Brevet FR2608548A1 — publié le 19880624

La présente invention concerne un dispositif pour amarrer un corps flottant, par exemple un bateau, comprenant un dispositif ancré au fond de l'eau, tel qu'une tour ou une bouée d'amarrage, ou un second corps flottant, au moins un bras rigide, au moins un poids relié au moyen d'un élément de tension au corps flottant ou au dispositif ancré au fond, et un moyen supplémentaire de force. On connaît un tel dispositif dans, entre autres, le brevet Français n 2420475 (EMH). Des dispositifs du type mentionné ci-dessus sont généralement utilisés pour amarrer des navires tankers en mer aux terminaux "offshore". Ces terminaux "offshore" peuvent consister, par exemple, en une tour d'amarrage ou une bouée d'amarrage, sur lesquelles il y a des moyens pour charger du pétrole sur le tanker ou en décharger. Dans les zones o il y a des vents et des courants très forts et de fortes vagues, le dispositif d'amarrage doit être capable d'absorber aussi graduellement que possible les mouvements du navire tanker en avant et en arrière par rapport au dispositif d'amarrage. Pour cela, le dispositif dans son ensemble doit avoir une élasticité importante. Les tentatives dans cette voie ont consisté à utiliser des chaînes d'ancre très lourdes, des poids sur les chaînes d'ancre, l'utilisation de bras rigides avec un poids sur le bout, etc. L'objet de l'invention est d'obtenir un tel dispositif avec une élasticité améliorée. Dans ce but, l'invention prévoit un dispositif du type mentionné cidessus, dans lequel, tant qu'une force d'amarrage prédéterminée n'est pas dépassée, la distance que parcourt le corps flottant par rapport au dispositif ancré au fond ou au second corps flottant en s'éloignant dudit dispositif ou dudit second corps est plus courte ou égale à la distance que le corps flottant couvrirait si aucun moyen supplémentaire de force n'était présent, tandis que si la force d'amarrage prédéterminée est dépassée, le corps flottant peut parcourir une distance dans la direction mentionnée ci-dessus qui est plus grande ou égale à la distance quiil pourrait parcourir si aucun moyen supplémentaire n'était présent. L'effet de la mesure selon l'invention peut être comparé avec la connexion en séries de plusieurs ressorts, à la condition que tous les "ressorts" ne soient pas "étirés" en même temps, mais que d'abord le premier "ressort" soit "étiré", et ensuite le suivant. Dans des 2 2608548 circonstances normales de vagues, de vent et de marée, on n'atteint pas une force d'amarrage assez importante pour que le moyen supplémentaire de force soit activée, mais, si dans des circonstances exceptionnelles de telles forces sont excercées sur le navire, un nouvel équilibre dynamique intervient dans le champ d'action du moyen supplémentaire de force du fait que le navire peut parcourir une plus grande distance. Autrement dit, jusqu'à ce qu'une certaine force d'amarrage soit atteinte, le navire est tenu relativement près du système d'amarrage par l'action du premier "ressort", mais si le navire est entrainé à plus grande distance du dispositif d'amarrage par l'action, par exemple, d'une accumulation de hautes vagues (groupe de vagues), un tel déplacement peut alors être effectué sans grandes force dans le système par l'utilisation d'un "ressort" supplémentaire. Selon l'exemple de réalisation choisi, l'invention peut être utilisée sur une bouée ou une tour d'amarrage. L'invention sera décrite ci-dessous en relation avec les dessins joints parmis lesquels: la Fig. 1 montre un exemple de réalisation de l'invention dans lequel le moyen supplémentaire de force est un contre- poids, la Fig. 2 montre l'exemple de réalisation selon la Fig.] dans lequel la force d'amarrage est si grande que le contre-poids agit sur le système, la Fig. 3 montre un dispositif d'amarrage selon l'invention dans lequel l'élément de tension comprend un câble ou chaîne reposant contre une butée fixée sur le navire, - la Fig. 4 montre un dispositif d'amarrage selon l'invention dans lequel le moyen supplémentaire de force est un winch automatique, la Fig. 5 montre un dispositif d'amarrage selon l'invention dans lequel le moyen supplémentaire de force est un contre-poids, avec un élément de bloquage ou de butée sur le câble qui repose sur une butée fixée sur le navire, la Fig. 5a montre un exemple de réalisation dans lequel l'élément de tension est contre une butée, la Fig. 6 montre un exemple de réalisation dans lequel deux câbles vont chacun de l'élément de tension au moyen de force, Fig. 7 montre un exemple de réalisation dans lequel la liaison de l'élément de tension au navire est déplaçable horizontalement, la Fig. 8 montre un dispositif d'amarrage selon la Fig. 7, dans lequel une force est excercée dans le sens horizontal sur la liaison entre l'élément de tension et le navire, la Fig. 9 montre un exemple de réalisation dans lequel le moyen supplémentaire de force est un contre-poids pendu à l'extérieur du navire. la Fig. 10 montre un exemple de réalisation dans lequel le moyen supplémentaire de force est une longueur de chaSne pendu à l'extérieur du navire, la Fig. 11 montre une exemple de réalisation dans lequel le premier élément de l'élément de tension est rigide, et o le moyen supplémentaire de force est fixé sur un bras tranversal en saillie qui est, à son tour, fixé à la première pièce de l'élément de tension, la Fig. 12 montre un exemple de réalisation dans lequel la première et la seconde pièce sont liées l'une à l'autre de telle manière qu'ils peuvent sortir en glissant, et dans lequel le moyen supplémentaire de force est un contre-poids qui est relié au navire ou à la tour ou à la bouée d'amarrage au moyen de câbles qui, au-dessus du contre-poids, sont reliés au bout du bras rigide, Fig. 13 montre un exemple de réalisation dans lequel la pièce de l'élément de tension fixée sur le navire est formée par une poutre fixée à l'extérieur du navire, et la Fig. 14 montre un exemple de réalisation dans lequel le moyen supplémentaire de force est attaché auprès du bout d'un premier bras rigide, dont l'autre bout est relié un second bras rigide, les deux bras rigides pivotant ensemble autour d'un point commun fixe sur le navire. A la Fig. 1, un navire 1 est amarré à une tour ou une bouée d'amarrage 2. Le dispositif d'amarrage comprend un bras rigide 3, au bout duquel il y a un poids 4. Le poids 4 est relié au navire 1 au moyen d'un élément de tension, comprenant deux éléments 5a et 5b. L'élément de tension est relié au moyen d'un câble 6 au moyen supplémentaire dé force, ici est un contre-poids 7. Dans cette figure, le contre-poids 7 est au repos et posé sur le fond plat du navire. Aucune force suffisante n'est excercée par le vent, le courant ou les vagues pour que le poids se leve au-dessus du fond plat. La distance que le navire peut couvrir est déterminée par l'élasticité du sytème comprenant le bras rigide 3, le 4 2608548 poids 4 et l'élément 5b de l'élément de tension. A la Fig. 2, de telles forces sont excercées sur le navire, que l'élasticité du sytème comprenant le bras rigide 3, le poids 4 et l'élément 5b est insuffisante pour permettre au navire de se déplacer comme il "veut". La force d'amarrage est maintenant plus grande que la force du contre-poids 7, qui est maintenant soumise au-dessus du fond plat du navire. A l'élasticité du système comprenant le bras rigide 3, le poids 4 et l'élément 5b, s'ajoute maintenant l'élasticité du système comprenant l'élement 5a, le câble 6 et le contre-poids 7. Le navire peut maintenant couvrir une distance plus grande. A la Fig. 3, l'élément de tension comprend un câble en appui sur une butée liée au navire. Tant que la force d'amarrage n'est pas trop grande, la distance que le navire peut couvrir dépend de l'élasticité du système comprenant le bras rigide 3, le poids 4 et la partie 5b du câble qui est au-dessous de la butée. Si le navire veut s'éloigner plus loin de la tour ou de la bouée d'amarrage, le câble quitte la butée, et la distance à parcourir par le navire est déterminée par l'élasticité du système comprenant le bras rigide 3, le poids 4, les deux parties du câble 5a et 5b, et le navire lui-même. A la Fig. 4, le moyen supplémentaire de force est un winch automatique 7'. Le moyen supplémentaire de force peut également être un vérin hydraulique ou un élément de poussée élastique ou autre chose. A la Fig. 5, le moyen supplémentaire de force est un contre-poids qui, au repos, pend librement. La position du poids au repos est déterminée par une pièce d'arrêt 9 montée sur le câble 6 et venant buter contre une butée 10. Ladite butée peut, par exemple, être un oeillet de guidage ou un écubier du navire. A la Fig. 5a, le poids pend également librement, mais la hauteur à laquelle le poids pend est déterminé par le fait que l'élément de tension - les éléments 5a et 5b - mis en appui sur une butée 10', par exemple un oeillet de guidage ou un écubier du navire. A la Fig. 6, l'élément de tension est divisé en trois éléments a, 5b et 5c. Des câbles 6a, 6b portant des points de liaison entre deux éléments successifs, aboutissant chacun à un moyen supplémentaire de force (non montré). Il en résulte trois "ressorts" couplés successive- ment, de- manière que les mouvements du navire soient absorbés plus graduellement. 2608548 La Fig. 7 montre un exemple de réalisation dans lequel le dispositif de liaison de l'élément 5a au navire est rendu déplaçable horizontalement au moyen d'un dispositif 11 prévu à cet effet. La Fig. 8 montre un exemple de réalisation qui correspond à celui de la Fig. 7, la différence étant qu'une force peut être excercée sur le dispositif de liaison 11 dans la direction horizontale par un second moyen suppplémentaire de force. Il en résulte que cela est comparable à l'exemple de réalisation de la Fig. 6. A la Fig. 9, le moyen supplémentaire de force est un contre-poids 7 qui pend à l'extérieur du navire. A la Fig. 10, le moyen supplémentaire de force est une longueur de chaîne 7''. Ladite chatne est reliée directement aux éléments de tension 5a-5b et ainsi, en même temps, remplace le câble 6. A la Fig. 11, le premier élément 5a de l'élément de tension est rigide et a son bout inférieur contre une butée 8'. Le moyen supplémentaire de force est un contre-poids 7 au bout d'un bras 12, qui, à son tour, est relié à l'élément 5a près de son bout supérieur. La Fig. 12 montre un dispositif d'amarrage du type "wishbone". Ce dispositif est relié à 12 à la tour d'amarrage et le poids 4 est relié au navire au moyen de câbles 13. La fixation du bras rigide 3 sur la tour ou la bouée d'amarrage peut glisser par 14a et 14b. Le moyen supplémentaire de force comprend un contre-poids 7 qui est relié au moyen des câbles 6 à la tour ou la bouée d'amarrage. Tant qu'une force d'amarrage prédétermi- née n'est pas dépassée, les pièces 14a et 14b glissant l'une dans l'autre; mais, si sont excercées sur le navire des forces telles que celui-ci se déplace sur une plus grande distance que le dispositif au repos le permet, les pièces 14a et 14b sortent l'une de l'autre en glissant, et le contrepoids 7 monte. Le navire peut alors couvrir une plus grande distance, limitée par les longueurs des pièces 14a et 14b et des câbles 6. A la Fig. 13, les éléments de l'élément de tension qui sont reliés au navire consistent en des flèches rigides 5a' qui peuvent pivoter autour d'un axe vertical en 15. A la Fig. 14, le contre-poids 7 est fixé auprès du bout d'un premier bras rigide 16, dont l'autre bout est fixé au bout inférieur d'un second bras rigide 17. Le bout supérieur du second bras rigide 17 est relié au point de liaison des deux éléments 5a, 5b de l'élément de tension. Une entretoise 18 absorbe la tension causée par le contre- poids 7. Les deux bras rigides 16, 17 pivotent ensemble en 19 autour d'un point de pivotement fixé au navire ou dispositif ancré au fond. La position au repos des bras rigides 16, 17 et le contre-poids 7 est déterminée par la butée 20 contre laquelle le bras rigide 17 vient en appui. Il va sans dire que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits. En particulier, on peut sans sortir du domaine de protection des revendications, relier le moyen supplémen- taire de force au dispositif ancré au fond au lieu de le relier au corps flottant. Le moyen supplémentaire de force (7, 7') peut-être muni d'un dispositif amortisseur. 7 2608548 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'amarrage pour corps flottant, tel qu'un navire, comprenant un dispositif ancré au fond, tel qu'une tour ou une bouée d'amarrage, ou un second corps flottant, au moins un bras rigide, au moins un poids relié au moyen de l'élément de tension au corps flottant ou au dispositif ancré au fond, et un moyen supplémentaire de force, caractérisé en ce que tant qu'une force d'amarrage prédéterminée n'est pas dépassée, la distance que le corps flottant (1) parcourt par rapport au dispositif ancré au fond ou au second corps flottant (2) en s'éloignant dudit dispositif ou dudit second corps flottant est plus courte ou égale à la distance que le corps flottant (1) parcourrait si aucun moyen supplémentaire de force (7, 7') n'étaient présents, tandis que la force d'amarrage prédéterminée est dépassée, le corps flottant (1) peut paroourir une distance dans la direction mentionnée ci-dessus qui est plus grande ou égale à la distance qu'il pourra parcourir si aucun moyen supplémentaire de force (7, 7') n'étaient présents. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de tension comprend au moins deux éléments séparés (Sa, 5b, 5c) et la force à excercer par le moyen supplémentaire de force (7, 7') agit sur la liaison entre ces deux éléments. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen supplémentaire de force comprend un contre-poids (7) qui est relié convenablement au point de liaison entre les deux éléments (5a, 5b) de l'élément de tension. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen supplémentaire de force est formé par le corps flottant (1) lui-même, et tant que, si la force d'amarrage prédéterminée étaient dépassée, le corps flottant n'excède pas une distance, l'élément de tension repose contre une butée (8) au niveau du point de liaison entre les deux éléments. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen supplémentaire de force comprend un vérin hydraulique qui est relié convenablement au point de liaison des deux éléments de l'élément de tension. 6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen supplémentaire de force comprend un winch automatique (7') qui est relié convenablement au point de liaison des deux éléments de l'élément de tension. 8 -2608548 7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen supplémentaire de force comprend un élément de poussée élastique qui est relié convenablement au point de liaison des deux éléments de l'élément de tension. 8. Dispositif selon les revendications 1 à 3 ou 5 à 7, caractérisé en ce que le moyen supplémentaire de force, tant qu'il excerce aucune force sur l'élément de tension, est à l'intérieur du corps flottant (1) ou du dispositif (2) ancré au fond au bout d'une chaîne ou d'un câble (6), la position de repos du moyen supplémentaire de force (7, 7') étant déterminée par un élément (9) de butée ou de blocage sur la chaîne ou le câble (6). 9. Dispositif selon les revendications 1 à 3 ou 5 à 7, caractérisé en ce que le moyen supplémentaire de force (7, 7') est à l'intérieur du corps flottant (1) ou du dispositif (2) ancré au fond au bout d'une chaîne ou d'un câble (6), la position de repos du moyen supplémentaire de force (7, 7') étant déterminée par une butée (10') contre laquelle l'élément de tension (Sa, 5b) vient en appui. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'élément de tension comprend au moins trois éléments (Sa, 5b, 5c) et plusieurs moyens supplémentaires de force étant en contact avec au moins deux points de liaison entre deux éléments individuels. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le point de liaison (11) de l'élément de tension au corps flottant (1) ou au dispositif (2) ancré au fond peut être déplacé pratiquement horizontalement. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'une force est excercée par un moyen supplémentaire de force agissant également sur ledit dispositif de liaison (li). 13. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le déplacement horizontal est obtenu au moyen d'un moyen de suspension (Sa') pouvant pivoter autour un axe pratiquement vertical (15). 14. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le contrepoids (7) est à l'intérieur du corps flottant ou du dispositif ancré au fond. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que tant qu'aucune force n'est excercée sur l'élément de tension, le contre-poids (7) repose sur une surface pratiquement horizontale. 9 2608548 16. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 6 à 13, caractérisé en ce que le contre-poids (7) pend à l'extérieur du corps flottant (1) ou du dispositif (2) ancré au fond. 17. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 13 ou 16, caractérisé en ce que le contre-poids et le moyen pour le relier à l'élément de tension ne font qu'une seule pièce et sont formés par une longueur de chaîne ou de câble (7'') 18. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément supérieur (5a) de l'élément de tension est rigide et que ledit élément repose auprès de son bout inférieur contre une butée (8') tant que ladite force d'amarrage n'est pas dépassée, et que, sur le bout supérieur, se trouve un bras (12), sur lequel le moyen supplémentaire de force (7) est fixé. 19. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras rigide (3) est fixé au corps flottant (1) ou au dispositif (2) ancré au fond de manière qu'il puisse glisser vers l'extérieur, et que le moyen supplémentaire de force est pendu à un moyen de suspension convenable (6), tel que des cables ou des chaînes qui sont reliés au dispositif (2) ancré au fond ou au corps flottant (1). 20. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce qu'il est construit de chaque c8té du corps flottant (1) ou du dispositif (2) ancré au fond. 21. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que le poids (4) est au-dessous de l'eau. 22. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que le moyen supplémentaire de force (7, 7') est muni d'un dispositif amortisseur. 23. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen supplémentaire de force est attaché auprès du bout d'un premier bras rigide (16), l'autre bout dudit premier bras rigide (16) étant fixé à un bout d'lun second bras rigide (17) dont l'autre bout est fixé au point de liaison des deux éléments (5a, 5b) de l'élément de tension, les deux bras (16, 17) pivotant ensemble autour d'lun point de pivotement (19) fixé au corps flottant (1) ou au dispositif (2) ancré au fond, la position de repos du moyen supplémentaire de force (7, 7') étant déterminée par une butée (20) contre laquelle l'un des bras (16, 17) vient en appui.