Brevet FR2701123A1 — publié le 19940805

Jonction de câbles optiques sous-marins La présente invention concerne le raccordement de câbles optiques sous-marins, ou la réparation d'un tel câble endommagé dont les deux tronçons de part et d'autre d'une zone endommagée sont équivalents à deux câbles à raccorder. Elle porte sur une jonction de tels câbles optiques sousmarins. Les câbles optiques sous-marins comportent un module optique central et une armure de résistance entourant le module optique. Le module optique est formé d'un faisceau de fibres optiques libres dans un tube métallique de protection recouvert d'une gaine isolante, dite gaine interne du câble. Le tube de protection est en particulier en acier inoxydable et la gaine interne en polyéthylène. L'armure est formée d'une ou de préférence d'au moins deux couches de fils métalliques résistants entourant le module optique, conférant au câble une résistance mécanique convenable à la traction et formant éventuellement voûte de résistance à la pression. Elle est en général recouverte d'une bande conductrice, pour assurer l'alimentation électrique d'équipements tels que des répéteurs-régénérateurs interposés sur la liaison optique définie par l'ensemble des câbles raccordés. Une gaine extérieure de protection recouvre le câble. Pour le raccordement des deux extrémités des câbles, ces extrémités sont dites préparées. Sur chacune d'elles, le faisceau de fibres optiques est en surlongueur sur le tube de protection, lui-même saillant sur la gaine interne, et les fils d'armure faiblement ou non sectionnés sont décâblés au moins jusqu'au bout de la gaine interne. La bande conductrice et la gaine extérieure sont quant à elles sectionnées sur la longueur des fils d'armure décâblés, avec la gaine extérieure en léger retrait sur le bout de la bande conductrice. La jonction des deux faisceaux de fibres peut être réalisée en utilisant la technique d'épissurage monofibre ou plus avantageusement en utilisant la technique de soudure multifibre. Cette dernière technique permet d'assurer la protection de la soudure à l'aide d'un tube auxiliaire de protection, de section analogue à celle des tubes de protection, s'étendant entre les deux tubes de protection et leur étant solidarisé. Le document US-A-5 076 657 décrit une structure de connexion de fibres optiques protégées par leurs tubes métalliques de protection, dans laquelle un tube auxiliaire de protection de la soudure des fibres est solidarisé à l'un des tubes de protection et mis en élongation avant d'être solidarisé au deuxième tube de protection. Ceci évite que la soudure soit soumise ultérieurement à des efforts de traction susceptibles de la dégrader. Selon la demande de brevet FR déposée sous le n 92 08 799 de la demanderesse, on utilise également un tube auxilaire de protection de la soudure de deux faisceaux de fibres, mais celui-ci n'est pas mis en élongation pour être solidarisé au deuxième tube de protection, et on intègre les fils d'armure des deux câbles optiques dans la structure de jonction ou bote de jonction de ces deux câbles. Cette boîte de jonction comporte, à cet effet, au moins un support métallique résistant s'étendant, au moins de part et d'autre dudit tube auxiliaire, coaxialement sur les tubes de protection et recevant les portions terminales tendues longitudinalement et disposées en une seule couche desdits fils d'armure décâblés, des moyens de blocage longitudinal de chaque support sur les tubes de protection et des moyens de serrage radial des fils d'armure sur chaque support.En particulier, elle comporte un seul support continu, bloqué longitudinalement sur les tubes de protection entre les gaines internes de deux câbles. La présente invention a pour but de réaliser une jonction optique de câbles sous-marins, dite simplifiée par rapport à une telle boîte de jonction. Elle a pour objet une jonction de deux câbles optiques sous-marins, lesdits câbles comportant chacun un faisceau de fibres optiques sous tube métallique de protection recouvert d'une première gaine, dite gaine interne, des fils d'armure câblés en au moins une couche sur ladite gaine interne et une deuxième gaine, dite gaine externe de protection, ladite jonction comportant une soudure multifibre des faisceaux de fibres laissés saillants sur leur tube individuel de protection, un support métallique résistant alésé, monté sur lesdits tubes de protection en s'étendant sensiblement de la gaine interne de l'un des câbles à celle de l'autre câble, pour son blocage longitudinal sur lesdits tubes de protection, et des moyens de serrage radial des portions terminales des fils d'armure, décâblées initialement et saillantes sur la gaine interne de chaque câble et recâblées, tendues en long, sur ledit support, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre deux éléments d'accrochage dudit support sur lesdits tubes de protection, contribuant au blocage longitudinal dudit support sur lesdits tubes de protection. Cette jonction peut présenter avantageusement, en outre, au moins l'une des caractéristiques additionnelles suivantes: - lesdits éléments d'accrochage comportent chacun un revêtement de friction réalisé sur ledit support et saillant dans l'alésage dudit support, ledit revêtement étant de préférence réalisé sur une zone épaulée de l'alésage dudit support, au niveau de chaque tube de protection, - lesdits éléments d'accrochage sont réalisés sur les tubes de protection ou rapportés entre eux et ledit support, - ladite jonction comporte en outre une bague de blocage des fils d'armure sur le bout de chaque gaine interne et/ou des moyens de blocage des fils d'armure recâblés sur chacune des extrémités dudit support, constitués par un filin résistant de serrage et un bouchon de résine recouvrant le filin et le solidarisant aux fils d'armure. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après d'un exemple préféré de réalisation illustré dans les dessins ciannexés. Dans ces dessins: - La figure 1 est une vue partielle en coupe axiale illustrant la jonction selon l'invention, - La figure 2 est une vue en élévation de l'un des éléments, dit support résistant, de la jonction de la figure l, - La figure 3 est une vue en coupe à échelle agrandie du détail III de la figure 2, - Les figures 4 et 5 sont deux vues en coupe transversale et en coupe axiale d'un autre élément, dit frette de voûte, de la jonction de la figure 1. En regard de la figure 1, la jonction selon l'invention raccorde deux câbles optiques sous-marins 1A et lB, ou deux tronçons de câble optique sous-marin endommagé, dont les extrémités raccordées sont initialement préparées. Chacun de ces câbles comporte, ainsi qu'indiqué par la lettre A ou B, - un faisceau de fibres optiques FA, FB, sous tube métallique de protection 2A, 2B, recouvert d'une gaine dite gaine interne 3A, 3B, constituant ensemble le module optique du câble dans lequel le faisceau de fibres a simplement été illustré par un trait axial, - des fils métalliques résistants d'armure 4A, 4B, en particulier en acier, câblés sur la gaine interne, de préférence en plusieurs couches dont une seule a été illustrée, - une bande conductrice 5A, 5B, en particulier en cuivre, recouvrant l'armure et définissant avec elle un conducteur composite d'alimentation d'équipements interposés sur la liaison à laquelle appartient chacun de ces deux câbles, et - une gaine externe de protection 6A, 6B, d'isolation électrique et de protection du câble. Sur chaque extrémité préparée, on laisse par des sectionnements convenables d'une part la bande conductrice légèrement saillante sur le bout de la gaine externe et légèrement en retrait relativement à la gaine interne, avec les fils d'armure décâblés et largement saillants sur le bout de la gaine interne, et d'autre part le faisceau de fibres en surlongueur relativement importante sur le tube de protection qui est lui-même très saillant sur le bout de la gaine interne. Les fils d'armure décâblés sont saillants sur le tube de protection mais plus courts que le faisceau de fibres optiques. Les deux faisceaux de fibres sont raccordés par une soudure multifibre protégée par un capillaire métallique la recouvrant, ainsi que schématisé globalement en 9, avant de réaliser la jonction proprement dite des deux câbles 1A et 1B. Cette jonction comporte un support métallique résistant 10, alésé avec précision relativement au diamètre des tubes de protection et bloqué sur ceux-ci, ainsi qu'il est expliqué ci-après. Ce support 10 s'étend d'un tube de protection à l'autre et sur ces tubes de protection en venant d'un côté et de l'autre en butée sur le bout des gaines internes 3A et 3B. Ce support est épais et de diamètre extérieur très supérieur à celui de la gaine interne. Ses portions terminales sont tronconiques, de diamètre terminal ramené à celui de la gaine interne. Il reçoit sur sa périphérie les fils d'armure décâblés, qui sont recâblés sur lui, tendus longitudinalement et en une seule couche. La jonction comporte, également un manchon métallique 11, monté sur le support 10, en serrant radialement les fils d'armure recâblés sur celui-ci, et un surmoulage final 12, montré en pointillés recouvrant le manchon 11 et s'étendant de la gaine externe de l'un des câbles à celle de l'autre. Elle comporte, en outre, de chaque côté, d'une part une frette de voûte 13A, 13B, de type bague, bloquant autour de l'extrémité de la gaine interne les fils d'armure câblés en plusieurs couches et laissés à nu par la bande conductrice en retrait, et une frette 17A, 17B, formée par un filin métallique enroulé et serré hélicoïdalement autour des fils d'armure recâblés sur la portion terminale du support 10, et d'autre part un bouchon de résine 19A, 19B remplissant l'espace libre entre la frette en filin métallique et le manchon métallique. Ce manchon métallique 11 est en une seule pièce de diamètre intérieur juste suffisant pour coulisser sur la gaine extérieure des câbles et sur les fils d'armure recâblés en long sur le support 10. Il est bloqué, après sa mise en place d'une gaine extérieure à l'autre, par sertissage à forte pression sur le support en enserrant et bloquant les fils d'armure recâblés, ainsi que schématisé d'un seul côté en 18B. Il présente, sensiblement à chacune de ses extrémités, un trou 11A, llB d'injection de résine formant le bouchon 19A, 19B précité. Cette jonction est réalisée sans tube auxiliaire de protection de la soudure et des extrémités ainsi raccordées des deux faisceaux de fibres optiques, le support 10 assurant directement la continuité mécanique entre les tubes de protection 2A, 2B. Le support 10 et les moyens pour son blocage total sur les tubes de protection sont précisés en regard des figures 2 et 3. Ce support 10 est formé de deux demi-coquilles longitudinales 10A et lOB, identiques et assemblables l'une à l'autre, à alésage semi-circulaire 14. L'une des demicoquilles est percée et l'autre taraudée simultanément, pour présenter des jeux de couples de trous 15A, 15B. Elles sont assemblées à l'aide de vis se vissant dans les trous 15B et s'encastrant et se bloquant dans les trous 15A. Ces jeux de trous sont réalisés sur la partie semi-cylindrique de chacune des demi-coquilles, de part et d'autre de l'alésage; ils sont illustrés au nombre de trois, l'un étant médian et les deux autres pratiquement aux extrémités de la partie semi-cylindrique. Pour le blocage en place du support 10 sur les deux tubes de protection, avec l'assemblage des deux demicoquilles qui le constitue, il est prévu une zone épaulée intérieurement 14A, recouverte d'un revêtement de friction 14B, en formant avec ce revêtement une zone d'accrochage du support sur chacun des tubes de protection. Cette zone d'accrochage est proche de chacune des extrémités du support, de diamètre intérieur calibré et longueur limitée. Elle est formée de part et d'autre de la transition entre chaque portion terminale du support et sa partie cylindrique, et présente l'un des jeux de couples de trous 15A et 15B centré sur elle. Le revêtement de friction 14B est de faible épaisseur et présente un état de surface rugueux ou granuleux à particules rigides. Il est notamment en carbure de tungstène. On précise les frettes de voûte en regard des figures 4 et 5, où la frette de voûte illustrée est désignée sous la référence 13. Elle est constituée par une bague formée de préférence par deux demi-bagues assemblées l'une à l'autre, non référencées séparément. Cette bague a un alésage 13C présentant un léger épaulement interne 13D d'un côté et sur la moitié de sa longueur sensiblement. L'épaisseur d'épaulement correspond à celle de la bande conductrice 5A ou 5B de la figure 1. Les deux demi-bagues sont montées autour de chaque bande conductrice et autour des fils de voûte recâblés sur la partie terminale de la gaine interne sous-jacente. Elles sont mises en butée par leur épaulement interne 13D sur le bout de la bande conductrice. Elles sont ainsi assemblées et bloquées par deux vis 13E insérées dans un couple de trous 13F prévus dans l'une et l'autre des demi-bagues de part et d'autre de leur alésage. Ces vis s'encastrent dans la bague. Lors de la réalisation de la jonction de la figure 1, l'injection des bouchons 19A, 19B de résine se fait avant de réaliser l'enrobage 12 et de préférence également avant de sertir le manchon 11 sur le support. Ces bouchons solidarisent les fils d'armures et les filins de frettage, pour permettre à l'ensemble de mieux supporter les efforts de traction exercés sur la jonction alors quasi-finale et ultérieurement sur la jonction finale. Le serrage, part le manchon Il serti sur le support, des fils de l'armure tendus sur ce dernier, permet l'entière reprise des efforts de traction par cet ensemble et évite toute sollicitation des faisceaux de fibres optiques soudés l'un à l'autre. Dans la réalisation décrite ci-avant les deux zones d'accrochage du support 10 sur les tubes de protection sont réalisées directement sur le support. Ceci permet une grande précision de réalisation de ces zones, exécutées en atelier. En variante non illustrée, il est possible cependant de réaliser sur site de telles zones d'accrochage sur les tubes de protection et non pas sur le support ou encore de rapporter plus simplement entre le support et chaque tube de protection une bague de friction, fendue ou élastique, mise en place lors de la réalisation de la jonction. Une telle bague est d'épaisseur faible, assure le blocage longitudinal du support sur les tubes de protection et présente intérieurement et extérieurement un état de surface rugeux. REVENDICATIONS 1/ Jonction de deux câbles optiques sous-marins, lesdits câbles comportant chacun un faisceau de fibres optiques sous tube métallique de protection recouvert d'une première gaine, dite gaine interne, des fils d'armure câblés en au moins une couche sur ladite gaine interne et une deuxième gaine, dite gaine externe de protection, ladite jonction comportant une soudure multifibre des faisceaux de fibres laissés saillants sur leur tube individuel de protection, un support métallique résistant alésé, monté sur lesdits tubes de protection en s'étendant sensiblement de la gaine interne de l'un des câbles à celle de l'autre câble, pour son blocage longitudinal sur lesdits tubes de protection, et des moyens de serrage radial des portions terminales des fils d'armure, décâblées initialement et saillantes sur la gaine interne de chaque câble et recâblées, tendues en long, sur ledit support, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre deux éléments d'accrochage (14A, 14B) dudit support (10) sur lesdits tubes de protection (2A; 2B), contribuant au blocage longitudinal dudit support sur lesdits tubes de protection. 2/ Jonction selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits éléments d'accrochage (14A, 14B) comportent chacun un revêtement de friction (14B) réalisé sur ledit support et saillant dans l'alésage dudit support. 3/ Jonction selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits éléments d'accrochage (14A, 14B) comportent chacun une zone épaulée intérieurement (14A) dans ledit alésage dudit support, recouverte par ledit revêtement de friction (14B). 4/ Jonction selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits éléments d'accrochage sont constitués par une couche de revêtement réalisée sur lesdits tubes de protection (2A, 2B). 5/ Jonction selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits éléments d'accrochage sont constitués par une bague à revêtement interne et externe de friction, montée entre chacun desdits tubes de protection et ledit support. 6/ Jonction selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que le revêtement est en carbure de tungstène. 7/ Jonction selon l'une des revendications 2 à 6 et dans laquelle ledit support est formé de deux demi-coquilles (10A, lOB) équipées de moyens d'assemblage, caractérisée en ce que lesdits moyens d'assemblage sont des moyens de blocage à serrage desdites demi-coquilles l'une sur l'autre, prévus au niveau desdits éléments d'accrochage (14A, 14B) dudit support (10) sur lesdits tubes de protection (2A, 2B). 8/ Jonction selon l'une des revendications 2 à 7 et dans laquelle les portions terminales desdits fils d'armure décâblés initialement et recâblés sont bloquées par des frettes, caractérisée en ce que l'une desdites frettes, dite frette de voûte (13), est constituée par une bague de blocage des fils d'armure sur le bout de chaque gaine interne (3A, 3B). 9/ Jonction selon l'une des revendications 2 à 8 et dans laquelle les portions terminales desdits fils d'armure décâblés intialement et recâblés sont bloquées par des frettes, caractérisée en ce que lesdites frettes comportent un filin résistant (17A; 17B) de blocage desdits fils d'armure recâblés sur chaque extrémité dudit support (10) et un bouchon de résine (19A, 19B) réalisé sur chaque filin, solidarisant le filin et lesdits fils d'armure. 10/ Jonction selon la revendication 9, dans laquelle lesdits moyens de serrage radial sont constitués par un manchon serti sur ledit support et les portions terminales desdits fils d'armure recâblés sur ledit support, caractérisée en ce que ledit manchon (11) est percé de deux trous (lob) prévus pour l'injection à travers chacun d'eux dudit bouchon de résine (19).