Brevet FR3067047A1 — publié le 20181207

Arrière-plan de l'invention La présente divulgation concerne le domaine de la construction navale et plus spécifiquement celui de la mise à l'eau de structures destinées à flotter dans l'eau. La mise à l'eau est une étape critique après la construction ou réparation, à pied sec, d'une structure destinée à flotter dans l'eau, comme par exemple un navire ou une plateforme flottante. Cette transition d'un support solide sur terre ferme vers une flottaison dans l'eau doit normalement être gérée avec précision pour éviter des dommages sur la structure mise à l'eau. La personne du métier connaît ainsi par exemple le lancement à partir d'un plan incliné, comme décrit dans la publication de demande de brevet japonais JP S55-59226, la mise à l'eau verticale à l'aide de grues ou ascenseurs, comme décrit dans les publications KR 2009 0011697, KR 10 0642343, FR 1 385 516, SG 181 576 ou US 7 419 329, et la mise à l'eau en cale sèche inondable. Ces procédés requièrent toutefois généralement des infrastructures lourdes, coûteuses et relativement peu fréquentes. Une autre alternative connue de la personne du métier est celle de l'immersion sur une barge submersible, telle que décrite par exemple dans les publications JP S62-152996 ou US 4 276 849. Toutefois, à part l'utilisation d'une telle barge submersible, équipement complexe et coûteux, cette autre alternative requiert aussi une profondeur d'eau suffisante pour permettre l'immersion de la barge à l'endroit de la mise à l'eau. Or, au moins dans certaines circonstances, il peut être souhaitable de s'affranchir au moins partiellement de telles contraintes locales. Par exemple, un tel affranchissement des contraintes locales, en matière d'infrastructure ou profondeur d'eau peut permettre de réduire la distance de remorquage de structures flottantes destinées à être ancrées en mer, entre l'emplacement de leur construction et mise à l'eau, et leur emplacement final. Les certificats d'inventeur soviétique SU 1030299 A et SU 1273293 Al ont divulgué des procédés pour la mise à l'eau d'une plateforme 35 flottante pouvant comporter les étapes de chargement de la plateforme sur un ponton flottant dans l'eau, mise en appui sous l'eau de piliers de 3067047 2 support reliés à la plateforme, pendant que celle-ci repose sur le ponton flottant dans l'eau, levage de la plateforme sur les piliers de support, retrait du ponton et abaissement de la plateforme, soutenue encore par les piliers de support, jusqu'à ce que la plateforme flotte dans l'eau. 5 Ces procédés requièrent toutefois encore des infrastructures locales relativement lourdes, notamment un support sous-marin pour soutenir le ponton lors du chargement de la plateforme, ainsi que des moyens de levage puissants pour lever la plateforme sur les piliers de support afin de 10 permettre le retrait du ponton. Objet et résumé de l'invention La présente divulgation vise à remédier à ces inconvénients, en 15 proposant notamment un procédé de mise à l'eau d'une structure destinée à flotter dans l'eau, qui permette de s'affranchir des conditions locales, ainsi que de moyens de levage puissants. Ce but est atteint grâce au fait que, suivant au moins un premier 20 aspect de cette divulgation, ce procédé, qui peut notamment comprendre les étapes de chargement de la structure sur un ponton flottant dans l'eau, mise en appui sous l'eau d'au moins un pilier de support, relié à la structure, pendant que la structure repose sur le ponton flottant dans l'eau, retrait du ponton pendant que la structure est soutenue par l'au 25 moins un pilier de support prenant appui sous l'eau, et abaissement de la structure, soutenue encore par l'au moins un pilier de support, jusqu'à ce que la structure flotte dans l'eau, peut comprendre en outre une étape d'abaissement du ponton, séparant verticalement le ponton de la structure, pendant que la structure est soutenue par l'au moins un pilier 30 de support prenant appui sous l'eau et avant l'étape de retrait du ponton. Grâce à ces dispositions, en abaissant le ponton, plutôt que soulever la plateforme, on peut s'affranchir tant des conditions locales comme de la nécessité de moyens de levage puissants pour séparer verticalement le ponton de la plateforme et permettre ainsi le retrait du ponton. 3067047 3 Suivant au moins un aspect supplémentaire, l'au moins un pilier de support peut être relié de manière amovible à la structure, et le procédé comporter alors aussi une étape de séparation de l'au moins un pilier de support de la structure une fois que la structure flotte dans l'eau. Il peut 5 ainsi être possible de réutiliser l'au moins un pilier de support pour la mise à l'eau d'autres structures. Par ailleurs, l'au moins un pilier de support peut être relié à la structure à travers un emplacement pour fixation de ligne d'ancrage sur la structure. Ainsi, cet emplacement peut offrir un double usage, pour la mise en l'eau et pour l'ancrage subséquent de la 10 structure après sa mise à l'eau. Suivant au moins un autre aspect supplémentaire, le procédé peut comprendre aussi une étape de connexion de l'au moins un pilier de support à la structure avant la mise en appui sous l'eau de l'au moins un 15 pilier de support. Suivant encore un autre aspect, le ponton peut être abaissé par rapport à sa ligne de flottaison lors de l'étape d'abaissement du ponton. En particulier, le ponton peut être ballasté pour effectuer l'étape 20 d'abaissement du ponton. En abaissant ainsi le ponton dans l'eau, on peut facilement écarter verticalement le ponton de la structure soutenue par l'au moins un pilier de support, pour autant que le ponton ne repose pas déjà directement sur le fond de l'eau, afin de permettre le retrait subséquent du ponton. 25 Toutefois, alternativement ou en complément à cet abaissement du ponton par rapport à sa ligne de flottaison, il est également envisageable que le niveau de l'eau descende pendant l'étape d'abaissement du ponton. En particulier, le niveau de l'eau peut être abaissé par la marée pendant 30 l'abaissement du ponton. On peut ainsi faire usage du phénomène naturel des marées, plutôt que de dispositifs ou installations complexes, pour écarter verticalement le ponton de la structure soutenue par l'au moins un pilier de support, de manière à permettre son retrait subséquent. 35 Suivant encore un autre aspect supplémentaire, un vérin hydraulique et/ou mécanique d'actionnement vertical peut être interposé entre l'au 3067047 4 moins un pilier de support et la structure pour ainsi actionner un déplacement vertical relatif du pilier de support par rapport à la structure. Suivant encore un autre aspect supplémentaire, la structure peut 5 être une plateforme flottante, telle que par exemple une plateforme flottante de forage ou d'exploration ou une plateforme flottante d'exploitation d'énergies renouvelables avec au moins une turbine éolienne ou hydrolienne. 10 Brève description des dessins L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, d'exemples de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux 15 dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une illustration schématique d'une première étape d'un procédé de mise à l'eau suivant un aspect de la divulgation ; - la figure 2 est une illustration schématique d'une deuxième étape du même procédé de mise à l'eau ; 20 - la figure 3 est une illustration schématique d'une troisième étape du même procédé de mise à l'eau ; - la figure 4A est une illustration schématique d'une quatrième étape du même procédé de mise à l'eau, suivant une première option ; 25 la figure 4B est une illustration schématique de la quatrième étape du même procédé de mise à l'eau, suivant une deuxième option ; - la figure 5 est une illustration schématique d'une cinquième étape du même procédé de mise à l'eau ; - la figure 6 est une illustration schématique d'une sixième étape du 30 même procédé de mise à l'eau ; - la figure 7A est une illustration schématique d'une septième étape du même procédé de mise à l'eau, suivant une première option ; - la figure 7B est une illustration schématique de la septième étape du même procédé de mise à l'eau, suivant une deuxième option ; 35 la figure 8 est une illustration schématique d'une huitième étape du même procédé de mise à l'eau ; 3067047 5 - la figure 9 est une illustration schématique d'une structure ancrée au large après sa mise à l'eau suivant le procédé susmentionné ; la figure 10A illustre schématiquement un vérin destiné à être utilisé dans le procédé susmentionné ; et 5 - la figure 10B illustre schématiquement un vérin alternatif destiné à être utilisé dans le procédé susmentionné. Description détaillée de l'invention 10 Les étapes d'un procédé de mise à l'eau d'une structure 1 suivant un aspect de la présente divulgation sont illustrées sur les figures 1 à 8 La structure 1 peut être, comme dans l'exemple illustré, une plateforme flottante comme celle divulguée dans FR 2 970 696 B1, mais pourrait alternativement être par exemple un navire. Elle peut avoir été assemblée 15 et/ou construite sur place, par exemple à partir de modules préfabriqués ailleurs et acheminés sur place. Dans une première étape illustrée sur la figure 1, on peut procéder au chargement de la structure 1 sur un ponton 10. Son chargement peut procéder, comme illustré, sur des roues ou rouleaux 11, éventuellement posés sur des rails. Pour cela, une surface de 20 chargement 12 du ponton 10 peut être à sensiblement le même niveau, dans cette première étape, que la surface 13 du sol au rivage adjacent 14, à partir duquel la structure 1 est chargée. Une fois que la structure 1 est chargée, on peut procéder, dans une 25 deuxième étape illustrée sur la figure 2, à relier des piliers de support 2 à la structure 1. Alternativement, toutefois, la connexion des piliers de support 2 à la structure 1 pourrait être effectuée avant le chargement de la structure, avec les piliers de support 2 déjà installés, sur le ponton 10. Ces piliers de support 2 peuvent être reliés à la structure 1 par des 30 fixations 3, qui peuvent être fixées de manière amovible sur, par exemple, des emplacements 5 pour fixation de lignes d'ancrage sur cette structure 1. Les piliers de support 2 peuvent être mobiles au moins verticalement 35 par rapport aux fixations 3. Pour actionner et/ou freiner leur mouvement vertical, des vérins 4 peuvent être interposés entre les fixations 3 et les 3067047 6 piliers de support 2. Les vérins 4 peuvent être des vérins hydrauliques, et notamment des vérins à eau, comme illustré par exemple sur la figure 10A, avec un piston 41 solidaire de la fixation 3 reçu de manière coulissante dans un cylindre 42 formé dans le pilier de support 2 et 5 pouvant recevoir et évacuer de l'eau à pression à travers un conduit 43, à écoulement éventuellement restreint et pouvant être équipé d'une vanne 44 pouvant être ouverte pour permettre le passage de l'eau dans l'un ou l'autre sens afin de soulever ou abaisser le pilier de support 2 par rapport à la fixation 3 ou fermée pour fixer la position du pilier de support 2 par 10 rapport à la fixation. Alternativement, toutefois, les vérins 4 peuvent être des vérins mécaniques, chacun comprenant par exemple, comme illustré sur la figure 10B, un ou plusieurs pignons 45, associés à l'un de la fixation 3 et le pilier de support 2, et une crémaillère 46, associée à l'autre de la fixation 3 et le pilier de support 2. Les pignons 45 peuvent être couplés à 15 au moins un moteur 47 et un frein 48 pour, respectivement, actionner ou freiner, voire bloquer un mouvement vertical relatif du pilier de support 2 par rapport à la fixation. Ainsi, dans une troisième étape, illustrée sur la figure 3, on peut 20 procéder à abaisser les piliers de support 2 jusqu'à ce qu'il prennent appui, sous l'eau 15, sur le fond marin 16. Cet abaissement peut être simplement impulsé par gravité, ou actionné par les vérins 4, mais en tout cas sa vitesse peut être restreinte à travers ces vérins 4. Une fois que les piliers de support 2 prennent appui sous l'eau 15, leur position relative par 25 rapport aux fixations 3 et donc par rapport à la structure 1 peut être fixée, par exemple en bloquant les vérins 4, de manière à ce que l'appui des piliers de support 2 sous l'eau 15 puisse soutenir la structure 1. Dans une quatrième étape, le ponton 10 peut être abaissé sous la 30 structure 1, désormais soutenue, à travers les fixations 3, par les piliers de support 2 en appui sous l'eau 15, de manière à écarter verticalement le ponton 10 de la structure. Suivant un premier aspect, illustré par un exemple sur la figure 4A, dans cette quatrième étape le ponton 10 peut être abaissé par rapport à sa ligne de flottaison 17. Ceci peut être effectué 35 par exemple en ballastant le ponton 10, avec du ballast solide ou liquide, de manière à en augmenter le déplacement. Suivant un deuxième aspect, 3067047 7 illustré par un exemple sur la figure 4B, dans cette quatrième étape le niveau de l'eau 15 descend, de manière à abaisser le ponton 10 même si son niveau par rapport à sa ligne de flottaison 17 est maintenu. Cet abaissement du niveau de l'eau peut être obtenu par un jeu d'écluses, 5 mais aussi, de manière plus simple et sans faire appel à des infrastructures particulières, il peut être l'effet des marées : les piliers de support 2 pourraient donc être abaissés et prendre appui sous l'eau 15 pendant la marée haute, et le ponton 10 descendre et s'écarter verticalement de la structure 1 à cause la marée basse. Bien sûr, ces deux 10 aspects ne s'excluent pas mutuellement, et il serait également possible de les combiner, par exemple en ballastant le ponton 10 pour amplifier sa descente à cause de la marée. Une fois qu'un écart vertical suffisant est obtenu entre le ponton 10 15 et la structure 1, désormais soutenue par les piliers de support 2, on peut procéder à une cinquième étape, comme dans l'exemple illustré sur la figure 5, dans laquelle le ponton 10 est retiré. L'espace sous le ponton 10 étant ainsi libéré, on peut ensuite procéder à une sixième étape, comme dans l'exemple illustré sur la figure 6, dans laquelle on procède à abaisser 20 la structure 1 jusqu'à ce qu'elle flotte dans l'eau 15. Comme l'abaissement des piliers de support 2, cet abaissement de la structure 1 peut être au moins partiellement impulsé par gravité, ou actionné par les vérins 4, mais en tout cas sa vitesse peut être restreinte à travers ces vérins 4. Par ailleurs, cette sixième étape peut être suivie d'une septième étape, comme 25 dans l'exemple illustré sur la figure 7A, dans laquelle les piliers de support 2 peuvent encore être soulevés plus haut par rapport à la structure 1, par exemple en utilisant les vérins 4, de manière à dégager les piliers de support 2 du fond marin 16 et ainsi permettre la libre flottaison de la structure 1 tout en facilitant une séparation subséquente des piliers de 30 support 2 de la structure 1. Toutefois, alternativement ou en combinaison avec ce soulèvement des piliers de support 2 par rapport à la structure, une montée du niveau de l'eau 15, par exemple par le retour de la marée haute, peut aussi servir à opérer ce dégagement des piliers de support 2 par rapport au fond marin 16, comme dans l'exemple illustré sur la figure 35 7B. 3067047 8 Une fois que la structure 1 flotte dans l'eau 15 et que les piliers de support 2 sont dégagés du fond marin 16, on peut procéder à une huitième étape, comme dans l'exemple illustré sur la figure 8, dans laquelle les fixations 3 peuvent être désolidarisées de la structure 1, et les 5 piliers de support 2 être ainsi séparés de la structure 1. La structure 1 pourra ainsi flotter librement dans l'eau, et être déplacée, par exemple par remorquage, vers le large, où elle pourra être ancrée par des lignes d'ancrage 20 fixées sur les emplacements 5 de fixation de lignes d'ancrage, comme dans l'exemple illustré sur la figure 9. 10 Quoique la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des différentes modifications et changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les 15 revendications. En outre, des caractéristiques individuelles des différents exemples de réalisation évoqués peuvent être combinées dans des exemples de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif. 20 REVENDICATIONS1. Procédé de mise à l'eau d'une structure (1) destinée à flotter dans l'eau (15), comportant les étapes de : chargement de la structure (1) sur un ponton (10) flottant dans l'eau, mise en appui sous l'eau (15) d'au moins un pilier de support (2), relié à la structure (1), pendant que la structure (1) repose sur le ponton (10) flottant dans l'eau (15), retrait du ponton (10) pendant que la structure (1) est soutenue par l'au moins un pilier de support (2) prenant appui sous l'eau (15), et abaissement de la structure (1), soutenue encore par l'au moins un pilier de support (2), jusqu'à ce que la structure (1) flotte dans l'eau (15), et caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape d'abaissement du ponton (10), dégageant le ponton (10) verticalement de la structure (1), pendant que la structure (1) est soutenue par l'au moins un pilier de support (2) prenant appui sous l'eau (15), avant le retrait du ponton (10). 2. Procédé de mise à l'eau suivant la revendication 1, dans lequel l'au moins un pilier de support (2) est relié de manière amovible à la structure (1), le procédé comportant en outre une étape de séparation de l'au moins un pilier de support (2) de la structure (1) une fois que la structure (1) flotte dans l'eau. 3. Procédé de mise à l'eau suivant la revendication 2, dans lequel l'au moins un pilier de support (2) est relié à la structure (1) à travers un emplacement (5) pour fixation de ligne d'ancrage sur la structure (1). 4. Procédé de mise à l'eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre une étape de connexion de l'au moins un pilier de support (2) à la structure (1) avant la mise en appui sous l'eau (15) de l'au moins un pilier de support (2). 306 704 7 10 5. Procédé de mise à l'eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ponton (10) est abaissé par rapport à sa ligne de flottaison (17) lors de l'étape d'abaissement du ponton (10). 5 6. Procédé de mise à l'eau suivant la revendication 5, dans lequel le ponton (10) est ballasté pour effectuer l'étape d'abaissement du ponton (10). 10 7. Procédé de mise à l'eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le niveau de l'eau (15) descend pendant l'étape d'abaissement du ponton (10). 8. Procédé de mise à l'eau suivant la revendication 7, dans 15 laquelle la marée abaisse le niveau de l'eau (15) pendant l'abaissement du ponton (10). 9. Procédé de mise à l'eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un vérin (4) hydraulique 20 et/ou mécanique d'actionnement vertical est interposé entre l'au moins un pilier de support (2) et la structure (1). 10. Procédé de mise à l'eau suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la structure (1) est une 25 plateforme flottante.