Brevet FR3051023A1 — publié le 20171110

FLOTTEUR NOTAMMENT D'EOLIENNE OFFSHORE La présente invention concerne un flotteur, notamment d'éolienne offshore. Par exemple, l'invention peut concerner les flotteurs dits hybrides, pour ce type d'applications. De tels flotteurs sont déjà connus dans l'état de la technique, comme par exemple par le document WO 2014/031009. Ce document décrit un tel flotteur d'éolienne, qui comporte au moins quatre colonnes par exemple en acier, dont une colonne centrale, et trois colonnes extérieures, raccordées à la colonne centrale par des branches en forme de ponton par exemple en béton. Dans ce document, les colonnes extérieures sont reliées à la colonne centrale selon une configuration en étoile. Les colonnes extérieures et les branches en forme de ponton de ce flotteur comportent alors également des ballasts, permettant de régler le niveau de flottabilité de ce flotteur. Ceci permet par exemple le transport et l'installation de cette éolienne sur un site de production d'électricité. Les flotteurs de cette nature sont dits hybrides car ils utilisent une structure mixte par exemple en acier pour les colonnes et en béton pour les branches en forme de ponton, entre celles-ci. Dans le document antérieur mentionné précédemment, des moyens de vidange par pompage de ces ballasts sont également prévus. Ces moyens de pompage permettent en effet de pomper de l'eau hors de ces ballasts pour modifier la flottabilité de l'ensemble. Ce document antérieur décrit donc de façon générale le concept de flotteur hybride. Par ailleurs, on sait également que ce type de flotteurs pose des questions d'architecture navale et d'adaptation. En particulier des questions de réglage de la flottabilité et de performances, c'est- à-dire de stabilité et de raideur hydrostatique notamment, de ces flotteurs peuvent se poser. Enfin ces flotteurs doivent être facilement réalisables, de façon industrielle et à un coût réduit. La présente invention a pour but de faire progresser la définition de ce type de flotteurs. 3051023 2 A cet effet, l'invention a pour objet un flotteur notamment d'éolienne offshore, comportant au moins quatre colonnes, dont une colonne centrale et trois colonnes extérieures raccordées à la colonne centrale par des branches en forme de ponton, caractérisé en ce qu'il comporte, associée à au moins une branche en forme de ponton, 5 au moins une bride tronconique sur laquelle est fixée la colonne correspondante. Suivant d'autres caractéristiques du flotteur selon l'invention, prises seules ou en combinaison : les brides sont en acier ; les branches en forme de ponton sont en béton ; 10 chaque branche en forme de ponton comporte des éléments de fixation des brides ; les éléments de fixation comprennent des organes de post-contrainte noyés dans le béton des branches en forme de ponton ; la bride présente une section décroissante vers le haut ; 15 au moins les colonnes extérieures du flotteur sont fixées sur des branches en forme de ponton par des brides tronconiques ; la ou chaque colonne est soudée sur la bride correspondante ; la ou chaque colonne est vissée sur la bride correspondante. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, 20 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'un exemple de réalisation d'un flotteur d'éolienne offshore selon l'invention ; - la figure 2 illustre les différentes parties de ce flotteur ; et 25 - la figure 3 représente une vue de détail d'une bride entrant dans la constitution d'un flotteur selon l'invention. On a en effet illustré sur la figure 1, un flotteur hybride notamment d'éolienne offshore. Cette éolienne offshore est désignée par la référence générale 1 sur cette figure 1, 30 et le flotteur de celle-ci est désigné par la référence générale 2. Dans la présente demande, le terme hybride est utilisé pour décrire un flotteur utilisant deux matériaux différents pour réaliser des parties de celle-ci. Ainsi et comme cela a été indiqué dans le document antérieur mentionné précédemment, un tel flotteur 2 comporte au moins quatre colonnes par exemple en acier, 35 dont une colonne centrale, désignée par la référence générale 3, et trois colonnes extérieures désignées par les références 4, 5 et 6. 3051023 3 Ces colonnes extérieures sont raccordées à la colonne centrale par des branches en forme de ponton en béton, dont deux, par exemple 7 et 8, sont illustrées sur ces figures. Bien entendu d'autres matériaux comme par exemple des matériaux composites 5 peuvent être utilisés. Comme cela a été indiqué précédemment également, la colonne centrale et les colonnes extérieures peuvent être des colonnes par exemple en acier ou autre et présenter une section cylindrique tandis que les branches en forme de ponton peuvent être réalisées en béton et présenter une section polygonale comme par exemple 10 rectangulaire ou carrée. De façon classique également, dans ce type de flotteur, les colonnes extérieures et les branches en forme de ponton comportent des ballasts. On voit également apparaître sur ces figures et en particulier sur la figure 3, la différence de nature de matériau de réalisation de ces éléments, à savoir les colonnes par 15 exemple en acier ou autre et les branches en forme de ponton en béton. Pour assurer la liaison entre les colonnes et les branches, on utilise des brides en acier, qui sont associées aux branches en forme de ponton et sur lesquelles sont fixées les colonnes correspondantes. Sur cette figure 3, on voit apparaître par exemple une bride de fixation en acier 11, 20 interposée entre la colonne extérieure en acier 4 et la branche en forme de ponton en béton 7 correspondante. En fait et comme cela est illustré sur cette figure 3, on utilise par exemple un réseau de câbles de précontrainte des branches en forme de ponton, pour assurer la fixation des brides sur ces branches en forme de ponton. 25 Les colonnes du flotteur, réalisées par exemple en acier, peuvent alors être soudées ou vissées sur ces brides. Mais il va de soi que d'autres modes de réalisation et d'autres types de flotteurs peuvent être envisagés. En effet, on devine sur cette figure 3, par transparence, un réseau de câbles 12, 30 c'est-à-dire des organes tels que des éléments de post-contrainte, noyés dans le béton lors de la réalisation des branches en forme de ponton et notamment la branche 7 illustrée, et qui s'étendent donc entre les différentes colonnes du flotteur. Plusieurs modes de réalisation de ces moyens peuvent bien entendu être envisagés. 35 Dans l'exemple de la figure 3, la bride 11 par exemple, est alors placée au-dessus de la branche en forme de ponton 7. 3051023 4 Le réseau 12 de cette branche en forme de ponton 7, comporte des éléments de fixation en saillie sur la branche, par exemple répartis en couronne, qui coopèrent avec la bride, pour la fixer sur cette branche. Bien entendu d'autres modes de réalisation de ces moyens de fixation peuvent 5 être envisagés. Ainsi par exemple, ces moyens de fixation peuvent comprendre des barres de post-précontrainte, voire des parties en saillie en béton des branches en forme de ponton, s'engageant alors dans des lumières par exemple des brides. La bride peut également être disposée dans le prolongement de la branche en 10 forme de ponton. La post-contrainte permet en effet de supprimer les goujons (de type Nelson par exemple), car elle assure une reprise des cisaillements en frottement pur. Si cela était nécessaire, pour améliorer les frottements, des clés de cisaillement pourraient être introduites en sous-face. 15 Comme cela est visible sur la figure 3, la bride 11 présente par exemple une forme générale tronconique, de section par exemple décroissante vers le haut. Une section croissante peut également être envisagée. Au moins une partie de cette bride 11 peut en effet être tronconique de section croissante ou décroissante, comme cela est illustré sur cette figure 3. 20 La colonne en acier 4 est par exemple fixée sur cette bride correspondante 11, par l'intermédiaire par exemple d'un cordon de soudure. Bien entendu, d'autres modes de fixation encore peuvent être envisagés, comme par exemple l'utilisation de moyens de vissage ou autres de la colonne en position sur la bride. 25 Une telle forme de bride permet à celle-ci, et de façon plus générale au flotteur, de recevoir des colonnes de diamètres différents, tout en conservant inchangé le reste du flotteur c'est-à-dire en ne modifiant pas le reste du flotteur et en particulier les dimensions des branches en forme de ponton. C'est en effet la forme particulière tronconique de la bride qui lui permet, et au 30 flotteur, de recevoir des colonnes de diamètres différents. Le réglage de la flottabilité du flotteur peut effectivement se traduire par une modification du diamètre d'au moins l'une des colonnes et en particulier des colonnes extérieures du flotteur. En utilisant une ou des brides de forme tronconique pour assurer la fixation par 35 exemple d'au moins certaines des colonnes extérieures du flotteur, il est possible d'avoir 3051023 5 une base de flotteur commune et standard, sur laquelle on peut adapter des colonnes de diamètres différents. De préférence c'est le diamètre des colonnes extérieures que l'on modifie pour adapter le flotteur et donc ce sont les brides correspondantes qui présentent de 5 préférence cette forme tronconique, et à tout le moins l'une de celles-ci. On conçoit alors qu'une telle structure présente un certain nombre d'avantages au niveau de la facilité de réalisation de l'ensemble du flotteur, de sa fiabilité et de son coût réduit tout en étant adaptable. En effet une base commune de flotteur peut être réalisée avec les branches en 10 forme de ponton et des brides tronconiques permettent à cette base d'être adaptée aux besoins de flottabilité. 15 REVENDICATIONS1.- Flotteur (2) notamment d'éolienne offshore (1), comportant au moins quatre colonnes (3, 4, 5, 6), dont une colonne centrale (3) et trois colonnes extérieures (4, 5, 6) raccordées à la colonne centrale par des branches en forme de ponton (7, 8), caractérisé en ce qu'il comporte, associée à au moins une branche en forme de ponton (7), au moins une bride tronconique (11) sur laquelle est fixée la colonne correspondante (4). 2.- Flotteur notamment d'éolienne offshore selon la revendication 1, caractérisé en ce que les brides (11) sont en acier. 3.- Flotteur notamment d'éolienne offshore selon la revendication 2, caractérisé en ce que les branches (7, 8) en forme de ponton sont en béton. 4.- Flotteur notamment d'éolienne offshore selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque branche en forme de ponton (7, 8) comporte des éléments (12) de fixation des brides. 5.- Flotteur notamment d'éolienne offshore selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les éléments de fixation (12) comprennent des organes de post- contrainte noyés dans le béton des branches en forme de ponton (7, 8). 6.- Flotteur notamment d'éolienne offshore selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bride (11) présente une section décroissante vers le haut. 7.- Flotteur notamment d'éolienne offshore selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins les colonnes extérieures (4, 5, 6) du flotteur (2) sont fixées sur des branches en forme de ponton (7, 8) par des brides tronconiques (11). 8.- Flotteur notamment d'éolienne offshore selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque colonne est soudée sur la bride correspondante. 3051023 7 9.- Flotteur hybride notamment d'éolienne offshore selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la ou chaque colonne est vissée sur la bride correspondante.