Brevet FR2863580A1 — publié le 20050617

ENGIN POUR TRANSPORTER PAR VOIE MARITIME UNE GRANDE QUANTITE DE LIQUIDE MOINS DENSE QUE L'EAU DE MER L'invention se rapporte à un engin pour transporter par voie maritime une grande quantité d'un liquide moins dense que l'eau de mer, comprenant plus particulièrement une enveloppe souple et imperméable s'étendant suivant une direction longitudinale et plusieurs cellules longitudinales jointives par des parois solidaires entre elles, disposées à l'intérieur de l'enveloppe et adaptées pour être remplies ou vidangées en liquide. Un engin de ce type est connu par exemple du document GB 821 195 publié le 30 septembre 1959. Selon ce document, les cellules longitudinales jointives résultent de tubes disposés à l'intérieur de l'enveloppe dont les parois sont rendues solidaires par des attaches. Les différents tubes ne communiquent pas entre eux pour permettre de transporter des liquides de nature différente. Des câbles de maintien longitudinaux et transversaux sont fixés à l'enveloppe pour lui conférer une certaine rigidité en charge, notamment suivant la direction longitudinale. Cependant, la rigidité conférée par des câbles de maintien apparaît d'autant plus insuffisante pour empêcher la déformation d'une telle enveloppe que celle-ci s'étend de façon plus importante suivant la direction longitudinale. De surcroît, un tel engin apparaît mal aisée à remorquer à vide, les câbles ayant tendance à entraîner en immersion l'enveloppe et à ainsi ralentir la progression de l'ensemble par effet de traîne. Le but de l'invention est de modifier un engin analogue à celui qui vient d'être décrit pour lui conférer une plus grande rigidité en charge permettant une plus grande manoeuvrabilité en mer ainsi qu'une plus grande flottabilité à vide permettant un transport plus aisé. A cet effet, l'invention a pour objet un engin pour transporter par voie maritime une grande quantité d'un liquide moins dense que l'eau de mer, comprenant plusieurs cellules longitudinales, jointives par des parois solidaires entre elles et adaptées pour être remplies ou vidangées en liquide, caractérisé en ce que les cellules longitudinales sont pour certaines rattachées à un plateau supérieur et pour d'autres rattachées à un plateau inférieur, les plateaux supérieur et inférieur s'étendant suivant la direction longitudinale. Le rattachement des cellules longitudinales, pour certaines au plateau supérieur et pour d'autres au plateau inférieur, permet à l'ensemble des cellules longitudinales de former en charge une structure en nid d'abeille se repliant sur elle-même lors de la vidange tandis que le plateau inférieur remonte lentement vers le plateau supérieur au fur et à mesure que liquide est retiré de l'enveloppe. A la fin de la vidange, l'enveloppe et les cellules longitudinales sont repliées et maintenues entre les plateaux supérieur et inférieur par leurs rattachements respectifs. De cette façon, l'engin est facilement remorqué à vide. De plus, les plateaux supérieur et inférieur confèrent à la structure en nid d'abeille une plus grande rigidité, notamment suivant la direction longitudinale et contribuent ainsi à une plus grande manoeuvrabilité de l'engin en mer. De préférence, les cellules longitudinales jointives sont au moins partiellement entourées par une enveloppe de protection, souple et imperméable et solidaire des plateaux inférieur et supérieur. Les plateaux supérieur et inférieur peuvent présenter vers l'avant une forme arrondie pour conférer à l'enveloppe un profil hydrodynamique et ainsi faciliter le transport en charge. De surcroît, le plateau inférieur peut être monté au dessus de moyens facilitant le transport à vide ainsi que l'immersion pendant le remplissage des cellules longitudinales disposées dans l'enveloppe. En particulier, des ballasts peuvent être fixés sur le plateau inférieur pour se remplir d'eau de mer au début du remplissage des cellules longitudinales et être vidangés puis remplis d'air au début de la vidange du liquide transporté. De cette façon, les ballasts aident au déplacement du plateau inférieur par rapport au plateau supérieur lors du remplissage et lors de la vidange de l'enveloppe et des cellules longitudinales en liquide moins dense que l'eau de mer. II est également envisagé de disposer sur le plateau supérieur des moyens pour faciliter la remontée du plateau inférieur lors de la vidange, comme par exemple des câbles actionnés par des enrouleurs montés sur le plateau supérieur et fixés au plateau inférieur. Avantageusement, des moyens de renfort, par exemple fixés à des côtés opposés de l'enveloppe suivant la direction longitudinale, s'étendent le long des cellules longitudinales dans un interstice formé entre les parois deux à deux solidaires des cellules longitudinales. Les moyens de renfort, à l'exemple de câbles raidisseurs, s'étendent le long des cellules longitudinales en étant logés dans un interstice formé entre les parois deux à deux solidaires des cellules longitudinales pour augmenter encore la rigidité de la structure en nid d'abeille suivant la direction longitudinale et limiter en charge le balourd du liquide contenu dans les cellules longitudinales. Selon un mode préféré d'exécution de l'invention, les cellules longitudinales résultent d'un empilement de feuilles en matière souple, rattachées pour certaines au plateau supérieur et pour d'autres au plateau inférieur et où deux feuilles adjacentes de l'empilement comprennent alternativement des segments de feuille solidaires entre eux et des segments de feuille séparés formant les parois des cellules longitudinales. D'autres avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation illustré par les dessins. La figure 1 montre de façon schématique un engin pour transporter par voie maritime de grande quantité de liquide moins dense que l'eau de mer, vu de côté 15 et dans une position de transport en charge. La figure 2 est une vue de dessus de l'engin représenté à la figure 1. La figure 3 est une vue suivant la coupe A-A de l'engin représenté par la figure 1. La figure 4 est une vue de détail montrant un interstice dans lequel est logé 20 un câble raidisseur. La figure 5 est une vue de face de l'engin représenté par la figure 1 en position de transport à vide. Un engin pour transporter par voie maritime une grande quantité d'un liquide moins dense que l'eau de mer comprend, figures 1 à 3, une enveloppe de protection 1 souple et imperméable s'étendant suivant une direction longitudinale L. L'enveloppe est par exemple constituée d'un matériau tissé et plastifié communément désigné par une bâche. Plusieurs cellules longitudinales 3 sont disposées à l'intérieur de l'enveloppe 1 en étant jointives par des parois 153 et 154 solidaires entre elles. Les cellules longitudinales 3, entourées par l'enveloppe de protection 1, sont adaptées pour être remplies ou vidées en liquide. Les cellules longitudinales sont par exemple ouvertes à leurs deux extrémités opposées suivant la direction longitudinale L de manière à se remplir ou se vider en liquide au fur et à mesure que ce dernier est introduit ou retiré de l'enveloppe 1. Selon l'invention, les cellules longitudinales 3 sont pour certaines 32 rattachées à un plateau supérieur 71 et pour d'autres 33 rattachées à un plateau inférieur 72. Les deux plateaux supérieur et inférieur s'étendent suivant la direction longitudinale L et sont solidaires de bords 1A-1D de l'enveloppe 1, par exemple au moyen d'un collage de l'enveloppe sur les plateaux à l'aide de résines thermofusibles. Les plateaux inférieur et supérieur sont par exemple réalisés en bois, en matière plastique ou encore en matériau composite. Suivant le mode d'exécution illustré par les dessins, les cellules longitudinales 3 résultent d'un empilement de feuilles 15 en matière souple rattachées pour certaines 151 au plateau supérieur 71 et pour d'autres 152 au plateau inférieur. Le rattachement est par exemple effectué par collage des feuilles sur les plateaux inférieur et supérieur. Deux feuilles adjacentes de l'empilement comprennent alternativement des segments de feuilles 153 et 154 solidaires entre eux par exemple par collage et des segments de feuilles 155 et 156 séparés. Les segments solidaires et les segments séparés forment les parois des cellules longitudinales 3. Le rattachement des feuilles 15 de l'empilement peut également être obtenu par rivetage aux plateaux supérieur et inférieur. Des bouches de remplissage et de vidage 11 de l'enveloppe 1 sont montées sur le plateau supérieur 71 et débouchent directement dans les cellules longitudinales 32 rattachées à ce plateau 71. Les cellules longitudinales 3, 32 et 33 sont pourvues de communications 13 pour la circulation du liquide d'une cellule longitudinale à l'autre. Lorsque les bouches de remplissage et de vidage sont disposées sur le plateau supérieur pour déboucher à l'endroit où les cellules longitudinales s'ouvrent dans l'enveloppe, il n'est pas nécessaire de prévoir des communications pour la circulation du liquide d'une cellule longitudinale à l'autre. Il convient de noter que l'enveloppe de protection 1 peut n'entourer que partiellement les cellules longitudinales en étant par exemple limitée à la partie profilée 1B formant l'avant de l'engin. Ce mode particulier d'exécution de l'invention peut être illustré par la figure 3 à condition de supprimer les traits 1C et ID matérialisant l'enveloppe de protection 1 dans la partie où elle est distincte des parois des cellules longitudinales. Des moyens de renfort 17 sont fixés à deux côtés opposés 1A et 1B de l'enveloppe 1 suivant la direction longitudinale L et s'étendent le long des cellules longitudinales 3 entre deux parois solidaires 153 et 154 des cellules longitudinales 3. Les moyens de renfort sont par exemple disposés entre les parois 153 et 154 de deux feuilles adjacentes pour être incorporés au moment du collage des deux parois. Les moyens de renfort peuvent également être logés dans un interstice 19 formé entre les deux parois 153 et 154, comme illustré par la figure 4. Le remplissage en liquide moins dense que l'eau de mer par exemple en eau douce, s'effectue de la façon suivante. On introduit par pompage de l'eau douce à l'intérieur de l'enveloppe 1 par l'intermédiaire des bouches de remplissage et de vidage 11. L'eau douce circule à l'intérieur des cellules longitudinales 3, 32 et 33 pour progressivement entraîner par gravité le plateau inférieur 72, la position d'immersion de ce plateau 72 correspondant à l'équilibre instantané du poids d'eau douce introduit dans l'enveloppe et de la pression hydrostatique exercée par le milieu d'eau de mer environnant. Pendant cette phase de remplissage, les cellules longitudinales 3 d'abord empilées les unes contre les autres, se déplient progressivement pour atteindre à la fin du remplissage une forme hexagonale et formant dans leur ensemble une structure en nid d'abeille rattachée aux plateaux supérieur 71 et inférieur 72. Les plateaux inférieur et supérieur auxquels contribuent ainsi à la rigidité de l'agencement des cellules longitudinales et augmentent la manoeuvrabilité en mer de l'engin. De surcroît, la structure en nid d'abeille constituée par les cellules longitudinales 3, 32 et 33, jointives par leurs parois 153 et 154 solidaires entre elles, limite le balourd de l'eau douce contenue dans l'enveloppe pendant le transport de l'engin. Il convient de noter que lors du transport en charge, la ligne de flottaison est approximativement choisie au niveau du plateau supérieur 71. Avec une telle condition de flottaison, la masse de l'engin à vide doit être comprise entre 20 et 50 kg par m3 d'eau contenu dans l'enveloppe 1, pour une densité d'eau douce de 1'000 kg par m3 et une densité d'eau de mer comprise entre 1'020 et 1'050 kg par m3. Des anneaux, non représentés par les figures d'illustration, sont prévus sur le plateau supérieur 71 et le plateau inférieur 72 pour permettre le remorquage de l'engin à l'aide d'un bateau à moteur, par exemple un remorqueur. Il convient de noter que la vitesse de remorquage en charge est de quelques noeuds nautiques. II est également prévu de doter le plateau inférieur d'une propulsion autonome. La vidange de l'engin est effectuée par pompage de l'eau douce par l'intermédiaire des bouches de remplissage et de vidage 11. Au fur et à mesure que la hauteur de liquide diminue dans l'enveloppe 1, les cellules longitudinales 3, 32 et 33 se replient sur elles-mêmes tandis que le plateau inférieur 72 remonte lentement vers le plateau supérieur 71. A la fin de la vidange, l'enveloppe 1 ainsi que les cellules longitudinales 3, 32 et 33 sont repliées et maintenues entre les plateaux supérieur 71 et inférieur 72 par leur rattachement respectif à ces deux plateaux. De cette façon, l'engin est facilement remorqué à vide. II convient de relever que les câbles raidisseurs agissant comme moyens de renfort 17 sont maintenus en place dans les interstices formés entre les parois 153 et 154 deux à deux solidaires des cellules longitudinales 3, 32 et 33, aussi bien pendant la phase de remplissage que pendant la phase de vidange. Le nombre de câbles raidisseurs peut ainsi être choisi en fonction de la longueur de l'engin pour lui conférer, en combinaison avec les plateaux supérieur et inférieur, la rigidité recherchée sans pour autant augmenter son encombrement à vide ni l'effet de traîne en résultant. Pour faciliter encore le transport à vide, des ballasts 9 sont fixés sur le plateau inférieur 72 pour se remplir d'eau de mer au début de la phase de remplissage en eau douce et être vidangés et remplis d'air au début de la phase de vidange de l'eau douce. De cette façon, les ballasts 9 aident au déplacement du plateau inférieur 72 par rapport au plateau supérieur 71 lors de ces phases de remplissage et de vidange des cellules longitudinales 3, 32 et 33 disposés dans l'enveloppe 1. On peut prévoir de monter le plateau inférieur 72 sur une coque de navire non représentée sur les figures d'illustration, pour faciliter son immersion lors de la phase de remplissage. L'engin pour transporter par voie maritime une grande quantité d'un liquide moins dense que l'eau de mer qui vient d'être décrit est d'une construction et d'un assemblage faciles à partir de matériaux légers et disponibles dans le commerce. Cet engin offre une très importante de capacité de chargement et un faible coût d'exploitation. A titre d'exemple, l'engin selon l'invention peut présenter une longueur de 100 mètres, une largeur de 34 mètres et une hauteur de 20 mètres pour une contenance de 60'000 m3. Le poids à vide est par exemple de 500 tonnes et le poids total en charge de 60'500 tonnes pour de l'eau douce de densité égale à 1'000 kg par m3. REVENDICATIONS 1. Engin pour transporter par voie maritime une grande quantité d'un liquide moins dense que l'eau de mer, comprenant plusieurs cellules (3) s'étendant suivant une direction longitudinale (L), jointives par des parois (153,154) solidaires entre elleset adaptées pour être remplies ou vidangées en liquide, caractérisé en ce que les cellules longitudinales (3) sont pour certaines (32) rattachées à un plateau supérieur (71) et pour d'autres (33) rattachées à un plateau inférieur (72), les plateaux supérieur et inférieur s'étendant suivant la direction longitudinale (L). 2. Engin pour transporter par voie maritime une grande quantité de liquide moins dense que l'eau de mer selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cellules longitudinales jointives (3) sont au moins partiellement entourées par une enveloppe (1) souple et imperméable, solidaire des plateaux inférieur (72) et supérieur (71). 3. Engin pour transporter par voie maritime une grande quantité d'un liquide moins dense que l'eau de mer selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le plateau supérieur (71) ou le plateau inférieur (72) est pourvu de moyens (9) pour aider au déplacement de ce dernier (72) par rapport au plateau supérieur (71) lors du remplissage ou de la vidange des cellules longitudinales (3). 4. Engin pour transporter par voie maritime une grande quantité d'un liquide moins 20 dense que l'eau de mer selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des bouches de remplissage et de vidange (11) sont montées sur le plateau supérieur (71). 5. Engin pour transporter par voie maritime une grande quantité d'un liquide moins dense que l'eau de mer selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau inférieur (72) est profilé selon une coque de navire. 6. Engin pour transporter par voie maritime une grande quantité d'un liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cellules longitudinales (3) résultent d'un empilement de feuilles (15) en matière souple, rattachées pour certaines (151) au plateau supérieur (71) et pour d'autres (152) au plateau inférieur (72) et où deux feuilles adjacentes de l'empilement comprennent alternativement des segments de feuille (153, 154) solidaires entre eux et des segments de feuille (155,156) séparés formant les parois des cellules longitudinales (3). 7. Engin pour transporter par voie maritime une grande quantité d'un liquide moins dense que l'eau de mer selon la revendication 1, 2 ou 6, caractérisé en ce que des moyens de renfort (17) s'étendent le long des cellules longitudinales (3) entre les parois deux à deux solidaires (153, 154) des cellules longitudinales. 8. Engin pour transporte par voie maritime une grande quantité d'un liquide moins dense que l'eau de mer selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de renfort sont fixés à des côtés opposés (1A,1B) de l'enveloppe (1) suivant la direction longitudinale (L). 9. Engin pour transporte par voie maritime une grande quantité d'un liquide moins 10 dense que l'eau de mer selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau inférieur est doté d'une propulsion autonome.