Brevet FR3134793A1 — publié le 20231027

L’invention vise un dispositif d’amarrage à tourelle (103) comportant un support supérieur (101), un support inférieur (102), une tourelle (103) et un organe de connexion (104) fixant ledit support supérieur (101) audit support inférieur (102), le support supérieur (101) présentant une surface de fixation (108) configurée pour épouser une forme de la première partie (21a) de la proue (21) du navire (2) et le support inférieur (102) présentant une surface de fixation (115) configurée pour épouser une forme de la deuxième partie (21b) de la proue (21) du navire (2). L’invention vise également un navire équipé d’un tel dispositif d’amarrage. (Figure 4) Dispositif d’amarrage à tourelle externe et navire comportant un tel dispositif d’amarrage à tourelle externe. Domaine technique de l’invention L’invention a trait au domaine de l’amarrage d’engins flottants en mer, par exemple des navires. En particulier, l’invention concerne un dispositif d’amarrage à tourelle dite externe configuré pour amarrer des navires ou autres engins flottants à un point d’accroche tel qu’un fond marin. L’invention concerne également un navire comportant un tel dispositif d’amarrage. Etat de la technique Pour amarrer un navire, il existe des dispositifs d’amarrage comportant une tourelle montée à rotation par rapport au navire et reliée à un fond marin, généralement par l’intermédiaire de chaînes. Ces dispositifs permettent au navire de pivoter librement autour de la tourelle et de le maintenir en place sous l'influence de charges s’exerçant sur lui, par exemple sous l'action des vagues, du vent et du courant. En outre, des connexions de lignes de fluide peuvent être établies entre le navire et une tête de puits, par exemple, via la tourelle. Dans des dispositifs à tourelle dite externe, la tourelle est positionnée à l’extérieur de la coque du navire. Généralement dans de tels dispositifs d’amarrage, la tourelle est installée en porte-à-faux depuis une partie avant du navire afin que les chaînes ne heurtent pas la coque. Pour l’installation d’un dispositif à tourelle externe, il est connu de découper la proue du navire afin de former une surface plane et d’assembler le dispositif à tourelle externe, par exemple par soudage, sur la surface plane ainsi obtenue. Les opérations de découpe de la proue sont toutefois relativement longues et onéreuses. De telles opérations nécessitent également une immobilisation du navire en cale sèche et potentiellement, une perte de profits durant la période d’immobilisation. En outre, une partie du volume de stockage peut être perdue lorsque la proue est découpée. Il existe un besoin pour faciliter l’installation d’un dispositif d’amarrage sur un navire ainsi que l’utilisation et la maintenance d’un tel dispositif. L’invention vise ainsi à fournir un dispositif d’amarrage à tourelle externe qui soit particulièrement simple, commode et économique. L’invention propose à cet effet un dispositif d’amarrage à tourelle configuré pour être fixé sur une proue d’un navire, comportant un support supérieur configuré pour être fixé à une première partie de la proue, un support inférieur configuré pour être fixé à une deuxième partie de la proue disposée sous la première partie de la proue, une tourelle montée à rotation dans ledit support supérieur et dans ledit support inférieur respectivement par l’intermédiaire d’un palier supérieur logé dans ledit support supérieur et d’un palier inférieur logé dans ledit support inférieur, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu’il comporte un organe de connexion fixant ledit support supérieur audit support inférieur, et en ce que ledit support supérieur présente une surface de fixation configurée pour épouser une forme de la première partie de la proue du navire et ledit support inférieur présente une surface de fixation configurée pour épouser une forme de la deuxième partie de la proue du navire. Dans le dispositif selon l’invention, le support supérieur et le support inférieur sont à distance l’un de l’autre et sont chacun adaptés à être fixés, par leur surface de fixation, à une partie de la proue d’un navire. Les supports supérieur et inférieur peuvent être fixés directement sur la proue du navire via les surfaces de fixation, sans nécessiter une découpe de la proue. Chaque surface de connexion est configurée pour épouser une forme correspondant à une partie seulement de la proue, ce qui évite de devoir fabriquer toute une surface épousant la forme de la proue dans son intégralité. Par ailleurs, les surfaces à fixer sont inférieures à la surface totale de la proue, ce qui peut faciliter le travail de raccordement, par exemple par soudage. En outre, le fait de fournir deux supports séparés plutôt qu’un ensemble monobloc permet de réduire le poids du dispositif d’amarrage. Cela permet par exemple de limiter, voire d’éviter, la mise en œuvre d’éléments de renforcement de la proue pour soutenir le dispositif d’amarrage. Grâce à l’organe de connexion, les supports supérieur et inférieur sont maintenus à une distance prédéterminée l’un de l’autre et selon une position spatiale prédéterminée. En d’autres termes, l’organe de connexion maintient les supports supérieur et inférieur fixes l’un par rapport à l’autre. Ainsi, le support supérieur, le support inférieur et l’organe de connexion forment un ensemble fixe pouvant être monté directement sur la proue d’un navire via la surface de fixation de chacun des supports supérieur et inférieur. Il est alors possible d’aligner le palier supérieur et le palier inférieur selon un même axe, par exemple l’axe de rotation de la tourelle, avant d’installer le dispositif d’amarrage sur un navire. Ainsi, le dispositif d’amarrage à tourelle selon l’invention peut être installé sur un navire seulement en fixant les supports supérieur et inférieur à la proue via les surfaces de fixation. Des caractéristiques préférées particulièrement simples, commodes et économiques du dispositif selon l’invention sont présentées ci-dessous. Préférentiellement, la surface de fixation du support supérieur et du support inférieur est courbée. La plupart des navires présentent une proue dont les surfaces sont courbées et pour lesquelles une surface de fixation courbée est particulièrement adaptée. Avantageusement, l’organe de connexion comporte au moins une poutre métallique présentant une première extrémité assujettie mécaniquement au support supérieur et une deuxième extrémité, opposée à la première extrémité, assujettie mécaniquement au support inférieur. Du fait de sa structure allongée, l’au moins une poutre permet d’assurer le maintien en position des supports supérieur et inférieur l’un par rapport à l’autre, en limitant le poids du dispositif d’amarrage. Avantageusement, la première extrémité de la poutre est assujettie mécaniquement du côté d’une extrémité distale du support supérieur et ladite deuxième extrémité de la poutre est assujettie mécaniquement du côté d’une extrémité proximale du support inférieur. L’extrémité proximale des supports supérieur et inférieur est située du côté de leur surface de fixation tandis que l’extrémité distale est opposée axialement à l’extrémité proximale. Autrement dit, lorsque le dispositif d’amarrage est installé sur le navire, l’extrémité proximale est la partie la plus proche de la proue du navire tandis que l’extrémité distale est la partie la plus éloignée de la proue. Ainsi, une partie des efforts auxquels est soumis le support supérieur est transférée vers l’extrémité proximale du support inférieur par l’au moins une poutre métallique. Lorsque le dispositif d’amarrage est installé sur un navire, ces efforts sont transmis à la proue du navire du fait de la proximité directe avec l’extrémité proximale où est fixée la deuxième extrémité de l’au moins une poutre. De ce fait, cet arrangement de l’au moins une poutre permet de renforcer le support inférieur au niveau de son extrémité distale sans affecter de manière notable le support inférieur. En outre, cet arrangement permet de libérer de l’espace autour de la tourelle au niveau du palier inférieur, et permet en particulier d’accéder facilement au palier inférieur. Préférentiellement, l’organe de connexion comporte deux poutres métalliques sensiblement parallèles l’une à l’autre, les premières extrémités des deux poutres métalliques étant assujetties mécaniquement à une surface inférieure du support supérieur de part et d’autre du palier supérieur. Une partie des efforts auxquels le support supérieur est soumis est donc répartie entre les deux poutres métalliques. Le terme « de part et d’autre » signifie que les premières extrémités des deux poutres métalliques sont diamétralement opposées par rapport au palier supérieur. Cela permet de répartir les charges axiales auxquelles est soumis le support supérieur, par exemple le poids de la tourelle qui s’exerce sensiblement uniformément sur la périphérie du palier supérieur. Avantageusement, une surface inférieure du support supérieur est inclinée par rapport à une surface supérieure du support supérieur de sorte que la distance entre la surface supérieure et la surface inférieure diminue en s’étendant depuis une extrémité proximale vers une extrémité distale du support supérieur. La masse du support supérieur est ainsi réduite, en particulier du côté de l’extrémité distale où se situe le palier supérieur. Alternativement ou en complément, une surface inférieure du support inférieur peut également être inclinée par rapport à une surface supérieure du support inférieur de sorte que la distance entre la surface supérieure et la surface inférieure diminue en s’étendant depuis une extrémité proximale vers une extrémité distale du support inférieur. Avantageusement, le palier inférieur comporte plusieurs patins de glissement agencés circulairement autour de la tourelle. Les paliers de glissement permettent de guider en rotation la tourelle au niveau du support inférieur. En comparaison avec des roulements conventionnels tels que des roulements à billes, les patins de glissement ont un coût inférieur et peuvent être remplacés facilement. Préférentiellement, les patins de glissement sont montés de manière démontable dans des supports disposés circulairement dans le support inférieur. Les patins de glissement peuvent ainsi être remplacés individuellement ce qui facilite la maintenance du dispositif d’amarrage. Par ailleurs, la construction du dispositif d’amarrage selon l’invention facilite l’accessibilité au palier inférieur et permet par exemple d’accéder au palier pour remplacer les patins de glissement. Avantageusement, les patins de glissement coopèrent avec les supports selon une liaison glissière d’axe parallèle à l’axe de rotation de la tourelle et les supports comportent un premier moyen de butée en translation adapté à arrêter le déplacement des patins de glissement dans une première direction. De préférence, la première direction correspond à une direction allant depuis la surface supérieure du support inférieur vers la surface inférieure du support inférieur. En d’autres termes, la première direction est de préférence vers le bas, lorsque la tourelle est en position de fonctionnement. Ainsi, les patins de glissement sont maintenus en position dans les supports par gravité. Cela permet d’éviter une fixation par vissage dans laquelle les patins de glissement sont troués et où la surface en contact avec la tourelle est réduite. Par ailleurs, les patins de glissement pouvant être insérés dans ou retirés des supports selon un mouvement vertical, il est possible de remplacer les patins de glissement sans avoir à retirer la tourelle. Avantageusement, les supports comportent un deuxième moyen de butée en translation mobile entre une première position dans laquelle le deuxième moyen de butée en translation empêche le déplacement en translation des patins de glissement dans une deuxième direction opposée à la première direction, et une deuxième position dans laquelle le deuxième moyen de butée en translation autorise le déplacement en translation des patins de glissement dans la deuxième direction. Cela permet d’assurer une sécurité supplémentaire lorsque les patins de glissement sont reçus dans les supports. En particulier, les patins de glissement installés dans les supports ne peuvent se déplacer dans aucune direction lorsque le deuxième moyen de butée en translation est dans sa première position. Préférentiellement, les patins de glissement forment avec les supports un assemblage à queue d’aronde. Avantageusement, les patins de glissement comportent un organe de levage fixé sur une face supérieure des patins de glissement. L’organe de levage facilite la préhension des patins de fixation par un appareil de levage, par exemple une grue. L’organe de levage permet ainsi aux patins de glissement de pouvoir être déplacés facilement via l’organe de levage. Avantageusement, le dispositif d’amarrage comporte un moyen de déviation d’une chaîne dans un plan horizontal et un moyen de déviation d’une chaîne dans un plan vertical, le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan horizontal et le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan vertical étant positionnés sur une face supérieure de la tourelle, le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan vertical étant positionné entre le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan horizontal et au moins un orifice traversant ménagé dans une face supérieure de la tourelle. Le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan vertical permet de guider la chaîne entre l’orifice traversant et le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan horizontal. Ainsi, le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan vertical permet de transformer le mouvement vertical de la chaîne au niveau de l’orifice traversant en un mouvement horizontal au niveau du moyen de déviation d’une chaîne dans un plan horizontal. De cette manière, la chaîne peut être reliée à un dispositif de mise sous tension, par exemple un treuil, situé non pas au-dessus de la tourelle, mais sensiblement au même niveau que la face supérieure de la tourelle. Le dispositif de mise sous tension des chaînes, généralement monté sur la face supérieure de la tourelle pour tirer verticalement les chaînes, peut être déporté hors de la tourelle, par exemple sur le navire. Cela permet de ne pas alourdir la tourelle. Le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan horizontal peut permettre de guider la chaîne entre le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan vertical et le moyen de mise sous tension des chaînes. Lorsque le navire pivote autour de la tourelle, la chaîne s’enroule autour du moyen de déviation d’une chaîne dans un plan horizontal ou se déroule. Toutefois grâce au moyen de déviation d’une chaîne dans un plan horizontal, la chaîne peut conserver un même angle de déviation entre le dispositif de mise sous tension et le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan vertical. Avantageusement, le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan vertical est fixé de manière démontable sur la face supérieure de la tourelle. Ainsi, il est possible de n’utiliser qu’un seul moyen de déviation d’une chaîne dans un plan vertical pour plusieurs chaînes traversant différents orifices traversant. L’invention a aussi pour objet, sous un deuxième aspect, un navire présentant une proue comportant un dispositif d’amarrage à tourelle tel que décrit ci-dessus, le support supérieur étant fixé par la surface de fixation à une partie supérieure de la proue et le support inférieur étant fixé par la surface de fixation à une partie inférieure de la proue située sous la partie supérieure de la proue. Brève description des figures On va maintenant poursuivre l’exposé de l’invention par la description d’un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés : - la représente schématiquement et partiellement un navire pourvu d’un dispositif d’amarrage à tourelle conforme à l’invention, lequel dispositif est fixé sur la proue du navire ; - la est une vue partielle en perspective du dispositif d’amarrage à tourelle de la , fixé sur la proue du navire; - la est une vue similaire à celle de la , selon un autre angle de vue ; - la est une vue du côté en semi-transparence du dispositif d’amarrage à tourelle des figures 1 à 3 ; - la est une vue en coupe du dispositif d’amarrage repérée VI-VI sur la ; - la est une vue en coupe du dispositif d’amarrage repérée VII-VII sur la ; - la est une vue partielle en perspective d’un palier inférieur du support inférieur du dispositif d’amarrage à tourelle dans laquelle la tourelle n’est pas représentée ; - la est une vue de dessus du dispositif d’amarrage à tourelle, montrant une face supérieure de la tourelle ; et - la est une vue partielle en perspective du dispositif d’amarrage à tourelle, montrant la face supérieure de la tourelle. Dispositif d’amarrage à tourelle (103) configuré pour être fixé sur une proue (21) d’un navire (2), comportant un support supérieur (101) configuré pour être fixé à une première partie (21a) de la proue (21), un support inférieur (102) configuré pour être fixé à une deuxième partie (21b) de la proue (21) disposée sous la première partie (21a) de la proue (21), une tourelle (103) montée à rotation dans ledit support supérieur (101) et dans ledit support inférieur (102) respectivement par l’intermédiaire d’un palier supérieur (105) logé dans ledit support supérieur (101) et d’un palier inférieur (112) logé dans ledit support inférieur (102), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu’il comporte un organe de connexion (104) fixant ledit support supérieur (101) audit support inférieur (102), et en ce que ledit support supérieur (101) présente une surface de fixation (108) configurée pour épouser une forme de la première partie (21a) de la proue (21) du navire (2) et ledit support inférieur (102) présente une surface de fixation (115) configurée pour épouser une forme de la deuxième partie (21b) de la proue (21) du navire (2). Dispositif d’amarrage à tourelle (103) selon l’une quelconque de la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface de fixation (108, 115) du support supérieur (101) et du support inférieur (102) est courbée. Dispositif d’amarrage à tourelle (103) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit organe de connexion (104) comporte au moins une poutre métallique présentant une première extrémité (130) assujettie mécaniquement audit support supérieur (101) et une deuxième extrémité (131), opposée à ladite première extrémité (130), assujettie mécaniquement audit support inférieur (102). Dispositif d’amarrage à tourelle (103) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première extrémité (130) de la poutre métallique est assujettie mécaniquement du côté d’une extrémité distale (107) dudit support supérieur (101) et ladite deuxième extrémité (131) de ladite poutre métallique est assujettie mécaniquement du côté d’une extrémité proximale (106) dudit support inférieur (102). Dispositif d’amarrage à tourelle (103) selon l’une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit organe de connexion (104) comporte deux poutres métalliques sensiblement parallèles l’une à l’autre, les premières extrémités (130) des deux poutres étant assujetties mécaniquement à une surface inférieure (110) dudit support supérieur (101) de part et d’autre dudit palier supérieur (105). Dispositif d’amarrage à tourelle (103) selon quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’une surface inférieure (110) du support supérieur (101) est inclinée par rapport à une surface supérieure (109) du support supérieur (101) de sorte que la distance entre la surface supérieure (109) et la surface inférieure (110) diminue en s’étendant depuis une extrémité proximale (106) vers une extrémité distale (107) du support supérieur (101). Dispositif d’amarrage à tourelle (103) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le palier inférieur (112) comporte plusieurs patins de glissement (134) agencés circulairement autour de la tourelle (103). Dispositif d’amarrage à tourelle (103) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les patins de glissement (134) sont montés de manière démontable dans des supports (132) disposés circulairement dans le support inférieur (102). Dispositif d’amarrage à tourelle (103) selon la revendication 8, caractérisé en ce que les patins de glissement (134) coopèrent avec les supports (132) selon une liaison glissière d’axe parallèle à l’axe de rotation de la tourelle (103) et en ce que les supports (132) comportent un premier moyen de butée en translation empêchant le déplacement des patins de glissement (134) dans une première direction. Dispositif d’amarrage à tourelle (103) selon la revendication 9, caractérisé en ce que les supports (132) comportent un deuxième moyen de butée en translation (135) mobile entre une première position dans laquelle le deuxième moyen de butée en translation empêche le déplacement en translation des patins de glissement (134) dans une deuxième direction opposée à la première direction, et une deuxième position dans laquelle le deuxième moyen de butée en translation (135) autorise le déplacement en translation des patins de glissement (134) dans la deuxième direction. Dispositif d’amarrage à tourelle (103) selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les patins de glissement (134) forment avec les supports (132) un assemblage à queue d’aronde. Dispositif d’amarrage à tourelle (103) selon l’une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que les patins de glissement (134) comportent un organe de levage (136) fixé sur une face supérieure (134b) des patins de glissement (134). Dispositif d’amarrage à tourelle (103) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu’il comporte un moyen de déviation d’une chaîne dans un plan horizontal (128) et un moyen de déviation d’une chaîne dans un plan vertical (138), le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan horizontal (128) et le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan vertical (138) étant positionnés sur une face supérieure (121) de la tourelle (103), le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan vertical (138) étant positionné entre le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan horizontal (128) et au moins un orifice traversant (127) ménagé sur la face supérieure (121) de la tourelle (103). Dispositif d’amarrage à tourelle (103) selon la revendication 13, caractérisé en ce que le moyen de déviation d’une chaîne dans un plan vertical (138) est fixé de manière démontable sur la face supérieure (121) de la tourelle (103). Navire présentant une proue (21), caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif d’amarrage à tourelle (103) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, ledit support supérieur (101) étant fixé par la surface de fixation (108) à une partie supérieure (21a) de la proue (21) et le support inférieur (102) étant fixé par la surface de fixation (115) à une partie inférieure (21b) de ladite proue (21) située sous la partie supérieure (21a) de la proue (21).