes qui constituent les limites extérieures de la dalle. 3. Installation portuaire en mer suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les murs (13) qui forment le "cadre" constituent une enceinte qui, vue de dessus, a la forme d'un carré clos à l'exception d'un emplacement o il existe une interruption qui constitue une ouverture (14) par laquelle l'intérieur (16) du cadre et la cavité de la dalle (11) communiquent directement avec la mer extérieure. 4. Installation portuaire en mer suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments porteurs (12) de la dalle (11) sont des piliers métalliques. 5. Installation portuaire en mer suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments porteurs (12) de la dalle (11) sont des piliers en béton. 6. Installation portuaire en mer suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les murs du "cadre" sont en béton et en ce que leur épaisseur est relativement faible par comparaison avec leur hau- teur et leur longueur. 7. Installation portuaire en mer suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la "plage" (15) repose sur au moins l'un des côtés de la dalle (11), sa face intérieure prenant appui sur le mur ver- tical (13) du "cadre" qui fait directement face aux vagues. 8. Installation portuaire en mer suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est reliée, par un pont s'éloignant d'elle, à une structure porteuse, analogue à la structure qui porte la dalle (11), bien que n'en dépendant en aucune façon, cette autre structure porteuse étant destinée à porter une piste d'atterrissage pour avion.