Brevet FR2716157A1 — publié le 19950818

Cette invention se rapporte à des agencements d'ancrage pour des bâtiments marins comportant un treuil sur le pont du bâtiment qui commande une ligne d'ancrage ayant des première et deuxième parties de ligne, ladite première partie de ligne étant prévue pour s'étendre vers le bas depuis ledit treuil jusqu'à un manchon de mouillage immergé dans la mer, une poulie de guidage montée de façon rotative autour d'un axe horizontal et également montée de façon pivotante dans ledit bâtiment, par l'intermédiaire d'un composant de transfert de force, autour d'un axe parallèle à la première partie de ligne, ladite partie de ligne étant prévue pour s'étendre depuis la poulie de guidage suivant une direction inclinée en oblique vers le bas et vers l'extérieur en direction d'une fixation d'ancrage sur le fond marin. Le manchon de mouillage de l'agencement d'ancrage mentionné ci-dessus doit transférer des forces importantes entre la fixation d'ancrage sur le fond marin et le bâtiment. Les forces qui apparaissent sont extrêmement importantes du fait que la ligne d'ancrage s'étend vers le bas et vers l'extérieur depuis le bâtiment avec un angle d'inclinaison significatif dans le manchon de mouillage, par exemple un angle d'inclinaison entre 30 et 90 . Simultanément, le bâtiment doit être maintenu au repos dans une position spécifique sur la mer sous l'influence d'une forte mer et/ou du vent. Dans ce but, la ligne d'ancrage doit pouvoir se déplacer d'une manière commandée en arrière et en avant à travers le manchon de mouillage au moyen de la poulie de guidage alors que des forces de traction sont transférées de la poulie de guidage, par l'intermédiaire du composant de transfert de force, vers une fixation sur la construction inférieure du bâtiment, tout cela en fonction des conditions qui règnent en mer. Le composant de transfert de force peut en pratique présenter différentes conceptions mais comprend, dans la majorité des cas, une poulie de guidage montée de façon rotative avec la gorge de guidage de la poulie de guidage qui commande avec la ligne d'ancrage les mouvements de la poulie de guidage et de la ligne d'ancrage l'une par rapport à l'autre. Du fait de l'apparition de vents et/ou de courants déporteurs, la ligne d'ancrage peut prendre différents angles d'incidence par rapport au bâtiment dans le plan vertical ainsi que dans le plan horizontal. Afin de résoudre ce problème, les manchons de mouillage ont jusqu'à présent été utilisés avec une poulie de guidage associée qui est montée de façon pivotante autour d'un axe de sorte que le manchon de mouillage se met automatiquement à niveau et prend ainsi une position favorable lorsque des contraintes apparaissent. Un problème avec les manchons de mouillage à mise à niveau automatique connus est qu'il y a une relativement grande distance entre les montures supérieures et inférieures du composant de transfert de force verticalement pivotant. Ceci implique des problèmes, spécialement lorsque le manchon de mouillage doit être utilisé sur des bâtiments (plate-formes) à structure en béton. Il est souhaitable que les forces qui apparaissent passent de manière collective dans la structure de béton de sorte que des agencements de renforcement supplémentaires noyés dans la structure en béton sont moins nécessaires. Avec la présente invention, le but est de collecter des forces de traction dans une zone relativement limitée au niveau du composant de construction inférieur du bâtiment. L'agencement d'ancrage selon l'invention est caractérisé en ce que la poulie de guidage est montée de façon rotative autour d'un axe horizontal à une extrémité d'un élément de fourche formant bras de liaison, dont l'extrémité opposée est montée de façon pivotante autour d'un axe horizontal dans le composant de transfert de force. Grâce à l'élément de fourche, on peut s'assurer, indépendamment de l'angle d'incidence de la mine d'ancrage vers la poulie de guidage, mesuré dans le plan vertical, que les forces de traction qui apparaissent sont reçues dans une zone limitée au niveau de la fixation sur l'extrémité inférieure des composants de construction adjacents du bâtiment. Afin que l'invention soit plus clairement comprise, une forme de réalisation appropriée va maintenant être décrite, à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une représentation de côté d'un manchon de mouillage dans un agencement d'ancrage et La figure 2 est une vue de dessus du manchon de mouillage de la figure 1. Si l'on se réfère aux figures 1 et 2, un composant de construction inférieur 10 d'un bâtiment marin (plate-forme de forage ou équivalent) est représenté immergé dans la mer 11, alors que le pont du bâtiment (non représenté) est disposé au-dessus du niveau de la mer. Sur le pont du bâtiment est prévu un treuil (non représenté). Une ligne d'ancrage 12 passe avec une première partie de ligne 12a depuis ledit treuil jusqu'à une poulie de guidage 13 dans un manchon de mouillage 14, qui est fixé sur le composant de construction 10, comme cela est illustré sur les figures 1 et 2. La ligne d'ancrage 12 s'étend avec une deuxième partie de ligne 12b depuis la poulie de guidage 13 selon une direction en oblique vers l'extérieur et vers le bas jusqu'à une fixation d'ancrage au fond de la mer (non représentée). Le manchon de mouillage 14 comporte une plaque d'ancrage verticale 15 qui est fixée par exemple par soudage ou avec des boulons de fixation sur l'extrémité inférieure du composant de construction 10. Une plaque de fixation supérieure 16 et une plaque de fixation inférieure 17 dépassent horizontalement vers l'extérieur de la plaque d'ancrage 15 avec des fixations respectives pour un axe de pivotement intermédiaire 18. Sur l'axe de pivotement 18, qui s'étend parallèlement à la première partie de ligne 12a au niveau de la ligne d'ancrage 12, est monté un composant de transfert de force 19. Le composant de transfert de force 19 comprend un premier manchon de pivotement vertical 20 qui est monté de façon pivotante dans un palier de pivotement (non représenté) sur l'axe de pivotement 18, et un deuxième manchon de pivotement horizontal 21 qui est disposé radialement juste à l'extérieur du manchon de pivotement 20 au niveau de son extrémité supérieure et qui est relié au manchon de pivotement 20 au moyen d'une paire de plaques latérales verticales 22, 23. Les manchons de pivotement 20, 21 et les plaques latérales associées 22, 23 se renforcent mutuellement et constituent ensembles un composant de transfert de force relativement compact. Dans le manchon de pivotement horizontal 21 est monté de façon pivotante un élément de fourche formant bras de liaison 24. L'élément de fourche 24 comporte un premier axe de pivotement horizontal 25 qui est monté de façon pivotante dans un palier de pivot dans le manchon de pivotement 21 et qui porte, latéralement à l'extérieur du composant de transfert de force 19, l'extrémité interne d'une paire de bras de fourche mutuellement parallèles 26, 27. A l'extrémité extérieure des bras de fourche est fixé un arbre rotatif transversal 28 qui porte un manchon de pivotement formant palier 13a monté de façon rotative dans la poulie de guidage 13. Grâce à l'arbre rotatif transversal 28, l'élément de fourche 24 forme une construction annulaire rigide qui est prévue pour transférer principalement des forces de traction entre la poulie de guidage 13 et le composant de transfert de force 19. En fonction de l'angle suivant lequel la deuxième partie de ligne 12b est amenée à s'étendre en oblique vers le bas depuis la poulie de guidage 13, l'élément de fourche 24 pivote de façon correspondante autour de l'axe de pivotement 25 et transfère des forces de traction axialement par l'intermédiaire de l'axe de pivotement 25. Comme cela est illustré sur la figure 1, la partie de ligne 12a s'étend avec un angle relativement faible par rapport au plan horizontal à travers l'arbre rotatif mais peut en pratique faire des angles plus grands avec le plan horizontal déterminés par le point de fixation de l'ancre au fond de la mer. Une butée formant support 29 est représentée sur les plaques latérales 26, 27 de l'élément de fourche 24 et une butée formant support 30 équivalente se trouve sur les plaques latérales 22, 23 du composant de transfert de force 19 afin de limiter l'angle de pivotement de l'élément de fourche 24 vers le bas depuis la position illustrée sur la figure 1. De manière correspondante, le composant de transfert de force 19 forme une construction annulaire rigide équivalente qui constitue un joint universel entre la poulie de guidage 13 et la fixation sur le composant de construction et qui est prévu pour transmettre principalement des forces de traction entre l'élément de fourche 24 et la plaque d'ancrage 15 et les plaques de fixation associées 16, 17 et l'axe de pivotement 18. Les constructions annulaires rigides (le composant de transfert de force 19 et l'élément de fourche 24) constituent un mécanisme de bras de pivotement renforcé dans une direction horizontale qui peut assurer que la poulie de guidage 13 est automatiquement ajustée dans le même plan que le plan vertical passant par les parties de ligne 12a, 12b de la ligne d'ancrage 12. Sur la figure 2 est indiquée, en pointillé, un débattement latéral extérieur du mécanisme de pivotement autour d'un axe vertical passant par l'axe de pivotement 18. Des butées destinées à limiter les angles de débattement vers l'extérieur du mécanisme de bras de pivotement sur des côtés opposés de la position centrale représentée sur la figure 2 sont indiquées par les traits en pointillé 31 et 32. Les butées 31, 32 forment en plus des moyens de renfort supplémentaires entre les plaques de fixation 16 et 17. REVENDICATIONS 1. Agencement d'ancrage pour des bâtiments marins qui comporte une ligne d'ancrage (12) ayant des première et deuxième parties de ligne (12a, 12b), un manchon de mouillage (14) immergé dans la mer (11), ladite première partie de ligne (12a) étant prévue pour s'étendre depuis un treuil sur le pont dudit bâtiment vers le bas en direction dudit manchon de mouillage, une poulie de guidage (13) montée de façon rotative autour d'un axe horizontal, un composant de transfert de force (19) au moyen duquel ladite poulie de guidage est montée de façon pivotante dans ledit bâtiment autour d'un axe parallèle à ladite première partie de ligne, ladite deuxième partie de ligne étant prévue pour s'étendre depuis ladite poulie de guidage (13) suivant une direction inclinée vers le bas et vers l'extérieur en direction d'une fixation d'ancrage sur le fond de la mer, caractérisé en ce que un élément de fourche formant bras de liaison (24) positionne à son extrémité ledit axe horizontal autour duquel ladite poulie de guidage est montée de façon rotative alors que son extrémité opposée est montée de façon pivotante autour d'un axe horizontal dans ledit composant de transfert de force (19). 2. Agencement d'ancrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de fourche formant bras de liaison (24) est monté de façon pivotante à l'extrémité supérieure du composant de transfert de force. 3. Agencement d'ancrage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le manchon de mouillage (14) comporte une plaque d'ancrage verticale (15) fixée sur l'extrémité inférieure d'un élément de construction immergé (10) du bâtiment marin, ladite plaque (15) ayant un élément de pivotement (18) monté en relation latéralement espacée sur lequel est monté de façon pivotante le composant de transfert de force (19). 4. Agencement d'ancrage selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de transfert de force (19) comportent un premier manchon de pivotement vertical (20) monté de façon pivotante sur l'élément de pivotement (18) et un deuxième manchon de pivotement horizontal (21) relié audit premier manchon de pivotement (20) radialement à l'extérieur de ce dernier et de façon adjacente à l'extrémité supérieure de celui-ci, ledit deuxième manchon de pivotement (21) étant monté de façon pivotante sur un élément de pivotement horizontal (25) à l'extrémité opposée de l'élément de fourche (24). 5. Agencement d'ancrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de fourche (24) comporte une paire de bras parallèles (26, 27) supportés sur l'élément de pivotement (25) à leur extrémité interne latéralement à l'extérieur du composant de transfert de force alors que leur extrémité extérieure supporte un arbre (28) de la poulie de guidage (13). 6. Agencement d'ancrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de fourche (24) et l'arbre rotatif (28) forment une construction annulaire rigide prévue pour transférer des forces de traction entre la poulie de guidage (13) et le composant de transfert de force (19). 7. Agencement d'ancrage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le composant de transfert de force (19) forme une construction annulaire sous la forme d'un joint universel entre la poulie de guidage (13) et l'élément de construction (10) et est prévu pour transférer des forces de traction entre l'élément de fourche (24) et la plaque d'ancrage (15) plus l'élément de pivotement (18).