CA1074583A - Dispositif d'ancrage sur le sol sous-marin - Google Patents

Dispositif d'ancrage sur le sol sous-marin

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CA1074583A
CA1074583A CA299,232A CA299232A CA1074583A CA 1074583 A CA1074583 A CA 1074583A CA 299232 A CA299232 A CA 299232A CA 1074583 A CA1074583 A CA 1074583A
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CA299,232A
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Andre Capdeboscq
Claude Lecomte
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Societe National Elf Aquitaine
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/24Anchors
    • B63B21/26Anchors securing to bed

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

Dispositif d'ancrage sur le sol sous-marin pour au moins une ligne d'ancrage. Ce dispositif comporte une plaque maintenue appliquée sur le sol sous-marin par au moins un pieu la traversant, et munie d'au moins un moyen de connexion pour une ligne d'ancrage. Un tel dispositif de grande fiabilité et dont l'entretien est aisé permet une grande variété d'utilisations pour l'ancrage des engins flottants ou semi submersibles servant au forage et à la mise en production des champs d'hydrocarbures en mer.

Description

--`\ 3 La présente invention concerne un dispositif d'an-crage sur le sol sous-marin conférant à ce mode de fixation une grande fiabilité, une grande Eacilité d'entretien et une mul--tiplicité d'utilisations que ne possèdent pas les dispositifs actuellement connus pour les engins flottants ou semi submersi-bles utilisés pour le forage ou l'exploitation des hydrocarbures en mer.
Les lignes d'ancrage sont habituellement fixées à la tete de pieux enfoncés dans le sol sous-marin. Cette disposi-tion autorise difficilement la fixation de plus d'une ligne d'an-crage par pieu, elle ne permet pas une intervention facile sur les moyens de fixation, soit pour une vérification soit pour le changement de certaines parties de l'attache qui, étant en mouvement, sont appelées à s'user. De plus, la fixation de l'ex-; trémité d'une ligne d'ancrage sur le pieu lui-même entraîne la transmission à celui-ci d'ébranlements, qui, conjugués aux efforts de traction parallèles à la surface du dol, peuvent entrainer le basculement du pieu et son arrachage.
La présente invention permet de pallier ces inconvé-nients en séparant la fonction d'ancrage réalisée à l'aide d'aumoins un pieu et la fonction de fixation de la ligne d'ancrage réalisée par des moyens fixés sur une plaque.
A cet effet, l'invention revendiquée ici est un dis-positif d'ancrage pour engins marins à flottabilité positive comportant essentiellement: une plaque d'ancrage, dont la lon-gueur et la largeur excèdent l'épaisseur, percée d'au moins un L~(~rccmcnt cylindri(luc vcrt;ca] I)assant à travcrs l'epaisseur dc la plaque, chaque percement ayant un diamètre plus peti-t que la longueur et la largeur de la plaque. Ce dispositif comporte en outre autant de pieux cylindriques que la plaque a de perce-ments, chaque pieu ayant une section droite legèrement plus petite que la section droite du percement qui lui correspond, ~J

4r j~33 une extrémite in~erieure de forme adaptee a un mode de penetra-tion dans le sol et une extremite superieure munie d'une sur-epaisseur, faisant saillie, de dimension plus importante que celle de la section droite du percement qui lui correspond.
Enfin, le dispositif comporte des moyens necessaires à la mise en place de chaque pieu dans un des percements et d'autres moyens,sur la plaque, disposes à distance de tout pieu et per-mettant la connexion deconnectable de l'extremite d'au moins une ligne d'ancrage.
10 . Dans les realisations ou il est prefere de mettre en place la plaque d'ancrage en meme temps que les pieux corres-pondants, des surepaisseurs sont fixees sur le pourtour des pieux proches de l'extremité inferieure, ces surepaisseurs ayant des dimensions ex-terieures plus importantes que les dimensions inter.ieures des percements cylindriques de la plaque d'ancrage.
Dans divers modes de reali.sation, dans chaque perce-ment cylindrique de la plaque d'ancrage est fixe un tube-guide cylindrique dont la section droite interieure a des dimensions plus importantes que la section droite exterieure du pieu cylind.ique correspondant.
Dans ces derniers modes de realisation, le tube-guide cylindrique comporte généralement des moyens pour assurer l'étancheite d'un espace annulaire compris entre ledit tube-guide et le pieu correspondant et des moyens pour remplir diun fluide durcissable.ledit espace annulaire.
L'invention sera mieux comprise dans la description qu:i sui:t de rcalisations pr~.~fcrentiellcc; dc dispositifs de l'in-vention illustrees à l'aide des figures suivantes du dessin annexe:
0 - Figure 1: Disposi.tif avec pieu unique separable de la plaque televation) ~al'74583 - Figure 2: D~spositif avec pieu unique séparable de la plaque (plan) - Figure 3: ~ispositif avec pieu unique non separable de la plaque (elevation) , ' . ', . , ' ' ' , " '.' ', ',"

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.' ~7~583 - Figure 4 : Dispositi~ avec pieu unique non séparable de la plaque (plan) - Figure 5 ~ Plaque d'ancrage pour trois lignes et un pieu axial (élévation) - Figure 6 : Plaque d'ancrage pour trois lignes et un pieu axial (plan) La figure 1 donne le schéma d'un dispositif d'ancrage avec un pieu unique axial en élévation dont la figure 2 donne une vue en plan, et une coupe suivant le plan A. Sur le sol sous-marin 1 repose une plaque d'ancrage 2 percée d'un orifice 3 d'un contour intérieur cylindrique. La plaque d'ancrage 2 et l'orifice 3 admettent un même axe de symétrie ZZ'. Sur le contour dudit orifice 3 est fixé un tube-guide 4 cylindrique de dimensions intérieures peu supérieures aux dimensions extérieures d'un pieu 5 cylindrique, coulissant à l'intérieur du tube-guide 4 et pénétrant dans le sol sous-marin 1. Le tube-guide 4 a une longueur au moins égale à la plus grande dimension transversale du pieu 5, c'est-à-dire au diamètre . e~térieur du pieu 5 lorsque ledit pieu 5 est cylindrique, ce qui est généralement le cas. Le tube-guide 4 a ici une longueur plus importante que l'épaisseur de la plaque d'ancrage 2 et la rigidité de la fixation dudit tube-guide 4 sur la plaque d'ancrage est assurée au moyen de goussets en tole épaisse tels que 6.
Les plaques d'ancrage 2 peuvent être construites en acier, en béton ou encore être constituées de cellules auto-résistantes.
Des guides internes 9 constitués par des fers plats verticaux fixés par soudure à l'intérieur du tube-guide 4 limitent le jeu entre un tube-guide ~ et le contour extérieur du pieu 5 tout en lalssant libre une section annulaire suffi-sante pour la mise en place d'un volume deciment 10 suffisant ~:37~5~33 pour assurer un encastrement rigide. Les garnitures d'étan-chéité et l'ajutage servant à l'injection du ciment entre le tube-guide et le pieu étant de technique usuelle n'ont pas été
figurés.
La partie supérieure du pieu 5 est munie d'un bourrelet annulaire 11 dont les dimensions extérieures ont des valeurs plus importantes que les dimensions intérieures du tube-guide 4. La face inférleure du bourrelet annulaire 11 constitue une butée par laquelle la pièce 5 repose sur le contour supérieur du tube guide 4.
Dans les réalisations dans lesquelles on ne compte pas sur un parfait encastrement du pieu dans la plaque, le jeu entre le tube-guide 4 et le pieu 5 est réduit au minimum, c'est-à-dire à quelques centimètres et on ne prévoit pas de moyens pour l'injection de ciment : le pieu vient simplement reposer en butée sur le contour supérieur du tube-guide ou sur la plaque d'ancrage en fin de pénétration dans le sol sous-marin par forage ou par vibro fon,cage.
La plaque d'ancrage est soit entièrement métallique, soit constituée par une enveloppe métallique remplie de béton elle est limitée notamment par deux faces planes, une face inférieure 2a appliquée sur le fond de la mer et une face supérieure 2b sur laquelle son-t fixés, au moins un moyen de connexion 7 pour au moins une ligne d'ancrage 8 et au moins deux colonnes de guidage 12 et 13, d'un modèle connu en soi, pour la mise en place du pieu 5 après la pose de la plaque 2 ~sur le fond de la mer 1. Les colonnes de guidage 12 e-t 13 sont disposées symétriquement par rapport à l'axe ZZ' et intercalées entre les positions réservées pour les moyens de connexion tels que 7.
Le moyen de connexion 7 porté sur les figures 1 et 2 est à titre d'exemple, du modèle qui sera décrit plus loin à

7~S83 l'aide des fiyures 5 et 6.
Le pieu 5 peut être descendu et mis en place en étant guidé jusqu'au niveau des colonnes de guidage 12 et 13 grâce à des orins 14 et 15 reliant l'extrémité desdites colonnes de guidage à des bouées en surface.
Le pieu 5 peut aussi'être guidé jusqulaux colonnes de guidage 12 et 13 au moyen d'un positionneur à ultra sons opéran-t à l'aide de réflecteurs disposés de part et d'autre de la plaque en des positions définies, positionneur à ultra sons et réflecteurs ne sont pas figurés.
Les figures 3 et 4 donnent le schéma d'un dispositif d'ancrage comportant un pieu unique axial prévu pour être descendu avec la plaque d'ancrage.
Nous retrouvons sur les figures 3 et 4 les mêmes éléments que sur les figures 5 et 6 concernant la plaque 2, le tube-guide 4, les moyens de connexion tels que 7 à au moins une ligne d'ancrage 8 et le pi.eu 5 coulissant à l'intérieur du tube-guide 4.
La partie supérieure du pieu S est munie d'un bourrelet annulaire 11 dont les dimensions extérieures ont des valeurs plus importantes que les dimensions intérieures du tube-guide 4. La face inférieure du bourrelet 11 constitue une hutée par laquelle le pieu 5 repose sur le contour supérieur du tube-guide 4, lorsque le pieu est enfoncé dans le sol sous-marin.
La partie inférieure du pieu 5 comporte un bourrelet annulaire 16 dont les dimensions extérieures ont des valeurs plus importantes que les dimensions intérieures du tube-guide 4. La face supérieure du bourrelet 16 constitue une butée sur laquelle repose la plaque d'ancrage 2 pendant la descente du dispositif d'ancrage sur le sol sous-marin.
Sur la figure 3 est représen-tée en trait discontinu
2' la position de la plaque d'ancrage 2 au cours de la manoeuvre ~7~583 de descente.
Sur les figures 2 et 4, est représentée en 17, sous la forme schématique d'un rectangle, une aire aménagée pour l'atterrissage éventuel d'un appareil sous-marin habité ou équipé à la manière d'un robot téléguidé de la surface, appareils auxquels peuvent être confiées des missions de connexion ou déconnexion de la ligne d'ancrage 8 et de tous autres travaux.
D'une façon générale, les plaques d'ancrage, suivant l'invention, peuvent être constituées par une épaisse plaque de métal ou par un assemblage de plaques rendues solidaires par tous moyens, notamment par des boulons les traversant. Les plaques d'ancrage peuvent également etre constituées par une enveloppe en tôle remplie de béton.
Les figures 5 et 6 représentent respectivement en élévation et en plan une plaque d'ancrage pour trois lignes d'ancrages et un pieu axial.
::. S~r une plaque d'ancrage 2 admettant un axe de symétrie ZZ' est fixé un tube-guide 4 cylindrique de même axe ZZ' traversant la plaque 2, un pieu cylindrique 5 étant disposé
de fac,on coulissante à l'intérieur dudit tube-guide 4.
Sur la même plaque 2 sont fixés, également répartis autour de l'axe ZZ', trois moyens de connexion tel que 7 pour une ligne d'ancrage telle que 8, ainsi que des moyens de connexion accessoires tels que 26 pour une ligne de secours non figurée et 27 pour une ligne 28, support de flexible ou de câble électrique 29.
Une plaque d'ancrage telle que représentée à l'aide des figures 5 et 6 est particulièrement étudiée pour l'emploi d'un tube 5 de grand diamètre, enfoncé dans le sol sous-marin 1 par vibrofon~age ou battage.
Les dispositifs d'ancrage comportant une plaque d'ancrage suivant l'invention sont susceptibles de nombreuses 7~583 autres réalisations pour le maintien en position des divers engins flottants ou semi-submersibles employés pour le forage et l'exploitation des champs de pétrole en mer, ainsi que pour la mise en relation de ces divers engins, tout comme pour la mise en oeuvre de tous engins flo-ttants pour usages autres que pétroliers.

Claims (4)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué
sont définies comme il suit:
1. Dispositif d'ancrage pour engins marins à flotta-bilité positive, comprenant: une plaque d'ancrage dont la lon-gueuret la largeur excèdent l'épaisseur; cette plaque étant per-cée d'au moins un percement cylindrique vertical passant à tra-vers l'épaisseur de la plaque, chaque percement ayant un dia-mètre plus petit que la longueur et la largeur de la plaque;
dispositif comportant en outre autant de pieux cylindriques que la plaque à de percements, chaque pieu ayant une section droite légèrement plus petite que la section droite du percement qui lui correspond, une extrémité inférieure de forme adaptée à un mode de pénétration dans le sol et une extrémité supérieure munie d'une surépaisseur, faisant saillie, de dimension plus importante que celle de la section droite du percement qui lui correspond; ce dispositif comportant de plus des moyens néces-saires à la mise en place de chaque pieu dans un des percements de la plaque et d'autres moyens sur la plaque disposés à dis-tance de tout pieu, permettant la connexion déconnectable de l'extrémité d'au moins une ligne d'ancrage.
2. Dispositif d'ancrage suivant la revendication 1, dans lequel les moyens pour la mise en place des pieux dans les percements correspondants de la plaque d'ancrage consistent dans des surépaisseurs prévues sur le pourtour des pieux proche de l'extrémité inférieure, ces surépaisseurs ayant des dimensions extérieures plus importantes que les dimensions intérieures des percements cylindriques de la plaque d'ancrage.
3. Dispositif suivant la revendication 1, pour lequel dans chaque percement cylindrique de la plaque d'ancrage est fixé un tube-guide cylindrique dont la section droite inté-rieure a des dimensions plus importantes que la section droite extérieure du pieu cylindrique correspondant.
4. Dispositif d'ancrage suivant la revendication 3, dans lequel le tube-guide cylindrique comporte des moyens délimitant un espace annulaire entre ledit tube-guide et le pieu correspondant et des moyens pour remplir d'un fluide dur-cissable ledit espace annulaire.
CA299,232A 1977-03-18 1978-03-17 Dispositif d'ancrage sur le sol sous-marin Expired CA1074583A (fr)

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