Brevet FR3158969A1 — publié le 20250808

Un outil de nivellement de jacket peut comprendre un corps central substantiellement cylindrique et une pluralité de vérins hydrauliques disposés autour du corps. Une jupe radiale et un collier radial peuvent être disposés autour d’une surface extérieure du corps central, chacun(e) pouvant aussi être rattaché(e) à une extrémité de la pluralité de vérins hydrauliques. Un chapeau peut être rattaché à une extrémité supérieure du corps central, les premières et deuxièmes liaisons étant configurées pour être rattachées à des points de raccordement sur une surface extérieure d’un jacket, de sorte que la position verticale relative du jacket peut être ajustée par l’injection d'un fluide hydraulique dans les vérins hydrauliques. Figure de l’abrégé : Figure 2B Outil de nivellement de jacket interne Le présent exposé concerne en général un équipement utilisé dans la construction d’installations en mer, telles qu’une plate-forme utilisée pour porter un affût de perforatrice ou une éolienne. Tout particulièrement, Le présent exposé concerne un outil de nivellement de jacket interne. Arrière-plan En général, pour une installation en mer, telle qu’une plate-forme utilisée pour porter un affût de perforatrice ou une éolienne, l’agencement de pieux, de structures sous-marines et/ou le type de plate-forme varient sur la base de la profondeur de l’installation. Des installations peu profondes, telles que celles à moins d’environ 50 mètres, sont typiquement fixées au fond de la mer par une structure rigide ancrée par des pieux creux enfoncés dans le fond de la mer. Avec ce type d’installation, chaque pieu est typiquement raccordé à une jambe de jacket qui s’étend vers le haut pour entrer en contact avec et porter la plate-forme ou une autre installation située à ou près de la surface. Il est important que toutes les jambes de jacket soient substantiellement au même niveau les unes avec les autres. Si elles ne sont pas substantiellement à niveau, la plate-forme ou l'autre installation portée par les jambes de jacket peut être inclinée par rapport à l’horizontale ce qui peut avoir un impact négatif sur la performance de l’équipement monté sur celle-ci. Historiquement le nivellement de jackets a souvent été effectué en utilisant des vérins hydrauliques externes, rattachés à l’extérieur du jacket. Un exemple d’un tel dispositif est divulgué dans la publication US no. 2022/0333328, intitulée « System and method for levelling and gripping a jacket leg into a hollow foundation pile » et déposée par McCarthy, et al. Un autre exemple commercial est l’outil de nivellement de jacket fabriqué par IQIP® des Pays-Bas, comme divulgué sous https://iqip.com/products/handling-equipment/levelling-tool. Comme expliqué au paragraphe 0021 de McCarthy, et al., un avantage d’un tel outil consiste à ce qu’après la construction d’une installation particulière, l’outil peut être retiré et réutilisé pour d’autres projets. Un inconvénient des outils de nivellement de jacket externes est qu’ils ne sont utilisables que si la différence en diamètre entre le pieu et le jacket est suffisamment grande pour que l’outil, y compris son ou ses vérins hydrauliques, puisse être inséré dans l’espace annulaire entre le pieu et le jacket. De plus, il est souvent difficile d’utiliser ces outils parce qu’un espace limité est disponible pour saisir l’extérieur du jacket en raison d’autres structures qui comprennent la fondation de l’installation. Une solution possible aux inconvénients mentionnés ci-dessus des outils de nivellement de jacket externes serait une structure interne qui est insérée dans l’espace creux à l’intérieur du pieu et ne nécessite donc pas une grande différence en diamètre entre le pieu et le jacket. Un exemple d’une structure de nivellement de jacket interne est divulgué dans la demande de brevet chinois 115125989, intitulée « Jacket leveling device for offshore wind power generation units » et déposée par Luo Jianying, et al. La structure interne divulguée par Jianying, et al., est cependant disposée de manière permanente à l’intérieur de l’installation en mer, et ainsi, contrairement aux outils de nivellement de jacket externes plus traditionnels, ne peut pas être retirée et réutilisée pour la construction d’autres installations à moins ou jusqu’à ce que l’installation ne soit démontée complètement. En particulier, comme le montrent les figures 1 et 2 de Jianying, et al., le composant de support antibasculement, le connecteur d’ajustement et la tige hydraulique sont installés à l’intérieur du raccord de conduite d’ajustement 3, sur lequel est monté le corps de jacket 2. Par conséquent, il existe une demande pour un outil de nivellement de jacket qui est compact et présente de la flexibilité pour être utilisé lorsque l’accès à l’extérieur du jacket est limité et/ou qu’il n’existe qu’un petit espace annulaire entre le pieu et le jacket, mais qui est aussi facile à retirer pendant la construction d’une installation particulière, permettant de l’utiliser pour d’autres projets. La présente invention répond à ce besoin non satisfait, ainsi qu’à un ou plusieurs autres problèmes évidents pour l’homme du métier. Dans un mode de réalisation, l’outil de nivellement de jacket peut comprendre un corps central substantiellement cylindrique comprenant un axe longitudinal central ; une pluralité de vérins hydrauliques disposés autour du corps ; une jupe radiale rattachée à une partie inférieure d’une surface extérieure du corps central et à une partie inférieure de chacun de la pluralité de vérins hydrauliques ; un collier radial disposé autour d’une partie supérieure de la surface extérieure du corps central et rattaché à une extrémité supérieure de chacun de la pluralité de vérins hydrauliques ; un chapeau rattaché à une extrémité supérieure du corps central ; et des premières et deuxièmes liaisons rattachées au chapeau. Dans un mode de réalisation, la jupe radiale peut comprendre en outre une pluralité de nervures s’étendant radialement. Dans un mode de réalisation, chacun de la pluralité de vérins hydrauliques peut comprendre en outre un élément de prolongement raccordé à l’une de la pluralité de nervures s’étendant radialement. Dans un mode de réalisation, l’outil de nivellement de jacket peut comprendre en outre des broches configurées pour venir en prise avec les premières et deuxièmes liaisons. Dans un autre mode de réalisation, un système pour niveler une jambe de jacket entourant un pieu d’une structure en mer peut comprendre un pieu comprenant un espace intérieur creux pourvu d’un axe longitudinal central ; et un outil de nivellement de jacket comprenant un corps central substantiellement cylindrique disposé à l’intérieur de l’espace intérieur creux du pieu ; une pluralité de vérins hydrauliques disposés autour du corps ; une jupe radiale rattachée à une partie inférieure d’une surface extérieure du corps central et à une partie inférieure de chacun de la pluralité de vérins hydrauliques ; un collier radial disposé autour d’une partie supérieure de la surface extérieure du corps central et rattaché à une extrémité supérieure de chacun de la pluralité de vérins hydrauliques ; un chapeau rattaché à une extrémité supérieure du corps central ; et des premières et deuxièmes liaisons rattachées au chapeau ; et un jacket substantiellement cylindrique disposé autour du pieu et comprenant une surface intérieure et une surface extérieure. Dans un mode de réalisation, la jupe radiale peut comprendre en outre une pluralité de nervures s’étendant radialement. Dans un mode de réalisation, chacun de la pluralité de vérins hydrauliques peut comprendre en outre un élément de prolongement raccordé à l’une de la pluralité de nervures s’étendant radialement. Dans un mode de réalisation, le système peut comprendre en outre des broches configurées pour venir en prise avec les premières et deuxièmes liaisons. Dans un mode de réalisation, le jacket peut comprendre en outre des premiers et deuxièmes points de raccordement rattachés à la surface extérieure. Dans un mode de réalisation, les broches peuvent être configurées pour raccorder la première liaison au premier point de raccordement et la deuxième liaison au deuxième point de raccordement. Dans un mode de réalisation, un procédé de nivellement d’une jambe de jacket entourant un pieu d’une structure en mer peut comprendre le placement d’un jacket substantiellement cylindrique autour d’un pieu comprenant un espace intérieur creux ; le placement à l’intérieur de l’espace intérieur creux du pieu d’un outil de nivellement de jacket comprenant un corps central substantiellement cylindrique disposé à l’intérieur de l’espace intérieur creux du pieu ; une pluralité de vérins hydrauliques disposés autour du corps ; une jupe radiale rattachée à une partie inférieure d’une surface extérieure du corps central et à une partie inférieure de chacun de la pluralité de vérins hydrauliques ; un collier radial disposé autour d’une partie supérieure de la surface extérieure du corps central et rattaché à une extrémité supérieure de chacun de la pluralité de vérins hydrauliques ; un chapeau rattaché à une extrémité supérieure du corps central ; et des premières et deuxièmes liaisons rattachées au chapeau ; le raccordement des premières et deuxièmes liaisons à une surface extérieure du jacket ; et l’injection d’un fluide hydraulique dans un ou plusieurs de la pluralité de vérins hydrauliques. Dans un mode de réalisation, l’étape de raccordement des premières et deuxièmes liaisons à une surface extérieure du jacket peut comprendre l’insertion de broches. Dans un mode de réalisation, le procédé peut comprendre en outre l’étape de retrait de l’outil de nivellement de jacket du jacket et du pieu. Dans un mode de réalisation, l’étape de retrait de l’outil de nivellement de jacket peut comprendre l’enlèvement d’une broche des premières et deuxièmes liaisons. Dans un mode de réalisation, l’étape de retrait de l’outil de nivellement de jacket peut comprendre en outre le soulèvement du chapeau loin du pieu. Dans un mode de réalisation, une surface intérieure du jacket peut substantiellement venir en butée contre une surface extérieure du pieu. Divers modes de réalisation du présent exposé seront plus complètement compris d’après la description détaillée donnée ci-dessous et des dessins ci-joints de divers modes de réalisation de l'exposé. Sur les dessins, les mêmes numéros de référence peuvent indiquer des éléments identiques ou de fonctionnalité similaire. FIG. 1 illustre une vue de dessus d’un mode de réalisation de l’outil de nivellement de jacket. FIG. 2 illustre une vue latérale découpée de l’outil de nivellement de jacket montré sur la FIG. 1 , vue le long de la ligne A-A, dans une position non rétractée initiale. FIG. 2 illustre une vue en section transversale de l’outil de nivellement de jacket montré sur la FIG. 2 . FIG. 3 illustre une vue latérale découpée de l’outil de nivellement de jacket montré sur la FIG. 1 , vue le long de la ligne A-A, dans une position entièrement rétractée. FIG. 3 illustre une vue en section transversale de l’outil de nivellement de jacket montré sur la FIG. 3 . Description détaillée La FIG. 1 illustre une vue de dessus d’un mode de réalisation d’un système 1 comprenant un outil de nivellement de jacket 100 par rapport au pieu 10. Comme le comprendra l’homme du métier, le pieu 10 comprend un corps substantiellement cylindrique avec un espace intérieur creux 15. Comme le montre la FIG. 2 , l’espace intérieur creux 15 comprend un axe longitudinal central X. Comme le montre la FIG. 1 , l’outil de nivellement de jacket 100 comprend une pluralité de vérins hydrauliques 130 disposés autour d’un corps central 115 substantiellement cylindrique. Le corps central 115 est configuré pour être disposé à l’intérieur de l’espace intérieur creux 15 du pieu 10, et de manière substantiellement coaxiale autour de l’axe longitudinal central X. Le corps central 115 est dimensionné de telle sorte que les vérins hydrauliques 130 sont aussi disposés à l’intérieur de l’espace intérieur creux 15 du pieu 10. Comme le comprendra l’homme du métier, le diamètre de corps central 115 et la taille des vérins hydrauliques 130 peuvent être ajustés sur la base du diamètre de l’espace intérieur creux 15 pour un pieu particulier 10. De plus, la taille des vérins hydrauliques 130 variera selon la quantité de force requise pour ajuster un jacket particulier, comme il sera discuté plus en détail ci-dessous. Une jupe 140 est rattachée à une partie inférieure d’une surface extérieure de corps central 115. La jupe 140 peut comprendre des nervures 145 s’étendant radialement. Comme le montre la FIG. 2 , les nervures 145 peuvent être configurées pour être raccordées à une partie des vérins hydrauliques 130, comme il sera discuté plus en détail ci-dessous. Comme le montre la FIG. 2 , chaque vérin hydraulique 130 peut comprendre une chambre 135, à l’intérieur de laquelle est disposé un piston 136. Le piston 136 peut aussi comprendre un élément de prolongement 138. Comme le montre la FIG. 2 , l’élément de prolongement 138 peut être raccordé à l’une des nervures 145 s’étendant radialement vers l’extérieur à partir de la jupe 140. Dit autrement, la jupe 140 peut être rattachée à une partie inférieure de chacun de la pluralité de vérins hydrauliques. Dans la position montrée sur la FIG. 2 , le piston 136 est disposé à l’extrémité inférieure de la chambre 135. C'est la position initiale ou non rétractée dans laquelle l’outil de nivellement de jacket 100 n’a pas encore été actionné pour ajuster la position verticale du jacket 20 par rapport au pieu 10. Un collier 125 est disposé autour d’une partie supérieure de la surface extérieure du corps central 115. Comme le montre la FIG. 2 , le collier 125 peut comprendre des points de raccordement 126 configurés pour être raccordés à une partie supérieure de chacun de la pluralité de vérins hydrauliques 130. Le collier 125 peut en outre comprendre une surface annulaire 127 qui est substantiellement horizontale et configurée pour venir en butée contre une extrémité supérieure du pieu 10. Etant donné que l’outil de nivellement de jacket se trouve dans la position non rétractée, la distance verticale D1 sépare le collier 125 de l’extrémité supérieure du jacket 20. Un chapeau 110 est rattaché à une extrémité supérieure du corps central 115. Comme le montre la FIG. 2 , le chapeau 110 peut être généralement annulaire avec une périphérie extérieure 112 qui s’étend radialement vers l’extérieur au-delà du pieu 10, par rapport à l’axe longitudinal central X. Des premières et deuxièmes liaisons 120 sont rattachées au chapeau 110 en des points 122 proches de la périphérie extérieure 112. Bien qu’il soit possible d’utiliser plus de deux liaisons conformément au présent exposé, le mode de réalisation préféré comprend deux liaisons sur des côtés opposés du chapeau 110, c’est-à-dire espacés de 180 degrés l’un de l’autre. L’extrémité inférieure de chacune des premières et deuxièmes liaisons 120 peut être rattachée au point de raccordement 105 au niveau du point 124. Le point de raccordement 105 peut être un piton soudé ou autrement rattaché à une surface extérieure du jacket 20. Le point 124 peut comprendre une broche utilisée pour raccorder l’extrémité inférieure de la liaison 120 au piton 105. Dit autrement, des broches peuvent être configurées pour venir en prise avec les premières et deuxièmes liaisons. Etant donné que le mode de réalisation préféré ne comprend que deux liaisons 120, seuls deux points de raccordement 105 sont nécessaires sur le jacket 20. Ainsi, les broches peuvent être configurées pour raccorder la première liaison 120 au premier point de raccordement 105 et la deuxième liaison 120 au deuxième point de raccordement 105. Comme remarqué ci-dessus, cette configuration est substantiellement plus facile à utiliser et à installer que les outils de nivellement de jacket externes existants qui nécessitent plus de points de raccordement et/ou un plus grand accès à l’extérieur du jacket 20. Comme le montre la FIG. 2 , l’outil de nivellement de jacket 100 peut être installé sans différence particulière de diamètre entre le jacket 20 et le pieu 10. En effet, la surface extérieure du pieu 10 peut substantiellement venir en butée contre la surface intérieure du jacket 20, à condition qu’il n’existe aucune mise en prise d’interférence qui empêcherait un mouvement axial relatif des deux composants. C’est le cas parce que contrairement aux outils de nivellement de jacket externes existants, aucune partie de l’outil de nivellement de jacket 100 ne doit être disposée dans un espace annulaire entre le jacket 20 et le pieu 10. En cours de fonctionnement, un fluide hydraulique est injecté dans une partie inférieure de la chambre 135 de chacun de la pluralité de vérins hydrauliques 130. Comme le comprendra l’homme du métier, l’injection du fluide hydraulique fait que le piston 136 remonte à l’intérieur de la chambre 135. En raison du raccordement entre l’élément de prolongement 138 et la nervure 145 s’étendant radialement, la force exercée par le fluide hydraulique aboutit à une force montante correspondante exercée sur la surface extérieure du corps central 115. En raison du raccordement entre le chapeau 110 et le corps central 115, ainsi que du raccordement entre les premières et deuxièmes liaisons 120 et les points de raccordement 105 (qui sont rattachés à la surface extérieure du jacket 20), la force montante exercée sur la surface extérieure du corps central 115 aboutit à une force montante correspondante sur la surface extérieure du jacket 20. Cette force montante aboutit à un mouvement vertical du jacket 20 par rapport au pieu 10. Comme le montre la FIG. 3 , lorsque le piston 136 a été déplacé vers l’extrémité supérieure de la chambre 135, la distance verticale entre le collier 125 et l’extrémité supérieure du jacket 20 a diminué de D1 à D2. Ce mouvement relatif peut être utilisé pour ajuster la position verticale du jacket 20 pour assurer que chaque jacket individuel se trouve à un endroit tel que la plate-forme ou une autre installation soit substantiellement horizontale. Bien que les figures 3A-3B montrent l’outil de nivellement de jacket 100 dans une position entièrement rétractée, de sorte que le piston 136 se trouve à l’extrémité supérieure la plus éloignée de la chambre 135, l’homme du métier comprendra que ce n’est pas nécessairement le cas. La quantité de fluide hydraulique injectée dans chaque vérin hydraulique 130 peut varier de sorte que le mouvement vertical du jacket 20 est commandé pour permettre un nivellement précis du jacket 20. Une fois que l’outil de nivellement du jacket 100 a été rétracté jusqu’au point où le jacket 20 se trouve à l’endroit souhaité, l’outil peut être facilement retiré avant la construction des parties restantes de l’installation. En particulier, l’outil de nivellement de jacket 100 peut être retiré en retirant les broches au niveau des points 124, en séparant les premières et deuxièmes liaisons 120 des points de raccordement 105 sur le jacket 20, et en soulevant le chapeau 110 loin du pieu 10. Il est entendu que des variations peuvent être apportées à ce qui précède sans quitter le domaine du présent exposé. Dans plusieurs modes de réalisation exemplaires, les éléments et les enseignements des divers modes de réalisation exemplaires d’illustration peuvent être combinés en entier ou en partie dans certains ou dans tous les modes de réalisation exemplaires d’illustration. De plus, un ou plusieurs des éléments et des enseignements des divers modes de réalisation exemplaires d’illustration peuvent être omis, au moins en partie, et/ou combinés, au moins en partie, avec un ou plusieurs des autres éléments et enseignements des divers modes de réalisation d’illustration. Toute référence spatiale, telle que par exemple « supérieur », « inférieur », « au-dessus », « au-dessous », « entre », « en bas », « vertical », « horizontal », « angulaire », « vers le haut », « vers le bas », « côte à côte », « de gauche à droite », « de droite à gauche », « de haut en bas », « de bas en haut », « en haut », « au fond », « ascendant », « descendant » etc., est prévue uniquement à titre d’illustration et ne limite pas l’orientation spécifique ou l’emplacement de la structure décrite ci-dessus. De même, des références à la forme générale de certains composants, telles que par exemple « plan » ou « cylindrique », sont prévues à titre d’illustration seulement et ne limitent pas la configuration spécifique de la structure décrite ci-dessus. Dans plusieurs modes de réalisation exemplaires, alors que différentes étapes, processus et procédures sont décrits sous l’apparence d’actions distinctes, une ou plusieurs des étapes, un ou plusieurs des processus et/ou une ou plusieurs des procédures peuvent aussi être effectués dans des ordres différents, simultanément et/ou en séquence. Dans plusieurs modes de réalisation exemplaires, les étapes, processus et/ou procédures peuvent être fusionnés en une ou plusieurs étapes, processus et/ou procédures. Dans plusieurs modes de réalisation exemplaires, une ou plusieurs étapes opérationnelles dans chaque mode de réalisation peuvent être omises. De plus, dans certains cas, certaines particularités du présent exposé peuvent être utilisées sans une utilisation correspondante des autres particularités. De plus, un ou plusieurs des modes de réalisation et/ou variations décrits ci-dessus peuvent être combinés en entier ou en partie avec un ou plusieurs des autres modes de réalisation et/ou variations décrits ci-dessus. Bien que plusieurs modes de réalisation exemplaires aient été décrits en détail ci-dessus, les modes de réalisation décrits sont exemplaires seulement et non pas limitatifs, et l’homme du métier appréciera facilement que de nombreuses autres modifications, des changements et/ou des substitutions sont possibles dans les modes de réalisation exemplaires sans quitter matériellement les enseignements innovants et les avantages du présent exposé. Par conséquent, l’ensemble de ces modifications, changements et/ou substitutions est prévu pour être inclus dans le domaine du présent exposé tel que défini dans les revendications suivantes. Dans les revendications des clauses de type moyen plus fonction sont prévues pour couvrir les structures décrites ici comme effectuant la fonction mentionnée et pas seulement des équivalents structurels, mais aussi des structures équivalentes. De plus, il est l’intention explicite de la demanderesse de ne pas invoquer l’article 35 U.S.C. § 112, paragraphe 6 concernant toute limitation d’une des présentes revendications, excepté pour celles dans lesquelles la revendication utilise expressément le mot « moyen°» avec une fonction associée. Outil (100) de nivellement de jacket (20), comprenant : un corps central (115) substantiellement cylindrique comprenant un axe longitudinal central ; une pluralité de vérins hydrauliques (130) disposés autour du corps ; une jupe (140) radiale rattachée à une partie inférieure d’une surface extérieure du corps central et à une partie inférieure de chacun de la pluralité de vérins hydrauliques ; un collier (125) radial disposé autour d’une partie supérieure de la surface extérieure du corps central et rattaché à une extrémité supérieure de chacun de la pluralité de vérins hydrauliques ; un chapeau (110) rattaché à une extrémité supérieure du corps central ; et des premières et deuxièmes liaisons (120) rattachées au chapeau. Outil de nivellement de jacket selon la revendication 1, dans lequel la jupe radiale comprend en outre une pluralité de nervures (145) s’étendant radialement. Outil de nivellement de jacket selon l’une des revendications précédentes, dans lequel chacun de la pluralité de vérins hydrauliques comprend en outre un élément de prolongement (138) raccordé à l’une de la pluralité de nervures s’étendant radialement. Outil de nivellement de jacket selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre des broches configurées pour venir en prise avec les premières et deuxièmes liaisons. Système (1) de nivellement d’une jambe de jacket entourant un pieu d’une structure en mer, le système comprenant : un pieu (10) comprenant un espace intérieur creux pourvu d’un axe longitudinal central ; un outil (100) de nivellement de jacket selon l’une quelconque des revendications précédentes, le corps central substantiellement cylindrique étant disposé à l’intérieur de l’espace intérieur creux du pieu ; et un jacket (20) substantiellement cylindrique disposé autour du pieu et comprenant une surface intérieure et une surface extérieure. Système selon la revendication 5, dans lequel le jacket comprend en outre des premiers et deuxièmes points de raccordement (105) rattachés à la surface extérieure. Système selon la revendication 6, comprenant l’outil de nivellement de jacket selon la revendication 4, dans lequel les broches sont configurées pour raccorder la première liaison au premier point de raccordement et la deuxième liaison au deuxième point de raccordement. Procédé de nivellement d’une jambe de jacket entourant un pieu d’une structure en mer, le procédé comprenant les étapes consistant à : placer un jacket substantiellement cylindrique autour d’un pieu comprenant un espace intérieur creux ; placer à l’intérieur du pieu un outil de nivellement de jacket selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, le corps central substantiellement cylindrique étant disposé à l’intérieur de l’espace intérieur creux du pieu ; raccorder les premières et deuxièmes liaisons à une surface extérieure du jacket ; et injecter un fluide hydraulique dans un ou plusieurs de la pluralité de vérins hydrauliques. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l’étape de raccordement des premières et deuxièmes liaisons à une surface extérieure du jacket comprend l’insertion de broches. Procédé selon l’un des revendications 8 ou 9, comprenant en outre l’étape de retrait de l’outil de nivellement de jacket du jacket et du pieu. Procédé selon la revendication 10, dans lequel l’étape de retrait de l’outil de nivellement de jacket comprend l’enlèvement d’une broche des premières et deuxièmes liaisons. Procédé selon la revendication 11, dans lequel l’étape de retrait de l’outil de nivellement de jacket comprend en outre le soulèvement du chapeau loin du pieu. Procédé selon l’un des revendications 8 à 12, dans lequel une surface intérieure du jacket vient substantiellement en butée contre une surface extérieure du pieu.