Brevet FR2909110A1 — publié le 20080530

Description La présente invention a pour objet un système pour relier un bateau à un quai. Elle concerne le domaine technique des passerelles, communément appelées `boat /anding; permettant d'amarrer un bateau à un quai pour le chargement ou le déchargement de personnes ou de marchandises. Elle concerne plus particulièrement le domaine technique des passerelles flottantes destinées à relier un bateau au quai d'une structure du type plate-forme pétrolière. En cas de forte houle, il est avantageux que la passerelle puisse suivre les oscillations des vagues afin que le chargement ou le déchargement se fasse en toute sécurité. De même, en cas de courant, il est plus facile de manoeuvrer le bateau lorsqu'il est face au courant. Il est donc préférable que la passerelle puisse s'orienter dans la direction du courant dans le but de faciliter l'amarrage du bateau. On connaît par le document US 6.923.140 (ALUMINIUM LADDER COMPANY) une passerelle fixée à un quai et destinée à relier un bateau. La passerelle est équipée d'articulations aménagées de manière à ce qu'elle puisse suivre les oscillations des vagues et s'orienter dans la direction du courant. Toutefois, en cas de forte houle, de part la conception du système d'attache, il est difficile de fixer la passerelle sur le bateau. II esi: donc habituel que le pilote effectue plusieurs fois la manoeuvre avant de s'amarrer à la passerelle. De plus, du fait que la liaison entre la passerelle et le bateau est un simple pivot d'axe vertical, et qu'il existe un décalage entre la position verticale 2909110 -2 du bateau et celle de la passerelle lors de l'oscillation des vagues, ladite liaison risque d'être endommagée. Face aux inconvénients de l'art antérieur, le problème technique principal 5 que vise à résoudre l'invention est de faciliter la mise en position et le maintien en position de la passerelle sur le bateau en cas de houle et/ou de courant. Un autre but de l'invention est de proposer un système permettant de protéger la liaison entre la passerelle et le bateau en cas de forte houle. L'invention a encore pour but de proposer un système permettant de 10 relier un bateau à un quai, de conception simple, peu onéreux et facile à installer. La solution proposée par l'invention est un système pour relier un bateau à un quai et comportant une passerelle fixée au dit quai et destinée à relier ledit 15 bateau, ladite passerelle étant équipée d'articulations aménagées de manière à ce qu'elle puisse suivre les oscillations des vagues et se positionner dans la direction du courant. Le système est remarquable en ce que la passerelle est flottante et en ce que la liaison entre ladite passerelle et le bateau est réalisée par l'intermédiaire d'un dispositif de verrouillage rétractable laissant un degré de 20 liberté en rotation horizontale à ladite liaison. La partie flottante de la passerelle permet à cette dernière de suivre les mouvements des vagues de sorte qu'elle est positionnée au même niveau que le bateau lors de l'amarrage. En outre, le degré de liberl:é en rotation horizontale permet de préserver le dispositif de verrouillage contre les effets 25 néfastes d'un éventuel décalage entre la position verticale du bateau et celle de la passerelle. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préférée qui va suivre, en 30 référence aux dessins annexés, réalisés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs et sur lesquels : 2909110 - 3 - la figure 1 est une vue schématique dans un plan vertical du système objet de l'invention, - la figure 2 est une vue schématique dans un plan horizontal du système objet de l'invention, 5 -la figure 3 est une vue détaillée en coupe verticale du dispositif de verrouillage rétractable, - la figure 4 est une vue en coupe selon A-A du dispositif de verrouillage de la figure 3, la figure 5 est une vue en coupe selon B-B du dispositif de verrouillage 10 de la figure 3, - la figure 6 est une vue détaillée en coupe verticale du dispositif de verrouillage rétractable dans une variante de réalisation, le dispositif de verrouillage étant en position ouverte, - la figure 7 représente le dispositif de verrouillage de la figure 6 en 15 position fermée, - la figure 8 est une vue en coupe selon C-C du dispositif de verrouillage de la figure 6, - la figure 9 est une vue en coupe selon D-D du dispositif de verrouillage de la figure 7, 20 - la figure 10 est une vue détaillée en coupe horizontale du dispositif de verrouillage rétractable dans une autre variante de réalisation, - la figure 11 est une vue détaillée en coupe verticale du dispositif de verrouillage rétractable dans une autre variante de réalisation. 25 En se rapportant aux figures 1 et 2, le système objet de l'invention permet de relier un bateau 1 à un quai 2 du type quai de plate-forme pétrolière. Toutefois, le système n'est pas limité à une telle utilisation et peut très bien équiper le quai d'un port ou le quai d'un autre bateau du type tanker, porte-conteneurs, etc. 30 2909110 4 Le système comporte une passerelle 3 destinée à relier le bateau 1 au quai 2. La passerelle 3 est aménagée de manière à permettre le chargement et le déchargement de personnes et/ou de marchandises. Elle peut de ce fait comporter les dispositifs de sécurité habituellement employés et connus de 5 l'homme du métier du type barrières de sécurité, revêtement adhérant du type 'gritting', etc. La passerelle 3 comporte une extrémité 3a fixée au quai 2. Une partie 3b est reliée à la partie 3a et montée mobile en rotation verticale par rapport à cette dernière. Selon une caractéristique préférée de réalisation, une 10 articulation 34 d'axe vertical est prévue entre la partie 3b et des renforts 60 reliés à la partie fixe 3a ou au quai 2. Toutefois, d'autres dispositifs de liaison permettant à la partie 3b d'avoir un mouvement de rotation verticale peuvent être utilisés. Cette mobilité permet à la passerelle 3 de s'orienter automatiquement dans la direction du courant. Le bateau peut ainsi progresser 15 vers la passerelle face au courant, ce qui facilite son amarrage. Une partie 3c est reliée à la partie 3b et montée mobile en rotation horizontale par rapport à cette dernière. Selon une caractéristique préférée de réalisation, une articulation 35 d'axe horizontale est prévue entre la partie 3b et la partie 3c. Toutefois, d'autres dispositifs de liaison permettant à la partie 3c 20 d'avoir un mouvement de rotation horizontale peuvent être utilisés. Cette mobilité permet à la passerelle 3 de suivre les oscillations des vagues, ce qui est particulièrement avantageux lors de l'amarrage du bateau 1 et lors du chargement et déchargement des personnes et/ou des marchandises. 25 La partie 3c est configurée de manière à flotter sur l'eau. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, un flotteur 4 est aménagé de manière à ce que la passerelle 3 puisse suivre les oscillations des vagues avec un décalage limité de façon à ce que le bateau puisse être sensiblement au même niveau que ladite passerelle lors de l'amarrage. En pratique, le flotteur 4 30 est immergé dans l'eau à une profondeur comprise entre 50 cm et 1 m. Le fait que la flotteur 4 soit immergé dans l'eau et qu'il ne flotte pas à la surface, 2909110 5 permet à la passerelle 3 de suivre les mouvements des vagues pratiquement sans décalages, même en cas de variation brutale de la hauteur de l'eau. En se rapportant aux figures annexées et plus particulièrement à la figure 4, le flotteur 4 est agencé sur un châssis 40 immergé dans l'eau et relié à la passerelle 3 et 5 articulé de manière à ce qu'il puisse rester en position verticale lors des mouvements des vagues. Cette caractéristique permet de diminuer le décalage entre le mouvement de la passerelle 3 et celui de la houle. En se rapportant à la figure 1, des biellettes 70 permettent de renforcer la structure de la passerelle 3. 10 Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la passerelle 3 et en particulier la partie 3c est réalisée dans un matériau suffisamment souple pour encaisser les déformations dues au roulis. En pourra par exemple utiliser de la fibre de verre, de l'aluminium de faible épaisseur ou tout autre matériau convenant à l'homme du métier. 15 L'extrémité 3d de la partie 3c est équipée de moyens de verrouillage aptes à coopérer avec des moyens de verrouillage complémentaires aménagés sur le bateau 1 pour former un dispositif de verrouillage rétractable. Conformément à l'invention, le dispositif de verrouillage est formé par un verrou 20 rétractable disposé sur le bateau 1 et un élément complémentaire disposé sur la passerelle 3 et adapté à recevoir ledit verrou. Selon une caractéristique préférée de l'invention, le verrou a un degré de liberté en rotation horizontale lorsqu'il est agencé avec l'élément complémentaire de la passerelle 3. L'invention s'applique également au cas où le verrou rétractable est disposé sur 25 la passerelle 3 et où l'élément complémentaire est disposé sur le bateau 1. Selon un premier mode de réalisation représentée sur les figures 3, 4 et 5, le verrou rétractable est formé par des éléments cylindriques 10a, 10b horizontaux agencés à l'extrémité du bateau 1 ou sur l'un de ses bords. Ces 30 éléments cylindriques 10a et 10b sont commandés mécaniquement de manière à être mobiles entre une position repliée (représentée en trait plein sur les 2909110 6 figures 4 et 5) et une position déployée (représentée en pointillé sur les figures 4 et 5). En pratique, on utilise un vérin hydraulique ou pneumatique à double tiges du type connu de l'homme du métier. En se rapportant à la figure 5, en 5 injectant un fluide dans l'orifice central 100 du vérin, les éléments cylindriques 10a et 10b sortent des extrémités latérales dudit vérin vers la position déployée. En injectant un fluide dans les orifices latéraux 101 du vérin, les éléments cylindriques 10a et 10b rentrent vers la position repliée. Le vérin est commandé directement par le pilote du bateau 1 ou automatiquement par l'intermédiaire 10 d'un système de capteur apte à déterminer la position dudit bateau. Tout autre dispositif équivalent permettant de déplacer automatiquement: les éléments cylindriques 10a et 10b et convenant à l'homme du métier peul: être employé. On peut par exemple prévoir d'utiliser un dispositif constitué d'une double crémaillère inversée où une roue dentée est arrangée pour engrener deux tiges 15 crantées et où la mise en rotation de ladite roue provoque la mise en translation desdites tiges dans des sens inversés. L'extrémité de la partie 3d comporte une partie évidée 30 permettant la mise en position du verrou lors de l'amarrage. La partie évidée 30 comporte sur ses parois latérales opposées, des évidements cylindriques 30a et 30b d'axe 20 horizontal et de forme complémentaire des éléments cylindriques 10a et 10b. En position déployée, les éléments cylindriques 10a et 10b pénètrent dans des logements cylindriques 30a et 30b ce qui a pour effet de verrouiller la liaison entre le bateau 1 et la passerelle 3. En position repliée, les éléments cylindriques 10a et 10b sortent des logements cylindriques 30a et 30b ce qui a 25 pour effet de libérer la liaison entre le bateau 1 et la passerelle 3. Les éléments cylindriques 10a et 10b et les logements cylindriques 30a et 30b sont aménagés de manière à laisser un degré de liberté en rotation horizontale à la liaison entre le bateau 1 et la passerelle 3. En pratique, les logements cylindriques 30a et 30b et les éléments cylindriques 10a et 10b sont 30 coaxiaux. En outre, les logements cylindriques 30a et 30b ont un diamètre 2909110 7 intérieur légèrement plus grand que le diamètre extérieur des éléments cylindriques 10a et 10b, de manière à faciliter la rotation. L'invention doit être comprise comme s'appliquant également au cas où les éléments cylindriques 10a et 10b sont agencés sur la passerelle 3 et où les 5 logements cylindriques 30a et 30b sont agencés sur le bateau 1. Selon un second mode de réalisation représentée sur les figures 6 à 9, le verrou rétractable est formé par une pince à bord cylindrique agencée à l'extrémité du bateau 1 ou sur l'un de ses bords. La pince est formée de deux 10 mâchoires hémisphériques 11 a et 11 b dont l'ouverture est commandée mécaniquement. Ces mâchoires sont montées mobiles entre une position ouverte (figures 6 et 8) et une position fermée (figures 7 et 9). Les mâchoires 11 a et 11 b peuvent être simples ou, comme représentées sur les figures annexées, montées par paires. 15 En pratique, les mâchoires 11 a et 11 b sont fixées sur des roues dentées 110a, 110b montées mobiles en rotation autour d'un axe horizontal et s'engrenant avec une tige crantée 111. Comme représentées sur les figures 6 et 7, les roues dentées 110a, 110b et la tige crantée 111 sons arrangées de manière à ce que la mise en translation de ladite tige provoque la mise en 20 rotation desdites roues et donc l'ouverture ou la fermeture synchronisée des mâchoires 11 a et 11 b. On utilisera avantageusement un vérin 112 du type connu de l'homme du métier pour la mise en translation de la tige crantée 111. En avançant la tige crantée 111, les mâchoires 11a et 11b s'ouvrent et en reculant ladite tige, lesdites mâchoires se ferment. Tout autre dispositif 25 équivalent permettant d'ouvrir et de fermer automatiquement les mâchoires 11a et 11 b de la pince et convenant à l'homme du métier peut être employé. L'extrémité de la partie 3d comporte une tige horizontale 31 ayant une forme complémentaire des mâchoires hémisphériques 11 a et 11 b. En position fermée, les mâchoires 11 a et 11 b encerclent la tige 31 ce qui s pour effet de 30 verrouiller la liaison entre le bateau 1 et la passerelle 3. En position ouverte, les 2909110 8 mâchoires 11 a et 11 b relâchent la tige 31 ce qui a pour effet de libérer la liaison entre le bateau 1 et la passerelle 3. Les mâchoires 11 a et 11 b et la tige 31 sont aménagées de manière à laisser un degré de liberté en rotation horizontale à la liaison entre le bateau 1 5 et la passerelle 3. En pratique, les mâchoires hémisphériques 11 a et 11 b ont un diamètre intérieur légèrement plus grand que le diamètre extérieur de la tige 31 de manière à faciliter la rotation. L'invention doit être comprise comme s'appliquant également au cas où les mâchoires 11 a et 11 b sont agencés sur la passerelle 3 et où la tige 10 horizontale 31 est agencée sur le bateau 1. Selon une caractéristique commune aux deux premiers modes de réalisation de l'invention, des capteurs 32 sont arrangés au niveau de la structure du bateau 1 et/ou de la passerelle 3 de manière à pouvoir activer 15 automatiquement le dispositif de verrouillage lorsque ledit bateau est en position d'amarrage. Selon un troisième mode de réalisation représenté sur les figures 10 et 11, le dispositif de verrouillage est formé par un élément magnétique 12 agencé 20 à l'extrémité du bateau 1 (ou sur l'un de ses bords) et apte à se fixer à un autre élément magnétique 13 agencé à l'extrémité de la partie 3d. La polarité des éléments 12 et 13 est telle que lorsque les deux dits éléments sont en contact, ils forment une liaison fixe. Un système pour commander la polarité des éléments magnétiques 12 et 13 est prévu de manière à pouvoir les séparer 25 lorsque le bateau 1 quitte la passerelle 3. En pratique, les éléments magnétiques 12 et 13 sont des plaques verticales aimantées reliées à un système de commande électromagnétique. L'élément magnétique 13 est monté mobile en rotation autour d'un axe horizontal 13a de manière à laisser un degré de liberté en rotation horizontale à 30 la liaison entre le bateau 1 et la passerelle 3. L'invention doit être comprise 2909110 9 comme s'appliquant également au cas où l'élément magnétique 12 agencé sur le bateau 1 est monté mobile en rotation autour d'un axe horizontal. Selon une caractéristique commune aux trois modes de réalisation et 5 notamment représentée sur les figures 1, 2, 3, 4, 6, 7 et 11, des barrières de sécurités 37 sont disposées sur le bateau 1 et sur la passerelle 3, au niveau du dispositif de sécurité. Ces barrières de sécurités sont montées pivotantes autour d'un axe vertical. Les barrières 37 comportent un mécanisme d'ouverture relié au dispositif de verrouillage de manière à ce qu'elles soient en 10 position fermée lorsque le bateau 1 n'est pas amarré à la passerelle 3 et qu'elles soient en position ouverte lorsque ledit bateau 1 est amarré à ladite passerelle. Dans le cas du premier mode de réalisation décrit précédemment, le 15 mécanisme d'ouverture des barrières 37 comporte des biellettes actionnées par les éléments cylindriques horizontaux 10a et 10b : - lorsque les éléments cylindriques 10a, 10b pénètrent dans les logements cylindriques 30a, 30b, ils repoussent les biellettes de manière à ouvrir les barrières 37 (pointillés sur les figures 1, 2 et 3), 20 - lorsque les éléments cylindriques 10a, 10b ressortent des logements cylindriques 30a, 30b, des ressorts de rappel reliés aux biellettes ramènent en position fermée les barrières 37 (trait plein sur les figures 1, 2 et 3 ; figure 4). Dans le cas du second mode de réalisation décrit précédemment, le 25 mécanisme d'ouverture des barrières 37 comportent des biellettes actionnées par les mâchoires hémisphériques 11 a et 11 b : - lorsque les mâchoires hémisphériques 11 a et 11 b encerclent la tige cylindrique 31, elles repoussent les biellettes de manière à ouvrir les barrières 37 (figure 7), 2909110 - 10- - lorsque les mâchoires hémisphériques 11 a et 11 b libèrent la tige cylindrique 31, des ressorts de rappel reliés aux biellettes ramènent en position fermée les barrières 37 (figure 6). 5 Dans le cas du troisième mode de réalisation décrit précédemment, le mécanisme d'ouverture des barrières 37 est avantageusement un dispositif motorisé actionné lors de la mise en contact des éléments magnétiques 12 et 13 de manière à ce que lesdites barrières soient fermées lorsque lesdits éléments ne sont pas en contact et de manière à ce qu'elles s'ouvrent dans le 10 cas contraire. En pratique, on peut relier le mécanisme d'ouverture des barrières 37 à des capteurs de position. En se rapportant aux figures 2, 5, 8, 9 et 10, un guide 5 est disposé au niveau de la partie 3d de la passerelle 3, ledit guide étant configuré de manière 15 à guider les moyens de verrouillage du bateau 1 vers les moyens de verrouillage de ladite passerelle lors de l'approche dudit bateau vers ladite passerelle. En pratique, le guide 5 à la forme d'un entonnoir. En se rapportant aux figures annexées, la passerelle 3 comporte un 20 dispositif d'amortissement au niveau des moyens de verrouillage de manière à ne pas endommager lesdits moyens et/ou le bateau 1 lors d'un amarrage un peu brutal. En pratique, la partie 3d de la passerelle est montée mobile en translation par rapport à la partie 3c et des amortisseurs 33 viennent amortir le déplacement de la partie 3d lors de l'amarrage du bateau 1. On utilise 25 préférentiellement des amortisseurs à ressorts, mais tout autre moyen équivalent convenant à l'homme du métier peut être employé. Il est avantageux de combiner les amortisseurs 33 avec dés amortisseurs 36 du type tampon en caoutchouc ou ressort de rappel, de manière à amortir le déplacement de la partie 3d lors du départ du bateau 1. 30 Revendications 1. Système pour relier un bateau (1) à un quai (2) et comportant une passerelle (3) fixée audit quai et destinée à relier ledit bateau, ladite passerelle étant équipée d'articulations (34, 35) aménagées de manière à ce qu'elle puisse suivre les oscillations des vagues et s'orienter dans la direction du courant, se caractérisant par le fait que l'extrémité (3c, 3d) de ladite passerelle est flottante et en ce que la liaison entre ladite passerelle et ledit bateau est réalisée par l'intermédiaire d'un dispositif de verrouillage rétractable laissant un degré de liberté en rotation horizontale à ladite liaison. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de verrouillage est formé par un verrou rétractable (10a, 10b, 11 a, 11 b) disposé sur le bateau (1) ou la passerelle (3), et un élément complémentaire (30a, 30b, 31) adapté à recevoir ledit verrou, ledit élément complémentaire étant disposé sur la passerelle (3) ou le bateau (1), ledit verrou ayant un degré de liberté en rotation horizontale lorsqu'il est agencé avec ledit élément complémentaire. 3. Système selon la revendication 2, dans lequel le verrou rétractable est formé par des éléments cylindriques horizontaux (10a, 10b) disposés sur le bateau (1) ou la passerelle (3), lesdits éléments cylindriques étant montés mobiles entre : - une position déployée où ils pénètrent dans des logements cylindriques complémentaires (30a, 30b) disposés sur la passerelle (3) ou le bateau (1) afin d'assurer la liaison entre ledit bateau et ladite passerelle, - et une position repliée où ils sortent desdits logements cylindriques afin de libérer ladite liaison. 2909110 -12 - 4. Système selon la revendication 2, dans lequel le verrou rétractable est formé par une pince (11 a, 11 b) à bord cylindrique disposée sur le bateau (1) ou la passerelle (3) et dont l'ouverture est commandée 5 mécaniquement entre : - une position fermée où ladite pince encercle une tige cylindrique (31) de forme complémentaire disposée sur la passerelle (3) ou le bateau (1) afin d'assurer la liaison entre ledit bateau et ladite passerelle, - une position ouverte où ladite pince relâche ladite tige afin de libérer 10 ladite liaison. 5. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des capteurs (32) sont arrangés au niveau de la structure du bateau (1) et/ou de la passerelle (3) de manière à pouvoir activer autornatiquement le 15 dispositif de verrouillage lorsque ledit bateau est en position d'amarrage. 6. Système selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de verrouillage est formé par un élément magnétique (12) agencé sur le bateau (1) et apte à se fixer à un autre élément magnétique (13) agencé sur la 20 passerelle (3), la polarité desdits éléments (12, 13) étant telle que lorsqu'ils sont en contact, ils forment une liaison fixe, un desdits éléments magnétiques (12, 13) étant monté mobile en rotation autour d'un axe horizontal (13a) de manière à laisser un degré de liberté en rotation horizontale à la liaison entre le bateau (1) et la passerelle (3). 25 7. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la passerelle (3) comporte un dispositif d'amortissement (33) au niveau des moyens de verrouillage (30a, 30b, 31). 30 8. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la passerelle (3) comporte un flotteur (4) aménagé de manière à ce que 2909110 -13- ladite passerelle puisse suivre les oscillations des vagues avec un décalage limité. 9. Système selon la revendication 8, dans lequel le flotteur (4) est 5 agencé sur un châssis (40) immergé dans l'eau et relié à la passerelle (3), ledit châssis étant articulé de manière à ce qu'il puisse rester en position verticale lors des mouvements des vagues. 10. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel 10 un guide (5) est disposé à l'extrémité (3c, 3d) de la passerelle (3), ledit guide étant configuré de manière à pouvoir guider les moyens de verrouillage (10a, 10b, 11a, 11 b) du bateau (1) vers les moyens de verrouillage (30a, 30b, 31) de ladite passerelle lors de l'approche dudit bateau vers ladite passerelle.