Brevet FR2955828A1 — publié le 20110805

Support flottant pour structure off-shore telle que notamment une éolienne La présente invention concerne un support flottant pour une structure off-shore telle que notamment une éolienne. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un tel support flottant qui comporte des moyens en forme de mât de support dont la partie supérieure est associée à la structure comme par exemple à une nacelle d'une éolienne et dont la partie inférieure est associée à des moyens en forme de flotteur et à des moyens formant lest, les moyens en forme de flotteur pouvant également être associés à des moyens de ballastage. On connaît déjà dans l'état de la technique, une grande variété de supports flottants de ce type. Ainsi par exemple un support flottant comportant des flotteurs allongés d'axes parallèles à l'axe des moyens en forme de mât de support et disposés régulièrement autour de ceux-ci, est déjà connu. Ce support flottant est alors mis à l'eau en position verticale après assemblage, déballasté et partiellement lesté. La nacelle est ensuite assemblée sur l'extrémité correspondante des moyens en forme de mât à l'aide d'une grue et un complément de lest est ajouté à flot dans une zone où la profondeur le permet. Le support flottant est alors remorqué sur site d'exploitation en position verticale. D'autres supports flottants présentant des structures différentes sont également connus mais leur installation sur site se fait de façon relativement proche de celle décrite précédemment. On conçoit alors que ces différents supports flottants présentent un certain nombre d'inconvénients notamment de leur assemblage, de la manipulation et en particulier de leur transport sur site d'exploitation. En effet, ces différents supports flottants doivent être assemblés et remorqués en position verticale. L'assemblage notamment de la nacelle à l'extrémité du mât nécessite alors l'utilisation de moyens de levage extrêmement importants et difficiles à mettre en oeuvre sur site. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un support flottant pour structure off-shore telle que notamment une éolienne, du type comportant des moyens en forme de mât de support dont la partie supérieure est associée à la structure et dont la partie inférieure est associée à des moyens en forme de flotteur et à des moyens formant lest, caractérisée en ce que les moyens en forme de flotteur présentent une forme générale évasée à partir de la partie inférieure des moyens en forme de mât, permettant de définir deux positions stables du support, l'une couchée et l'autre dressée sur les moyens en forme de flotteur. Selon d'autres aspects de l'invention, le support flottant comprend l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - les moyens en forme de flotteur comprennent des moyens de ballastage permettant de déplacer le support entre ses deux positions stables, - les moyens en forme de flotteur comportent plusieurs flotteurs allongés disposés régulièrement autour des moyens en forme de mât, - les extrémités inférieures des différents flotteurs allongés sont reliées aux moyens formant lest à l'extrémité inférieure des moyens en forme de mât, - les extrémités supérieures des différents flotteurs allongés sont reliées entre elles et aux moyens en forme de mât par des poutres de liaison, - les moyens en forme de flotteur comprennent au moins trois flotteurs allongés disposés régulièrement autour des moyens en forme de mât, - les flotteurs latéraux sont inclinés par rapport aux moyens en forme de mât d'un angle compris entre 15° et 45°, et - les flotteurs latéraux sont inclinés d'un angle égal à environ 30°. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective d'une structure off-shore telle que notamment une éolienne, de l'état de la technique, et - les figures 2 et 3 représentent des vues en perspective d'une structure off-shore telle que notamment une éolienne, selon l'invention, respectivement en position couchée et dressée. On a en effet illustré sur la figure 1, un support flottant pour une structure off-shore telle que notamment une éolienne. Cette structure est désignée par la référence générale 1 sur cette figure et le support flottant est désigné par la référence générale 2. Ce support comporte de façon classique des moyens en forme de mât de support désignés par la référence générale 3, dont la partie supérieure est associée à la structure telle que par exemple une nacelle d'éolienne, désignée par la référence générale 4, et dont la partie inférieure est associée à des moyens en forme de flotteur, désignés par la référence générale 5, et à des moyens formant lest désignés par la référence générale 6. Dans l'exemple de réalisation décrit sur cette figure 1, les moyens formant lest 6 sont par exemple prévus à l'extrémité inférieure des moyens en forme de mât 3 et les moyens en forme de flotteur comportent par exemple trois flotteurs allongés, par exemple cylindriques, désignés respectivement par les références générales 7, 8 et 9, associés à des moyens de ballastage. Ces flotteurs 7, 8 et 9 sont reliés entre eux et aux moyens en forme de mât 3 par des poutres de liaison dont l'une est par exemple désignée par la référence générale 10 sur cette figure 1. Les lignes désignées par les références respectivement 11 et 12, désignent la ligne de flottaison en mode déballasté 11 par exemple pour le transit de la structure et la ligne de flottaison normale 12. Comme cela a été indiqué précédemment, une telle structure présente un certain nombre d'inconvénients notamment au niveau de son assemblage et son transport. Pour résoudre ces problèmes, et comme cela est illustré sur les figures 2 et 3, dans le support flottant selon l'invention, les moyens en forme de flotteur présentent une forme générale évasée à partir de la partie inférieure des moyens en forme de mât, permettant de définir deux positions stables de ce support, l'une couchée sur les moyens en forme de flotteur illustrée sur la figure 2 par exemple pour son assemblage et son transport et l'autre dressée illustrée sur la figure 3 par exemple sur site d'exploitation. On reconnaît en effet sur ces figures 2 et 3, un support flottant pour structure of-shore telle que notamment une éolienne, qui est désigné par la référence générale 15 sur ces figures. De façon classique, ce support flottant comporte des moyens en forme de mât désignés par la référence générale 16 sur ces figures, dont l'extrémité supérieure est associée à la structure à supporter telle que par exemple la nacelle d'éolienne et dont l'extrémité inférieure est associée à des moyens formant lest désignés par exemple par la référence générale 17 et à des moyens en forme de flotteur désignés par la référence générale 18. De façon classique, ces moyens en forme de flotteur sont également associés à des moyens de ballastage. Selon l'invention, les moyens en forme de flotteur présentent alors une forme générale évasée à partir de la partie inférieure des moyens en forme de mât 16 pour permettre de définir deux positions stables de ce support, l'une couchée sur les moyens en forme de flotteur, telle qu'illustrée sur la figure 2 permettant l'assemblage et le transport du support flottant et l'autre dressée en position d'utilisation, telle qu'illustrée sur la figure 3. Les moyens de ballastage permettent alors de faire passer le support flottant selon l'invention de l'une de ces positions vers l'autre. Comme cela est également illustré sur ces figures, les moyens en forme de flotteur comportent par exemple plusieurs flotteurs allongés, comme par exemple trois flotteurs désignés par les références générales 19, 20 et 21, régulièrement répartis autour des moyens en forme de mât 16, ces flotteurs 19, 20, 21 présentant une forme par exemple cylindrique. Les extrémités inférieures de ces différents flotteurs sont alors associées aux moyens en forme de lest 17 par exemple, tandis que leurs extrémités supérieures sont reliées d'une part entre elles et d'autre part, aux moyens en forme de mât 16, par des poutres de liaison telles que celle désignée par la référence générale 22 sur ces figures. Ce support flottant présente alors un certain nombre d'avantages dans la mesure où il peut être assemblé et transporté en position dite couchée sur ses flotteurs. Dans cette position couchée, le support flottant présente un faible tirant d'eau et les moyens en forme de mât 16 sont alors inclinés par rapport à la surface de l'eau, l'extrémité supérieure de ces moyens en forme de mât étant alors suffisamment éloignée de la surface de l'eau pour éviter tout risque de mouille de la nacelle de l'éolienne qui peut alors être assemblée directement à l'extrémité des moyens en forme de mât lors de la fabrication du flotteur par exemple en bassin, ce qui permet de limiter l'utilisation de grues. L'inclinaison des flotteurs latéraux par rapport aux moyens en forme de mât peut être comprise entre 15° et 45° et de préférence égale environ à 30° et permet d'avoir une inertie de flottaison évolutive en fonction du tirant d'eau et donc du taux de remplissage des moyens de ballastage. De cette manière et en considérant l'état initial suivant, support flottant à la verticale, ballasts remplis à 100 % puis en vidant progressivement ces ballasts, le tirant d'eau du support flottant diminue de même que l'inertie de flottaison. On arrive ainsi à une position instable dont la conséquence est une inclinaison du support flottant jusqu'à la position couchée. Il est à noter que cette position couchée est très stable et que les passages de la position couchée à la position dressée verticale par remplissage des ballasts, est parfaitement maîtrisable. Les lignes respectivement 23 et 24 représentées sur la figure 3 représentent les lignes de flottaison en mode déballasté vertical et de flottaison normale. Il ressort de ce qui précède que ce support flottant présente un certain nombre d'avantages par rapport aux solutions antérieures et en particulier la suppression de toute opération de montage sur site d'exploitation, ce qui se traduit par des gains très importants sur les coûts des moyens industriels à mettre en oeuvre et une plus grande indépendance vis-à-vis de la disponibilité de moyens spécifiques tels que des grues et des conditions météorologiques. La structure peut alors être assemblée en bassin sans nécessiter de moyens de levage particuliers. Une telle structure peut également être installée par des fonds inférieurs à ceux nécessaires aux flotteurs de l'état de la technique, tout en présentant une stabilité intrinsèque supérieure durant des opérations de remorquage. Le support flottant selon l'invention présente également une structure plus simple et plus rigide que celles des flotteurs de l'état de la technique et une stabilité meilleure pour un poids inférieur. Un tel support offre également un meilleur amortissement notamment en pilonnement. Il va de soi bien entendu que d'autres modes de réalisation et d'autres applications encore peuvent être envisagés. REVENDICATIONS1.- Support flottant pour structure off-shore telle que notamment une éolienne, du type comportant des moyens en forme de mât de support (16) dont la partie supérieure est associée à la structure et dont la partie inférieure est associée à des moyens en forme de flotteur (18) et à des moyens formant lest (17), caractérisée en ce que les moyens en forme de flotteur (18) présentent une forme générale évasée à partir de la partie inférieure des moyens en forme de mât (16), permettant de définir deux positions stables du support, l'une couchée et l'autre dressée sur les moyens en forme de flotteur (18). 2.- Support flottant selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens en forme de flotteur (18) comprennent des moyens de ballastage permettant de déplacer le support entre ses deux positions stables. 3.- Support flottant selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens en forme de flotteur (18) comportent plusieurs flotteurs allongés (19, 20, 21) disposés régulièrement autour des moyens en forme de mât (16). 4.- Support flottant selon la revendication 3, caractérisée en ce que les extrémités inférieures des différents flotteurs allongés sont reliées aux moyens formant lest (17) à l'extrémité inférieure des moyens en forme de mât (16). 5.- Support flottant selon la revendication 4, caractérisée en ce que les extrémités supérieures des différents flotteurs allongés sont reliées entre elles et aux moyens en forme de mât par des poutres de liaison (22). 6.- Support flottant selon l'une quelconque des revendications 3, 4 ou 5, caractérisée en ce que les moyens en forme de flotteur comprennent au moins trois flotteurs allongés (19, 20, 21) disposés régulièrement autour des moyens en forme de mât (16). 7.- Support flottant selon la revendication 6, caractérisé en ce que les flotteurs latéraux (19, 20, 21) sont inclinés par rapport aux moyens en forme de mât (16) d'un angle compris entre 15° et 45°. 8.- Support flottant selon la revendication 7, caractérisé en ce que les flotteurs latéraux (19, 20, 21) sont inclinés d'un angle égal à environ 30°.30