Brevet FR2688014A1 — publié le 19930903

PONTON FLOTTANT. La présente invention concerne un ponton flottant et, plus particulièrement, un ponton de débordement de navires, communément dénommé ras débordoir. Ces pontons sont présents en grand nombre dans les ports. Mouillés le long des quais, ils permettent l'accostage des navires indépendamment du niveau de l'eau, ou bien là o il existe des rives de pente insuffisante pour un accostage direct. Ils sont également très utiles pour intervenir sur les coques. Du point de vue mécanique, ils doivent être conçus de manière à pouvoir encaisser d'importants efforts latéraux de compression répartis sur leur longueur A titre indicatif, pour le débordement d'un navire d'un déplacement d'environ 6.500 tonnes lors de son amarrage à quai, cet effort est estimé à environ 700 tonnes D'autre part, les pontons se doivent bien entendu d'être parfaitement stables. Les pontons de débordement existants sont en acier et comportent un important système de raidissement fait de varangues, barrots, membrures, etc, ainsi que de cloisons transversales, elles-mêmes renforcées par des montants et des serres Des trous d'homme dans le pont permettent l'accès aux divers compartiments pour la maintenance. La maintenance est précisément le point sur lequel ces pontons posent problème: des visites de contrôle fréquentes dans les compartiments sont nécessaires et, pour la protection contre la corrosion, les peintures intérieure et extérieure doivent être renouvelées régulièrement Ceci engendre des coûts importants. L'invention a pour but majeur de pallier cet inconvénient par la conception d'un nouveau ponton ayant les caractéristiques mécaniques requises, mais fait de matériaux composites quasi-insensibles à la corrosion marine. Un autre but de l'invention est de prévoir pour ce nouveau ponton une structure de réalisation simple malgré des impératifs -2- techniques sévères. A cet effet, le nouveau ponton en matériau composite est caractérisé en ce qu'il comprend: une coque monobloc parallélépipédique un pont recouvrant la coque; et, une structure de renfort interne constituée d'une pluralité d'éléments transversaux dont le profil a la forme générale d'un U inversé, lesquels éléments transversaux relient les parois latérales de la coque, fixés à celles-ci et au fond, et ont leur sommet formant appui pour le pont. Ainsi, les éléments transversaux assurent la triple fonction de: supporter le pont rigidifier l'ensemble conférer à l'ensemble la résistance nécessaire pour absorber les efforts latéraux de compression. Dans une forme de réalisation préférée, les éléments transversaux comportent de plus à leur base, des ailes latérales dirigées vers l'extérieur, qui accroissent la raideur de leur partie inférieure, et par lesquelles ils sont collés au fond de la coque. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante faite en relation avec les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'une forme de réalisation de ponton selon l'invention; les figures 2 et 3 sont respectivement une vue latérale pour moitié en coupe, et une vue de bout du même ponton; la figure 4 est une vue en coupe transversale selon la ligne IV-IV de la figure 3, les figures 5 et 6 sont respectivement une vue de côté et une vue de bout d'un élément transversal; la figure 7 est une vue de détail illustrant d'une part comment sont assemblés la coque et le pont et, d'autre part, le 3 - montage de deux accessoires; et, la figure 8 est une autre vue de détail du montage d'un troisième accessoire. Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes références sur toutes les figures. Le ponton 1 représenté dans les dessins comprend essentiellement une coque 2 allongée de forme parallélépipédique, un pont 3 recouvrant la coque 2, et une structure interne de renfort consistant en une pluralité d'éléments transversaux 4 disposés à intervalles réguliers. Le pont 3 est équipé d'organeaux 5 répartis à sa périphérie entre des tronçons de cunette 6, figure 1, de pitons de levage 7 et de bittes d'amarrage doubles 8 Par ailleurs, deux lignes de défense 9 superposées ceinturent la coque 2. Cette dernière est réalisée dans un moule ayant la forme extérieure du ponton Elle est constituée d'un composite monolythique verre-résine enduit extérieurement de gel-coat Dans une forme de réalisation satisfaisante, le composite comprend dans la résine une pluralité de couches de sergé de verre entre deux couches de mat de verre. Le pont 3 est quant à lui un sandwich 30, figure 3, dont l'âme a une structure alvéolaire, par exemple de type nid d'abeille La peau inférieure et la peau supérieure sont en un composite verre-résine, lequel, comme pour la coque 2, peut comporter plusieurs couches de sergé de verre entre deux couches de mat de verre La peau supérieure est d'autre part recouverte d'un anti-dérapant. Le pont 3 est préfabriqué sur moule avec bouge rectiligne de manière à présenter une pente transversale légère de chaque côté d'une bande médiane horizontale 3 a, figure 1 Dans une mode de fabrication, la première peau et l'âme sont compactées sous vide L'anti-dérapant est appliqué sur le pont après mise en place des accessoires. Conformément à l'invention, les éléments 4 formant la 4 - structure interne de renfort on un profil en forme générale de U, ou encore de, à savoir qu'il présente deux ailes horizontales de base 4 a, deux jambes rectilignes 4 b de préférence légèrement inclinées l'une vers l'autre en dépouille, et un sommet également horizontal 4 c Dans le sens longitudinal, le sommet 4 c est prévu avec bouge rectiligne identique à celui du pont, comme on peut le voir à la figure 5. Les éléments 4 sont fabriqués sur un moule mâle. Avantageusement, ils sont en un même composite verre-résine que la coque 2, mais de préférence plus épais. Les éléments transversaux 4 sont collés au fond de la coque 2 par leurs ailes de base 4 a, et à ses parois latérales par leurs extrémités Comme montré à la figure 6, ces liaisons peuvent être renforcées par des éléments de corniérage tels que 10. Les éléments 4 sont disposés dans la coque 2 à intervalles réguliers Ecartés comme à la figure 3, ils délimitent entre eux des volumes identiques à leurs volumes internes, de sorte que l'ensemble des jambes 4 a forme un entretoisement transversal uniformément réparti sur toute la longueur du ponton. La structure interne de renfort est complétée par deux cloisons médianes longitudinales 11 entre le fond de la coque 2 et le pont 3, figure 4, réunissant respectivement le premier et le dernier élément 4 à la paroi d'extrémité voisine de la coque 2. Les éléments 4 servent également à l'appui du pont 3 qui repose par ailleurs sur le pourtour de la coque 2 La peau inférieure du pont 3 est collée sur le dessus des éléments 4. Quant à la liaison pont-coque, elle est illustrée à la figure 7: il s'agit d'un collage entre le bord supérieur de la coque et la peau inférieure du pont, plus un corniérage périphérique désigné par le repère 12. Les figures 7 et 8 montrent comment sont fixés les principaux accessoires du ponton Les organeaux 5 sont vissés à travers la paroi 30 du pont 3, dans des contre-plaques 13 - préalablement collées sous la paroi 30, lesquelles contre-plaques 13 peuvent être elles aussi en composite verre-résine De même, autour de la coque 2 à l'intérieur, des contre-plaques 14 sont prévues pour le vissage de profilés périphériques 15 supportant les défenses 9. Certains accessoires comme les pitons de levage 6 et les bittes d'amarrage nécessitent un ancrage particulièrement solide. A cet effet, on choisit leur implantation sur le pont 3 au-dessus des éléments 4, pour bénéficier de la présence de la double paroi 30-40, figure 8. Les bittes d'amarrage 7, et de la même façon les pitons de levage, sont fixés par vissage à travers la double paroi 30-40 du pont 3 et des éléments 4, dans une contre-plaque 16 préalablement collée sous la paroi 4 a. Pour augmenter l'efficacité du vissage, il est avantageux de prévoir, lors de la fabrication du pont 3, aux endroits d'implantation des bittes d'amarrage et des pitons de levage, des découpes dans l'âme alvéolaire du sandwich 30, pour y ménager des plaques en mortier cellulaire 17 résistant davantage aux efforts de compression. Les pontons conformes à l'invention sont conçus pour avoir dans leur forme la plus usuelle une longueur de l'ordre de 12 m et une largeur de l'ordre de 3 m A titre indicatif, pour ces dimensions, il a été prévu une structure de renfort interne composée de six éléments transversaux 4: la rigidité d'ensemble est totalement satisfaisante, ainsi que la résistance tant aux efforts locaux qu'aux efforts latéraux de compression En comparaison des pontons existants en acier, aux avantages relatifs à la maintenance déjà cités, s'ajoutent ceux d'une durée de vie que l'on prévoit plus longue, d'une structure simplifiée requiérant un temps de construction nettement moindre, et de l'élimination des problèmes d'électrolyse pour les navires en métal léger. 6 - REVENDICATIONS 1 Ponton flottant en matériau composite caractérisé en ce qu'il comprend: une coque monobloc parallélépipédique ( 2) un pont ( 3) recouvrant la coque ( 2); et, une structure de renfort interne constituée d'une pluralité d'éléments transversaux ( 4) dont le profil a la forme générale d'un U inversé, lesquels éléments transversaux ( 4) relient les parois latérales de la coque ( 2), fixés à celles-ci et au fond, et ont leur sommet formant appui pour le pont ( 3). 2 Ponton flottant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure de renfort interne comprend en outre deux cloisons médianes longitudinales ( 11) entre le fond de la coque ( 2) et le pont ( 3), réunissant respectivement le premier et le dernier élément ( 4) à la paroi d'extrémité voisine de la coque. 3.Ponton flottant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments transversaux ( 4) comportent en outre à leur base des ailes latérales ( 4 a) par lesquelles ils sont collés au fond de la coque ( 2). 4 Ponton flottant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les parois latérales ( 4 b) des éléments transversaux ( 4) sont légèrement inclinés l'une vers l'autre, en dépouille. 5 Ponton flottant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la coque ( 2) et les éléments transversaux ( 4) sont réalisés en un composite verre-résine monolythique. 6 Ponton flottant selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le pont ( 3) est un sandwich ( 30) dont l'âme a une structure alvéolaire tandis que les peaux inférieures et supérieures sont en un composite verre-résine, la peau supérieure étant en outre revêtue d'un anti-dérapant. 7 Ponton flottant selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les divers accessoires sont fixés par 7 - vissage à travers les parois dans des contre-plaques ( 13, 14, 16) collées sur la face interne de ces parois. 8 Ponton flottant selon la revendication 7, caractérisé en ce que les contre-plaques ( 13, 14, 16) sont en un composite verre-résine monolythique. 9 Ponton flottant selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les accessoires tels que pitons de levage ( 7) et bittes d'amarrage ( 8) nécessitant un ancrage particulièrement solide sont implantés sur le pont ( 3) au-dessus des éléments ( 4). Ponton flottant selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'aux endroits d'implantation des accessoires ( 7, 8) sont prévus des plages de mortier cellulaire ( 17) dans le sandwich ( 30) du pont, remplaçant localement la structure alvéolaire.