CA1103467A - Procede de depots de materiaux sur les fonds marins selon un trace donne et dispositifs de mise en oeuvre dudit procede - Google Patents

Abstract

Procédé de dépôt de matériaux sur les fonds marins selon un tracé donné et dispositifs de mise en oeuvre dudit procédé. Le procédé se caractérise en ce que :- ?? déplace un véhicule autonome sur le fond sous-marin en lui faisant suivre avec précision ledit tracé, ce véhicule étant muni d'une trémie,- on déplace à la surface de l'eau un navire en lui faisant suivre en moyenne ledit tracé,- on déverse dudit navire lesdits matériaux vers ladite trémie en les guidant à l'aide d'une tuyauterie suspendue audit naivre et dont l'extrémité inférieure n'est pas solidaire de ladite trémie,- on agit sur des moyens propres de propulsion de ladite tuyauterie pour maintenir l'extrémité inférieure de ladite tuyauterie audessus de ladite trémie. Application à la pose de câbles électriques sur les fonds marins. Figure 1.

Description

16~

La présente invention a pour objet un procédé de dé-pôt de matériaux sur des fands marins selon un tracé donné
e-t dss dispositifs de mise en oeuvre dudit procédé.
De facon plus précise, la présente invention a pour objet un procédé pour déposer des matériaux tels que des gra-viers ou des roches sur une canalisation placée sur un fond marin, cette canalisation pouvant par exemple 8tre un gazoduc, un oléoduc, un câble etc...
On sait qu'il existe des problèmes posés par l'exis-tence de câbles ou de tuyauteries sur les fonds marinsO Outre la né~cessité de les immobiliser, il est nécessaire de les pro-téger afin de garantir qu'ils ne soient pas endommagés acci-dentellement par des chaluts ou des ancres des navires ou tout autre objet traîné sur le fond. Inversement, il est né-cessaire pour la p~eche de ne pas laisser libres sur le fondces câbles ou ces tuyauteries afin de ne point endommager les instruments de pêche tels que des chalutsO A cet effet9 on procède 3 l~ensouillage de ces cables ou tuyauteries, opéra-tion qui consiste à creuser une tranchée dans les sédiments du fond marin pour y déposer les câbles ou tuyauteries, ceci nécessitant au moins pour les câbles lorsque le fond marin est rocheux d'effectuer des tranchées en dur. Dans le cas de fonds sédimentaires de faible cohésiony cette tranchée est généralement executée en utilisant des jets d'eau. Le câble .
' .

.

2 ~ 6~7 ou la tuyauterie est ensuite recouvert naturellement par 18s sédiments.
~ orsque les fonds marins sont en dur et qu'il n'y a pas possibilité de creuser de tranchée ou pour la traversée de cuvettes dans le fond 9 ces procédés sont en défaut, d'autre part, les courants peuvent conduire au désensouillage des ca-bles ou de la tuyauterie. Il est alors nécessaire de déposer sur eux des matériaux de protection.
On procède alors par lachage de matériau depuis la surface lorsque les dépôts doivent être exécutés à une pro~
fondeur inférieure ou égale à une centaine de mètresO Il faut alors, si l'on veut recouvrir de façon certaine le tube con-cerné qui peut être en particulier une canalisation de di-mensions importantes, 8tre s~r de déposer une épaisseur mi-nimale d'environ 1 m sur ladite canalisation et du fait de ladi-ffusion des ma-tériaux depuis leur point de chute, on est obligé de répandre 20 à 100 fois plus de matériau qu'il ne serait nécessaire si le dépôt était réalisé de fa~con très précise.
On connaît également des installations pour le dé-p8t de roches sur une canalisation reposant sur un fond ma-rin dans laquelle on trouve un navire de surface, un véhicule autonome assujetti mécaniquement à suivre le tracé de la ca-nalisation et une conduite de dévers~ement suspendue au navire Le véhicule porte une trémie et un anneau solidaire de la trémie oblige mécaniquement l'extrémité inférieure de la con-duite à rester au-dessus de la trémie. On comprend qu'avec un tel système, l'ensemble des forces appliquées à la conduite et en particulier à son extrémité inférieure liore sont inté-gralement transmises au véhicule du fait qu'il existe uneliaison mécanique entre le vehicule et la conduite sans pos-sibilité réelle d'absorption de ces efforts autrement que par le véhicule. Ces efforts sont essen-tiellement dus à l'inertie du navire et/ou de la tuyauterie, tant par l'effet de la hou-le que ~rlEs régulations de posltion de la conduite.
;

.
,

3 ~ 3~

Par ailleurs l'amplitude verticale du pilonnement oblige à
disposer l'anneau suffisamment haut au-dessus de la trémie du véhicule. Or, on con~oit que sauF si la hauteur de conduite est réduite ~par exemple inFérieuxe à SO m) 9 les forces appli-quées par la conduite au véhicule sont très importantes avecun tel syst~me, mame si le déplacement de la conduite est trè9 lent. Pour maintenir la stabilité verticale du véhicule, il - est alors nécessaire que celui-ci ait un empalement très im- - -portant et soit très lourd. Sa construction sera donc plus complexe et plus onéreuse. En outre, les moyens autonomes de propulsion devront 8tre beaucoup plus puissants et leur sur-surface d'appui plus importante qui croît avec le poids. En conséquence, les forces appliquées par l'extrémité inférieure de la conduite au véhicule risquent de rendre pratiquemeni -impossible l'obtention d"~ne bonne stabilité du véhicule.
Même si la stabilité au basculement du véhicule était obte-nue au prix d'un empalement important, ces efforts risquent de déplacer le véhicule de sa trajectoire.
I` On sait par ailleurs qu'il est possible de commander la position d'un navire par la technique dite du "positionne-ment dynamique". Elle permet d'obtenir un positionnement ex-trèmement précis du navire entraînant un positionnement par rapport au fond marin avec une précision au mieux de l'ordre ' de 1 % de la profondeur. Il s'enSuit que pour résoudre le problème du dépôt de sédiments ou rnches sur une canalisation à l'aide d'un véhicule autopropulsé ? cette technique de posi-tionnement dynamique du navire n'est utilisable que pour des profondeurs réduites et de toutes manières inférieures à 100 mètres.
La présente invention a précisément pour objet de ; permettre un dépôt de matériau tel ~ue des roches selon un tracé donné précis correspondant au câble ou à la tuyauterie même lorsque le fond marin sur lequel repose la conduite est-relativement profond par exemple à une immersion supérieure ; 35 à 100 mètres.
` ' ' . .. , , . : .. ,: . , ., : .. . : . " .. ,; , ,, :. ,:; .~: ; ;, ~ , . : , ., . ; , ,

4 ~1~ 3 ~ 6 Pour ce faire, le procédé consiste essentielement à
déplacer su,r~le fond marin, un véhicule autonome porteur d'une trémie en asservissant ce véhicule à suivre strictement le tracé de la conduite à recouvrir. Par ailleurs9 à partir d'un navire à positionnement dynamique~ ~ ~ on sus-

5 pend une tuyauterie servant à canaliser les matériaux à dé- ' verser la tuyauterie comportant des moyens de déplacement à son extrémité inférieure sur lesquels on peut agir e-t on asservit l'extrémité inférieure de la tuyauterie à rester au-dessus de la trèmie à l'aide des moyens de déplacement.L'en-semble de ces différents éléments se déplace progressivement pour suivre le tracé de la canalisation.
On comprend'aisément l'intérêt 'et l'originalité par rapport a l'état de la technique décrit précédemment. Du fait de l'asservissement par des moyens de déplacement propres de l~extrémité inférieure de la conduite9 on obtient deux avan-tages principaux en particulier lorsque ces moyens de dépla-cement sont fixés à l'extrémité inférieure de la conduite.
D'une part, il n'y a pas de contact mécanique entre l'extré-mité inférieure de la conduite et le'vPhicule. L'asservisse-ment supprime ia transmission des forces'au véhicule. Or, 'on a expliqué précédemment que c'était un point très impor-tant surtout lorsque le fond marin est a une profondeur re-lativement importante. D'autre part cetrasservissement per-- met d'augmenter de fa~on importante par rapport au système -de l'art antérieur les possibilités de fluctuations en posi-tion du navire par rapport à la -trèmie du véhicule. Cela don-ne'une beaucoup plus grande souplesse dans la fa~on dont le navire de surface doit suivre la progression du véhicule.
- Selon le procédé objet de l'invention et bi-en que la posi-tion du navire de surface ne soit pas définie avec une grande précision par rapport à la canalisation9 on obtient une localisation extrêmement précise du déversement de maté-riau du fait de la cascade de positionnement de plus en plus précis. Ce-tte cascade consiste d~une part dans le positionne-ment de l'extrémité inférieure de la tuyauterie de déversement . .

;

-- 5 ~1~3~6 7 par rapport à la trémie, et d'autre part~ dans la grande pré-cision du positionnement de la trémie par rapport à la cana-lisation à recouvrir.,Ces deux précisions différentes sont rendues compatibles du fait de la section d'entrée de la trémie.
La présente invention a également pour objet une ins-- 'tallation pnur la mise en oeuvre du procédé décrit précédem-ment du type comprenant un navire muni d'une tuyauterie diri-gée vers le fond sous-rnarin où l'on veut effectuer le dépBt, cette tuyauterie servant à guider les matériaux utili'sés pour réaliser le recouvreme~t 9 et'un véhicule autonome apte à se déplacer sur le fond sous-marin, ledit véhicule comportant des moyens propres de déplacement sur le fond sous-marin, des moyens d'asservissement pour-faire suivre au véhicule le tracé du dépôt à effectuer et une trémie apte à canaliser les matériaux déversés par ladite -tuyauterie, l'installation étant caractérisée en ce que ladite tuyauterie comporte des moyens ' de détection de la position de son extrémité inférieure par rapport à la dite trémie et des moyens propres de déplacement disposés à l'extrémité inférieure de la tuyauterie pour asser-vir l~ex-trémité inférieure de ladite tuyauterie à rester au-dessus de la trémie en fonction des indications desdits moyens de détection.
- La présente inv-ention concerne également un disposi-tif ou véhicule pour la mise en oeuvre de ce procédé, ce vé-hicule étant essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux propulseurs,-par exemple du type à vis d~'Archi-mèdè-s'appuyant sur le fond marin, asservi grace à un e'nsem-ble de capteurs liés audit véhicule, à suivre avec précision la canalisation à recouvrir et portant une trémie de dépôt des matériaux et-un deuxième ensemble de capteurs aptes à recevoir ou à émettre des signaux de positionnement provenant ou allant vers un deuxième élément mobile disposé au-~essus dudi.t véhi-cule.
De toute fa~con9 l'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de-mise 11(~;346~

en oeuvre de l'invention donnés 3 titre d'exemples non limi-tatifsO La description se réfère aux figures annexées sur lesquelles on a représenté :
- sur la figure.l, une vue en élévation de l'ensem-ble.de.llinstallation objet de l'invention, - sur la figure 29 une vue en perspective montrant un exemple de réalisation du véhicule de dépôt et de l'extré-mité de la tuyauterie de déchargement de matériaux 9, - sur la figure 3, une vue en élévation du disposi-10 - t.if d.e la figure 2, montrant de façon plus précise les diffé-rents asservissements, - sur la figure 4, une vuelen élévation d'une varian-te de réalisation du chariot de la figure 3, comportant une trémie d'un autre type, - sur la figure 5, une vue en élévation d'.un autre mode de réalisation du véhicule dans leguel le dép8t de matériau se fait latéralement.
- sur la figure 6 une vue partielle du véhicule montrant un premier mécanisme permettan-t d'élever le chassis 20 du"véhicule par,rapport.aux propulseurs, , - sur les figures 7a et 7b des vues du véhicule de, - ~ace et de côté montrant un deuxième mécanisme d~élévation du chassis du véhicule par rapport aux-propulseurs, - sur la.figure B une vue de c8té du véhicule mon-trant un troisième mécanisme d9élévatinn du chassis par rap-port aux propulseurs et - sur la,figure 9 une vue partielle en coupe d9une paroi de la trémie montrant un exemple de realisation d 9 un -revatement de la trémie.
30La figure 1 représente l'e,nsemble de l'installation pour enterrer une canalisation 2 reposant sur le fond marin - 4 à partir d'un navire de surface flottant sur la mer, figu-rée par le trait B. L'installation comprend d'une part des organes qui sont directement liés au navire,6 et d'autre 3~6 part, des organes qui, lors du fonctionnement normal de l'ins-talla-tion, se déplacent sur le sol.
Les premiers organes consistent essentiellement en une tuyauterie 10 dlamenée des matériaux suspendue à un der-rick 12 solidaire du navire 6. Cette tuyauterie 10 se termineà proximité du niveau du sol par une tête 14 qui peut etre de propulsion et qui sera décrite ultérieurement. L'autre par-tie de l'installation non liée au navire est essentiellement constituée par un véhicule 16 qui se déplace par l'intermédiai-re de propulseurs sur le fond marin 4 et qui, comme on l'ex-pliquera ultérieurement, est-asservie pour suivre le tracé de .
la canalisation 2. Comme on l'a déjà expliqué succinctement, on o~btient une localisation dynamique du navire par ses moyens propres qui sont par exemple constitués par les hélices 1B.
Il intervient un deuxième positionnement de la tete 14 de la tuyauterie 10 par rapport au véhicule 16 et un troisième po-sitionnement du véhicule 16 par rapport à la canalisation 2.
En dehors des éléments principaux qui ont déjà été décrits, ~~ il va de soi que le navire 6 compor-te une salle 19 de comman-de du chargement en roches de la machinerie de chargement et des cales telles que 20 pour le stockage des rache.s à déver-ser sur la canalisation 2. Un puits central 22 est disposé en dessous du derrick 12 et qui permet non seulement le passage de la tuyauterie 10 en fonctionnement, mais également le relevage du véhic.ule 16 complet et qui est figuré à bord du navire sous la référence I.
On comprend que la suspension de la tuyauterie 10 au derrick permet de compenser les v~ariations de profondeur du fond marin pour maintenir l'extrémité inférieure de la tuyau-~30 terie à une faible alti-tude au-dessus du véhicule et de com-penser le pilonnement.
Le navire comporte en outre un-convoyeur 24 pour a-cheminer les roches ou plus généralement les matériaux de char-gement jusqu'à un tapis de chargement 26 arrivant à l!ex~ré-mité supérieure du derrick, c'est-à-dire à l'extrémité supé-rieure de la tuyauterie 10.

3~6~ I

On va maintenan-t décrire plus en détail divers modes de réalisation du véhicule 16 et de l'asservissement en posi-tion de ces véhicules par rapport à la canalisa-tion 2 à en-terrer et de la tête 14 de la tuyauterie 10 par rapport à ce .
véhicule.
Le véhicule 16 comprend un chassis 30 en profiléssoudés qui constitue l'ossature du véhicule et relie entre elles des vis d'Archimède telles que 32 (4 dans le cas de la figure 2) 9 qui constitue les propulseurs propres du véhicule 16 à une -trémie 34 dè~ réception et de dépôt des matériaux (ro-ches)~destinés à constituer un recouvrement 36 de la canalisa-tion 2. La partie cylindrique 32a. de chaque vis d'Archimède permet un appui sur le sol de faible portance et participe à
la compensation en poids de l'ensemble du véhicule. Les par~
ties hélicoldales 32 des vis d'Archimède de pas contraires permettent le déplacement dans un sens ou dans l'autre par la composition de mouvements de rotation : si leurs mouvements sont de même vitesse et de sens contraire, le véhicule se . déplace en ligne droite longitudinalement, si.leurs mouvem nts sont de vitesses différentes et de sens contraire, le véhicule tourne ; enfin, si leurs mouvements sont de même vitesse et de même sens, le véhicule se déplace transvèrsalement. Un groupe moteur ou moto-réducteur 3~ entraine chacune des vis d'Archimède. Il est envisageable que ce groupe fasse partie intégrante des propulseurs à l.'intérieur des vis d'Archimede, par exemple. Comme on l'a représenté sur la figure 2', les vis d'Archimède constituan-t les propulseurs peuvent atre rem-placées par des chenilles 32' de type classiqye.
La trémie 34 est constituée de panneaux 34a pouvant être interchangeables. Ces panneaux doivent résister aux chocs et à l'abrasion. La paroi arrière peut comporter uné porte commandable à distance qui permet d'évacuer les roches en cas de "oourrage" dans la trémie. On comprend que du fait de sa forme de tronc de pyramide renversé, cette trémie permette d'accepter des erreurs.de position relative en.tre l'extrémité
inférieure de la tuyauterie 10 et le point de dépôt des ma-~lrl3~

tériaux sur le sol. En plus de ces moyens de propulsion et de cette trémie, le véhicule 16 comprend essentiellement un premier ensemble de capteurs assurant le centrage du véhicule 16 par rapport à la canalisation 2.
Sur la figure 2, on a représenté des capteurs 40 et 4D'. Ces capteurs sont par exemple des capteurs à ultrasons , simples ou différentiels. Cet ensemble peut 8tre complété par des capteurs mécaniques ou palpeurs ou des capteurs électro-magnétiques ou optiques. On comprend aisément que ces capteurs se comportent à la fois comme des émetteurs et des récepteurs et que dans la mesure où les temps d'aller et retour des si-gnaux émis par les capteurs 40 et 40' sont les memes, le vé-hicule est correctement centré.
Un deuxième ensemble de capteurs assure le position-nement de la tête 14 de la-tuyauterie 10 par rapport au véhi-cule 16 ou plus précisément par rapport à la trémie 34 du vé-hicule 16. A titre d'exemple, sur la figure 2s la trémie 34 est équipée d'un capteur 42 et la tete 14 de la tuyauterie 10 est équipée d'un ensemble de deux cap-teurs 44. Par exemple, le capteur 44 est un émetteur-récepteur d'ultrasons et le capteur 42 est un réflecteur. On comprend aisément que le centrage de la t8te par rapport au véhicule 16 est corract si les temps de transit des deux signaux ultrason~res en-tre l'émetteur et le récepteur (qui sont confondus) sont égaux.
Comme on l'expliquera ultérieurement, la tête 14 est munie elle-même de propuIseurs dont la mise en route est commandée par le signal d'erreur relevé par le capteur ~40 Cette dispo -sition permet d'assurer un positionnement de l~extrémité in-férieure de la tuyauterie 10 au-dessus de la face d'entrée de la trémie 34. Il faut préciser qu'un câble 46 relie le navire de surface 10 au véhicule 16. Il es-t composé de câbles d'amenée de puissance nécessaires au moteur 38, de cables de transmission d'information et de mesure9 de câbles de comman-de, de câblès de transmission dtinformation optique ainsi que des tuyauteries d'amenée d!air comprimé pour un éventuel ballastage du véhicule. De plus, le véhicule 16 comporte de 1 o ~3~6~7 préférence un équipement de projecteurs lumineux 4~ et de caméras électroniques 50. Ces projecteurs et caméras ont essentiellement pour fonction cle faciliter la mise en posi-tion de départ du véhicule 16 avant la séquence de commandes automatiques. On trouve un certain nombre de palpeurs méca-niques non représentés permettant de s'assurer de la qualité
du dépôt 36 réalisé et d'envoyer les informations nécessai-res au dosage de la quantité de roches qui est véhiculée par : la canalisation 10.
On comprend qu'il est intéressant d~avoir une trémie de relativement grande ouverture pour autoriser un certain déplacemen-t de l'extrémité de la tuyauterie par rapport au ~' véhicule sans hypothéquer la précision du dépôt, en fonction de la précision de l'asservissement. A titre d'exemple on peut indiquer que le diamètre de la tuyau-terie 10 est de . ' ' l~ordre de 600 à 120~ mm, et que l~ouverture de la trémie (qui a une section sensiblement carrée) est au moins égale ' à 3 mètres. Cela garantit que l'extrémité inférieure de la - tuyauterie reste au-dessus de la trémie.
20 - La figure 3 permet de compléter la description de ce ~' premier-mode de réalisation. Des volets 50 disposés à l'ex-~' ` trémité inférieure de la trémie 34 et commandés par des vé-rins non représentés permettent de faire varier la largeur 'du'dépôt en ré'glant l'.inclinaison de ces volets. De plus, en ~:~ 25 ' agissant seulement sur un des volets on peut compenser des ' petites erreurs de positionnement du véhicule par rappnrt à
~ . la canalisation 2. Plusieurs volumes de ballastage 52 soli-daires du chassis 30 permettent de faire.varier le poids apparent du véhicule et, par suite, de régler sa force d'ap-. . :30 pui sur le sol en fonction des caractéristiques de.celui-ci.Le véhicule 6 est muni.de dispositifs protecteurs 54 proté-geant les vis d'~rchimède 32 contre la chute accidentelle de roches hors de la trémie 34.
' ' Sur cette'figure', on retrouve également bien sûr.les : .
;, . ~ .

1~3~G~
Il capteurs 40, 40' qui permettent de positionner le véhicule 16 par rapport à la cnndui-te 2 à enterrer ainsi que les capteurs 42 et 44 qui permettent d'asservir en position la tete 14 de la tuyauterie par rapport à la trémie 34 Sur cette figure, on a représenté plus en détail les organes de propulsion de la tête 14. Le propulseur de la tete 14 est par exemple, cons-titué par des hélices telles que 60 disposées dans des tuyè-res 62. Ces tuyères sont disposées selon deux directions or-thogonales et horizontales de telle Fa~con que la tete 14 puisse se déplacer de fa~con au-tonome dans un plan horizontal.
Bien entendu, ces hélices son-t mises en rotation en fonction des indications délivrées par le capteur 44. Enfin, pour ralentir le débit de roches dans la tuyauteris 10, celle-ci peut atre munie de canalisations 64 et d'ajustages 66 pour injecter un gaz sous pression créan-t un allègement de la colonne d'eau et de roche. Il est également important de re-lever que du fait de la symétrie entre llavant et l~arrière du véhicule et du fait que le guidage du véhicule par rapport 1 à la canalisation se fait sans contact mécanique, le véhicule peut revenir"sur ses pas" c'est-à-dire faire marche arrière en revenant sur une portion de la canalisation où des roches ont déjà été déversées.
La figure 4 représente une variante de réalisation de la figure 3. La différence consiste essentiellement dans la forme de la trémie qui porte ici la référence 34'. Celle-ci comporte à son extrémité inférieure plusieurs ouvertures 70a, 70b, 70c, qui permettent de répartir judicieusement le dépat de roches, ces ouvertures étant munies de volets 72 permettant ainsi d'interrompre totalement le dépôt des roches.
Comme on peut--le voir sur la figure 4, la tuyauterie tO d~ali-` mentation en roches peut comporter à son extrémité inférieureune vanne d'arrêt 74 qui permet d'interrompre ainsi l'al-imen-tation de la trémie en roches.
La figure 5 représente une nouvelle variante de réa-lisation du véhicule 16. Dans ce cas, les roches contenues , ~ , 3~

dans la trémie ne tombent pas directement sur le sol à l~a-plomb de la trémie9 mais sur un tapis roulant ~0. Ce tapis roulan-t permet de transporter les roches depuis une position disposée en-dessous de la trémie 34 jusqu'au pointude dépôt des roches sur la canalisation 2. Il va de soi que dans ce cas, les propulseurs du véhicule ne sont plus disposés de part et d'autre de la canalisation ?, mais d'un même côté~
Pour commander le déplacement du véhicule, on utilise un cap-teur de positionnement 40" ou plusieurs capteurs de position-nement 40 ~' qui sont dirigés vers l'extérieur du véhicule.Il faut de plus préciser que le -tapis roulant BO est monté
articulé autour de l'axe 82 par rapport au châssis du véhicu-le et qu'on peut ~aire varier son inclinaison en commandant le vérin 84 pour régler la hauteur de chute des roch,es. Les autres caractéristiques du véhicule sont identiques à celles qui ont été décrites en liaison avec les figures 2 à 4.
Cette variante peut présenter des avantages pour la mise en place du véhicule dans sa position initiale de 1 déchargement de matéria,u, car ainsi, le véhicule peut appro-cher la tuyauterie 2 de côté sans avoir à l'enjamber. Par contre, le réglage de la position est peut être plus délicat.
- Dans la description précédente, on a considéré que ,. les propulseurs et le châssis du véhicule étaien-t liés. On comprend cependant qu'il peut être intéressant de permettre un mouvement de montée ou de descente du châssis par rapport aux propulseurs. D'une part et principalement cela permet ' d'adapter la cote du bas de la trémie par rapport au diamètre de la.canalisation à recouvrir, d'autre part cela permet de compenser dans une certaine mesure des inégali-tés du sol. On 30 va décrire ci-après rapidemen-t trois exemples de réalisation i-~
-- de mécanismes permettant d'obtenir ce règlage.
Sur,la figure 6,.chaque propulseur 3Z est ~ixé.par , . un système articulé 100 à l'extrémité inférieure d'un poteau, 102 assujetti à coulisser verticalement à l'intérieur.de gui-les .

1~`3g~7 104 solidaires du chassis 30 du véhiculeO Ces guides 104 sont par exemple munis de rouleaux 106. L'extrémité supérieure du poteau 1 02 est solidaire d'une tige filetée 108 qui pzut se déplacer en translation verticale sous lleffet de la rotation 5 du fourreau 110 -fileté intérieurement et immobilisé en transla-tion par rapport au chassis 30. Un moteur 112 également soli-daire du chassis entraine en rotation le fourreau 110 et provo-que ainsi le coulissement du poteau 102. On trouve bien sûr un mécanisme identique pour chaque propulseur.
Sur les figures 7a et 7b on a représenté un deuxième mode de réalisation du mécanisme. Chaque propulseur 32 peut être remonté ou abaissé par une tringlerie qui pivote autour d'un axe parallèle au sens de progression du véhicule. Chaque extrémité du propulseur 32 es-t montee piVotante à une extrémité
-15 d'un bras de levier 120a, 120b dont l'autre extrémité est ar-ticulée par rappor-t au chassis 30. Des barres 122a, 122b, relient ces deux bras en un point d'articulation 12~. Un vé-rin 126 commande la montée et la descente des bras 120 et donc du propulseur : le corps 126a est articulé par rapport à un élément supérieur du chassis et la tige 126b du vérin est articulée au point d'articulation 124. On comprend qu'en commandant le vérin 126 on commande également la position du propulseur 32. ~ien entendu le véhicule comporte quatre mé-canismes identiques Sur la demi-vue de gauche de la figure 7a le chassis est en position basse, sur la demi-vue de droite il est en position haute.
Sur la figure B on a représenté un troisième mode de réalisation dans lequel la montée ou la descente du chas-sis par rapport aux propulseurs est réalisée par pivotement 3n autour d'un axe perpendiculaire au sens de progression- du - véhicule. Dans ce mode de réalisation d-e pré-férence, chaque -- ensemble de propulsion est constitué par deux propulseurs à axes parallèles formant un boogie.
Sur la figure 8 chaque couple de propulseuIs ~dont un seul 32' est représenté) est supporté par un ensemble 130 for-mant étrier. Le mécanisme de relèvement consiste en un bras 14 11~J 3~
de levier 132 articulé par rapport au chassis 30 autour de l'axe 134, et autour de l'axe 136 par rapport 3 la structure 130. La commande de déplacement est assurée par le vérin 148.
Le corps 138 a du vérin est articulé sur un montant 140 du chassis 30 du véhicule et la tige 138 b sur l'axe 142. On comprend qu'ainsi il existe au moins un degré de liberté en-tre le mécanisme d'actionnement et le couple de propulseu~s, ce qui permet aux propulseurs de ~e conformer à la configura-tion du fond marin.
A propos des trois modes de réalisation décrits ci-dessus il faut noter que dans chaque mode de réalisation, les quatre organes moteurs (112, 1Z6, 136) peuvent 8tre commandés simultanément. Dn obtient alors un mouvement global d'élévation ou d'abaissement du chassis. On peut ensuite com-mander individuellement chaque organe moteur et on réalise ainsi une certaine compensation de la déclivité du fond ma-rin.
Sur la figure 9 on a représenté plus en détails un mode de réalisation des parois de la trémie. Chaque paroi 34 a est recouverte par un ensemble de pièces à la fa~on des tuiles d'un toit. Chaque pièce 140 qui a une forme géné-rale rectangulaire est fixée à sa partie supérieure par des ergots 142 enfoncés dans des alésages 144 correspondants mé-nagés dans des pièces support 146 solidaires du chassis 30.
Les pièces 140 se recouvrent mutuellement. Les pièces supé-rieures 140a sont par exemple directement fixées sur-le re-bord supérieur 14~ de la trémie.
On comprend qu'après un certain temps d'utilisation les parois de la trémie son-t endommagées par la chute des roches ou graviers tombant par la tuyauterie 10. Grâce à ce système de "tuiles" il suffit de changer les pièces 140 pour avoir à nouveau une trémie en état de fonctionnement.
n comprend aisément les avantages principaux de l'invention et-du procédé décri-t précédemment. Elle permet de découpler mécaniquement le véhicule de fond 2 qui suit avec toute la précision voulue le tracé du dépôt à effec-tuer . .

3~

pendant qu'un positionnement dynamique d'une précision lache permet de maintenir le navire 6 au voisinage de la verticale du véhicule de dépôt et que pour une profondeur supérieure ou egale à 100 m, (par sxemple entre 100 et 3ûO m), la tuyau-terie 10 à l~aide de moyens propres constitués par ces pro-pulseurs peut être au prix d'une consommation réduite d'éner-gie, positionnée avec une précision supérieure à celle du navire au-dessus de la trémie du véhicule 6, lequel apporte la précision ~inale du dépôt. On notera en particulier que pour recouvrir de roches un oléoduc d'un mètre de diamètre sur une épaisseur d'un mètre environ, un écart de 10 cm sur l~axe de dépôt entraine le doublement du volums des roches nécessaires à la garantie de l'épaisseur minimale. Il en résulte une grande économie.

.

..

,, , , ~

r -I .

.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour effectuer un dépôt de matériaux sur un fond sous-marin selon un tracé donné, dans lequel :
- on déplace un véhicule autonome sur le fond sous-marin en lui faisant suivre avec précision ledit tracé, ce véhicule étant muni d'une trémie, - on déplace à la surface de l'eau un navire en lui faisant suivre en moyenne ledit tracé, - on déverse dudit navire lesdits matériaux vers ladite trémie en les guidant à l'aide d'une tuyauterie suspendue audit navire et dont l'extrémité inférieure n'est pas solidaire de ladite trémie, caractérisé en ce - qu'on agit sur des moyens propres de propulsion de ladite tuyauterie disposée à son extrémité inférieure pour asservir l'extrémité inférieure de ladite tuyauterie à rester au-dessus de ladite trémie.

2. Installation pour la mise en oeuvre du procédé
selon la revendication 1, comprenant :
- un véhicule apte à se déplacer sur le fond sous-marin et muni d'une trémie.
- un navire de surface contenant lesdits matériaux, - une tuyauterie de guidage desdits matériaux, caractérisée en ce que ledit véhicule comporte des moyens propres à la propulsion sur le fond marin, des moyens de détection du tracé à suivre, lesdits moyens de propulsion étant commandés par les moyens de détection pour que ledit véhicule suive avec précision ledit tracé, ladite tuyauterie étant suspendue par son extrémité supérieure audit navire et comportant à son son extrémité inférieure, des moyens de détection de la présence de ladite trémie et des moyens propres de propul-sion disposés à l'extrémité inférieure de ladite tuyauterie et commandés par lesdits moyens de détection pour asservir l'extrémité inférieure de ladite tuyauterie à rester au-dessus de ladite trémie, sans liaison mécanique entre elles.

3. Installation selon la revendication 1, caractéri-sée en ce que les moyens de détection sont des capteurs à
ultrasons.

4. Installation selon l'une quelconque des revendica-tions 2 et 3 caractérisée en ce que ledit véhicule comprend un châssis rigide sur lequel sont fixés: ladite trémie qui com-porte une ouverture supérieure et une ouverture inférieure, au moins une paire de propulseurs, chaque propulseur étant disposé
d'un côté de l'ouverture inférieure de ladite trémie, des moyens moteurs aptes à entraîner lesdits propulseurs, des moyens de détection aptes à détecter l'écart de position dudit véhicule par rapport audit tracé et à commander lesdits moyens moteurs pour annuler cet écart.

5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de propulsion consistent en des vis d'Archimède.

6. Véhicule pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis rigide sur lequel sont fixés ladite trémie qui comporte une ouverture supérieure et une ouverture inférieure, au moins une paire de propulseurs, chaque propulseur étant disposé d'un côté
de l'ouverture inférieure de ladite trémie, des moyens moteurs aptes à entraîner lesdits propulseurs, des moyens de détection aptes à détecter l'écart de position dudit véhicule par rapport audit tracé et à commander lesdits moyens moteurs pour annuler cet écart.

7. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens par tapis roulant solidaires dudit châssis aptes à déplacer lesdits matériaux reçus par la trémie d'une position située en-dessous de l'ouverture inférieure de la trémie à une position latérale par rapport à l'axe principal dudit véhicule, et en ce que lesdits moyens de détection sont aptes à maintenir ladite position latérale au-dessus dudit tracé donné.

8. Véhicule selon l'une quelconque des revendica-tions 6 et 7 caractérisé en ce que lesdits moyens de propul-sion sont des vis d'Archimède.

9. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé
en ce que ledit véhicule comporte quatre propulseurs et en ce que la liaison entre le châssis dudit véhicule et chaque propulseur est constituée par une transmission mécanique et des moyens moteurs d'actionnement de ladite transmission pour faire varier la distance verticale entre ledit châssis et chacun desdits propulseurs.

10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé
en ce que ladite transmission mécanique consiste en un poteau dont l'extrémité inférieure est solidaire dudit propulseur et dont l'extrémité supérieure est solidaire des moyens de déplacement selon la direction verticale et en des moyens de guidage en translation dudit poteau solidaires du châssis dudit véhicule.

11. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé
en ce que ladite transmission mécanique consiste en un bras de levier dont une extrémité est solidaire d'un propulseur et l'autre extrémité articulée par rapport au châssis du véhicule autour d'un axe parallèle au sens de déplacement du véhicule, et en ce que lesdits moyens moteurs consistent en un vérin articulé d'une part sur le châssis et d'autre part sur ledit bras.

12. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé
en ce que ladite transmission mécanique consiste en un bras de levier dont une extrémité est solidaire d'un propulseur et l'autre extrémité articulée par rapport au châssis du véhicule autour d'un axe orthogonal au sens de déplacement du véhicule, et en ce que lesdits moyens moteurs consistent en un vérin articulé d'une part sur le châssis et d'autre part sur ledit bras.

13. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé
en ce que chacune des parois de la trémie est recouverte par des éléments de protection qui sont accrochés par leur bord supérieur à la structure de la trémie, lesdits éléments se recouvrant partiellement mutuellement à la façon des tuiles d'un toit.

14. Application de l'installation selon la revendi-cation 2 à la réalisation d'un dépôt de roche sur une canali-sation placée sur un fond sous-marin.