Brevet FR3064694A1 — publié le 20181005

FLOTTEUR HYBRIDE D'EOLIENNE La présente invention concerne un flotteur hybride, notamment d'éolienne offshore. 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 qui comporte au moins quatre colonnes en acier, dont une colonne centrale, et trois colonnes extérieures, raccordées à la colonne centrale par des branches en forme de ponton 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 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 permetient 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. La présente invention a pour but de faire progresser la définition de ce type de flotteurs. A cet effet l'invention a pour objet un flotteur hybride notamment d'éolienne offshore, comportant au moins quatre colonnes en acier, dont une colonne centrale et trois colonnes extérieures raccordées à la colonne centrale par des branches en forme de ponton en béton, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'obturation et d'étanchéité des colonnes par rapport aux branches en forme de ponton. Suivant d'autres caractéristiques du flotteur selon l'invention prises seules ou en combinaison : 3064694 2 - les branches en forme de ponton comportent des brides en acier sur lesquelles sont fixées les colonnes correspondantes ; - chaque bride comporte en regard de la colonne correspondante, une plaque formant les moyens d'obturation et d'étanchéité ; 5 - la plaque d'obturation et d'étanchéité est soudée sur la bride ; - chaque bride est placée dans le prolongement d'une branche en forme de ponton et chaque branche en forme de ponton comporte des éléments de fixation s'engageant dans des trous de la portion de paroi correspondante de chaque bride ; - les éléments de fixation comprennent des câbles de précontrainte noyés dans le 10 béton des branches en forme de ponton ; - les éléments de fixation comprennent des goujons et/ou des tirants ; - les éléments de fixation comprennent des parties en saillie des branches en forme de ponton ; - chaque colonne est soudée sur la bride correspondante ; 15 - chaque colonne est vissée sur la bride correspondante. L'invention sera mieux comprise à la lecture 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'un exemple de réalisation d'un 20 flotteur hybride d'éolienne offshore selon l'invention ; - la figure 2 illustre les différentes parties de ce flotteur ; - la figure 3 représente une vue avec des portions arrachées illustrant une telle structure ; - la figure 4 représente une vue de dessus d'un tel flotteur montrant le ferraillage 25 de celui-ci ; - la figure 5 représente la liaison entre les câbles de précontrainte du flotteur et une bride de fixation d'une colonne entrant dans la constitution d'un flotteur selon l'invention ; - la figure 6 illustre une variante de réalisation d'une bride ; 30 - la figure 7 illustre la liaison entre une colonne et une bride ; et - la figure 8 montre l'utilisation de moyens d'obturation et d'étanchéité intégrés dans 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. 35 Cette éolienne offshore est désignée par la référence générale 1 sur cette figure 1, et le flotteur de celle-ci est désigné par la référence générale 2. 3064694 3 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 en acier, dont une 5 colonne centrale, désignée par la référence générale 3, et trois colonnes extérieures désignées par les références 4, 5 et 6. 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 plus clairement sur les figures 1, 2 et 3. 10 Comme cela a été indiqué précédemment également, les colonnes centrale et extérieures peuvent être des colonnes en acier et présenter une section cylindrique tandis que les branches en forme de ponton peuvent être réalisées en béton et présenter une section rectangulaire. De façon classique également, dans ce type de flotteur, les colonnes extérieures 15 et les branches en forme de ponton comportent des ballasts. Ceci est visible en particulier sur la figure 3, où l'on reconnaît le flotteur 2, la colonne centrale 3, les colonnes extérieures 4, 5 et 6 de celui-ci et les branches en forme de ponton 7 et 8. On voit apparaître sur cette figure 3, les ballasts par exemple 9 et 10 20 respectivement, au niveau des branches en forme de ponton 7 et 8 et des colonnes 4 et 5. On voit également apparaître sur cette figure 3, la différence de nature de matériau de réalisation de ces éléments à savoir les colonnes en acier et les branches en forme de ponton en béton. 25 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 des brides 11, 12, 13, interposées entre des colonnes et des branches correspondantes. 30 En fait et comme cela est illustré sur les figures 4 et 5, on utilise par exemple des câbles de précontrainte des branches en forme de ponton, pour assurer la fixation des brides sur ces branches en forme de ponton et les colonnes réalisées en acier peuvent alors être soudées ou vissées sur ces brides. On a ainsi par exemple représenté sur la figure 4, un ferraillage, c'est-à-dire des 35 organes tels que des éléments de précontrainte, noyés dans le béton lors de la réalisation 3064694 4 des branches en forme de ponton et qui s'étendent donc entre les différentes colonnes 3, 4, 5 et 6. Ainsi sur cette figure 4, on reconnaît le flotteur 2 et les colonnes 3, 4, 5 et 6, qui sont donc reliées par des branches en forme de ponton, telles que les branches 7 et 8. 5 Ces branches sont munies chacune de câbles de précontrainte tels que désignés par les références 14 et 15 respectivement pour ces branches 7 et 8. Ces câbles de précontrainte 14 et 15 permettent d'assurer la liaison entre les brides 11, 12 et 13 et le reste de la structure. Ils constituent les éléments principaux qui assurent la rigidité d'ensemble du 10 flotteur. A cet effet, on a illustré sur les figures 5 et 6, des exemples de réalisation des brides 11 et 12 respectivement, qui permettent de fixer par exemple la colonne extérieure 4 et la colonne centrale 3 sur le reste de la structure du flotteur. La bride 11 par exemple est alors placée dans le prolongement de la branche en 15 forme de ponton 7 et le ferraillage 14 de cette branche comporte des éléments de fixation en saillie qui s'engagent dans des trous de la portion de paroi correspondante de cette bride 11, en regard de cette branche, pour la fixer sur celle-ci. Ainsi sur la figure 5, on voit apparaître un ferraillage, tel que le ferraillage 14, noyé dans le reste de la branche en forme de ponton et dont les extrémités s'engagent dans 20 des trous de la paroi de la bride 11 pour assurer sa fixation. Sur la figure 6, les deux ferraillages, par exemple 14 et 15, sont illustrés. Ces ferraillages comportent également des parties en saillie s'engageant dans des trous de la paroi de la bride 12 en regard des branches en forme de ponton pour assurer la fixation de cette bride et donc de la colonne centrale 3 sur le reste de la structure du 25 flotteur. Ces ferraillages peuvent par exemple être constitués par des câbles de précontrainte noyés dans le béton des branches en forme de ponton, lors de la réalisation de celles-ci. Bien entendu d'autres modes de réalisation de ces moyens de fixation peuvent 30 être envisagés. Ainsi par exemple, ceux-ci peuvent comprendre des goujons et/ou des tirants voire des parties en saillie des branches en forme de ponton, s'engageant alors dans des lumières par exemple des brides. Comme cela est représenté sur la figure 7, la colonne en acier est par exemple 35 fixée sur la bride correspondante par l'intermédiaire d'un cordon de soudure. - 3064694 5 Ceci est visible en particulier sur cette figure 7, où l'on a représenté la colonne 4, la bride correspondante de fixation 11 et le cordon de soudure désigné par la référence générale 20. Bien entendu d'autres modes de fixation encore peuvent être envisagés, comme 5 par exemple l'utilisation de moyens de vissage ou autres de la colonne en position sur la bride. On notera également en regard de la figure 8, que chaque bride comme par exemple la bride 11 illustrée sur cette figure, peut comporter des moyens d'obturation et d'étanchéité de la colonne correspondante par rapport à la ou aux branches en forme de 10 ponton du flotteur. Ainsi par exemple ces moyens d'obturation et d'étanchéité peuvent être formés par une plaque par exemple également en acier qui ferme la bride. Une telle plaque est désignée par la référence générale 21 sur cette figure 8. Cette plaque peut alors être soudée par exemple sur la bride pour assurer 15 l'obturation et l'étanchéité complète de la branche. Bien entendu d'autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés. 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 étanchéité. 20 REVENDICATIONS1.- Flotteur hybride (2) notamment d'éolienne offshore (1), comportant au moins quatre colonnes en acier, dont une colonne centrale (3) et trois colonnes extérieures (4, 5, 6) raccordées à la colonne centrale par des branches en forme de ponton en béton (7, 8), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (21) d'obturation et d'étanchéité des colonnes par rapport aux branches en forme de ponton. 2.- Flotteur hybride notamment d'éolienne offshore selon la revendication 1, caractérisé en ce que les branches en forme de ponton comportent des brides en acier (11, 12, 13) sur lesquelles sont fixées les colonnes correspondantes (3, 4, 5, 6). 3.- Flotteur hybride notamment d'éolienne offshore selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque bride (11) comporte en regard de la colonne correspondante (4), une plaque (21) formant les moyens d'obturation et d'étanchéité. 4.- Flotteur hybride notamment d'éolienne offshore selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque d'obturation et d'étanchéité (21) est soudée sur la bride (11). 5.- Flotteur hybride notamment d'éolienne offshore selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque bride (11, 12, 13) est placée dans le prolongement d'une branche en forme de ponton (7, 8) et en ce que chaque branche en forme de ponton (7, 8) comporte des éléments de fixation (14, 15) s'engageant dans des trous de la portion de paroi correspondante de chaque bride. 6.- Flotteur hybride notamment d'éolienne offshore selon la revendication 5, caractérisé en ce que les éléments de fixation comprennent des câbles de précontrainte (14, 15) noyés dans le béton des branches en forme de ponton. 7.- Flotteur hybride notamment d'éolienne offshore selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les éléments de fixation comprennent des goujons et/ou des tirants. 3064694 7 8.- Flotteur hybride notamment d'éolienne offshore selon l'une quelconque des revendications 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que les éléments de fixation comprennent des parties en saillie des branches en forme de ponton. 5 9.- Flotteur hybride notamment d'éolienne offshore selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque colonne (3, 4, 5, 6) est soudée sur la bride correspondante. 10.- Flotteur hybride notamment d'éolienne offshore selon l'une quelconque des 10 revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque colonne est vissée sur la bride correspondante.