CA1177656A - Procede de construction d'une structure offshore en beton haute de plus de 200 m. et stabilisee par son propre poids sur le fond - Google Patents
Procede de construction d'une structure offshore en beton haute de plus de 200 m. et stabilisee par son propre poids sur le fondInfo
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Abstract
Procédé de construction d'une structure offshore en béton haute de plus de 200 m et stabilisée par son propre poids sur le fond. On réalise d'abord la préfabrication séparée de plusieurs étages de la structure, puis on met en flottaison et on assemble ces étages en site abrité, grâce à des basculements et à des rotations résultant de ballastages progressifs sélectifs de caissons des embases et permettant de réaliser toutes les liaisons délicates au-dessus de l'eau ou à faible profondeur, puis on remorque la structure assemblée couchée jusqu'à son site définitif où elle est basculée et mise en appui sur le fond par ballastage des compartiments. Le procédé trouve son application au supportage de plate-formes off shore sur des grands fonds.
Description
22~8 . ~ .
Procédé de construction d'une structure offshore en béton haute de plus de 200 m et ~tabilisée par son propre poids sur le fond L'invention concerne un procédé de construction d'une structure offshore en béton haute de plus de 200 m et stabilisée par 30n propre poids sur le fond. Une telle structure est destlnée à supporter une plate-~orme de travail "off shore" au-dessus de l'eau, par exemple à 20 m au-dessus du niveau moyen de la mer, en s'appuyant sur le fond, par exemple à 200 m ou 350 m de profon-deur On peut notamment disposer sur cette plate-forme des dispo-sitifs de forage et/ou d'exploitation d'un gisement pétrolifèresous-marin. La plate-forme peut par exemple avoir en plan la forme d'un triangle équilatéral ou d'un carré de 150 m environ de côté. La structure de support la soutient alors par 3 ou 4 colon-nes creuses disposées aux sommetg du triangle ou du carré. Ces colonnes sont généralement réunies à leur base par une embase constituée de compartiments étanches et reposant ~ur le fond.
La construction d~une telle structure en béton est évidem-ment très différente de celle d'une gtructure métalllque, dont les éléments sont beaucoup plus légers. Elle oomporte de manière connue les opérations suivantes : préfabrication sur un site abrité, mise en flottaison, remorquage ~usqu'au site définitif en position verticale, et immersion définitive pour mettre l'embase en appui sur le fond marin. Le~ opérations de mise en flottaison et d'lmmersion sont réalisées par de~ remplissages et des vidages, ("ballastages" et "déballastage~") des compartiments de l'embase et des colonnes, à l'aide de pompes et de vannes permet-tant l'lntroduction de l'eau de mer ou d'air sous pression.
Jusqu'à présent les structures offshore en béton de grandes dimensions sont construites verticalement et maintenues dans cette po~ition tant pendant le transport (structure flottante remorquée) que durant les opérations d'immersion provisoire et définitive.
Après mise en appui définitif de la structure, la plate-forme de travail est posée et as~emblée sur les sommets des colon-nes au-de~sus de l'eau.
Le procédé de construction connu qui vlent d'être décrit nécessite, pour la construction de gtructure du type poids, c'est-à-dire stabilisée par son propre poids, des chantiers de pré~abrlcation d'autant pluq ~rands et des engins de levage d'autant plus puissants et coûteux que la profondeur du fond marin sur lequel la structure doit être appuyée est plu grande.
Il était admiq par les spéclalistes qu'il n'était pas économi-quement acceptable de dépa~ser des fonds de 200 mètres envlron.
Les grandes profondeurs aménent en e~et à des poids et dimensions très grands pour la structure de support :
- masse déplaoée de 1'ordre de 400 000 tonnes à 500 000 tonnes pour une structure destin~e à une profondeur d'eau de l'ordre de 350 mètres, - diamètre extérieur des colonnes supérleur à 25 2ètres à l'étage inférieur.
On peut citer à ce su~et "l'article de Jacques BOSIO
dans "Pétrole Informations" du 12 avril 1979, et en particulier sa figure 3.
La présente invention a pour but de permettre de construire plus facllement une structure de support rigide pour plate-~orme de travail à l~air libre en appui ~ur des ~onds de 200 à
600 nètres environ, et de permettre son transport avec un tirant d'eau beaucoup plU9 raible que ces ronds.
Elle a pour obJet un procédé de construction d'une struc-ture o~shore en béton haute de plus de 200 m et stabilisée par son propre poids sur le fond, ce procédé comportant 1e9 étapes suiva~tes :
- préfabrication, sur un site de préfabrication abrité en bord de mer, d'un ensemble flottant constitué par une embase à compar-timents surmontée de colonnes creu~es, - transport de cet ensemble flottant ~usqu'à un site d'a~semblage au large~ les colonnes etant dis~osées verticalement, - et immersion de cet er4se~ble sur un ~ite définitif par remplis-3~ sage progressi~ de compartiments et des colonnes par l'eau, de :
: ~ ' .
manlère à faire reposer l'embase sur le fond, ce proc~dé étant caractéri~é par le fait que - l'étape de prérabrlcatlon comporte la construction d'une succe~lon d~engembleg pour constltuer chacun un étage de la structure de support, avec au molns un étage lnrérleur et un éta8e supérleur, chaque étage comportant une embase horlzon-tale polygonale à compartiment~ surmontée de colonnes oreuses vertlcales de même hauteur di3posées aux ~ommets du polygone de l'embase, - ce procédé comportant cn outre, une étape de mlse en flottai30n de chacun de ces étages sur le site de préfabrlcation, - ladite étape de tran~port ~usqu'à un site d'assemblage étant appliquée à chacun de oes étages, - une étape de ba~cltlement de chaque étage par remplissage progressir des compartiments de l'embase, de manière à faire flotter deux colonnes à la surrace de l'eau, - une ~tape d'assemblage rigide des eta~es avec ~1se en alignement h~rizontal des color~ s correspondantes des étages successiis, l'embase d'un étage étant assemblée au sommet des colonnes de l'étage immédiatement lnférieur, - une étape de transport du site d'assemblage au site définitif étant appliquée à la structure ain-ql a~semblée et dlsposée hori-zontalement, - une étape de basculement de la structure assemblée pour la mettre en posltlon vertlcale avant ladite étape d'immersion.
A l'alde des rlgures schématlques ci-~ointes, on va décrlre ci-après, à tltre non llmitatir, comment l~invention peut être mise en oeuvre. Il doit être compris que les éléments décrits et représentés peuvent, saDs sortir du cadre de l'invention, être remplacés par d'autres élément~ assurant les mêmes ronctions techniques. Lor~qu'un même élément est représenté sur plusisurs ~igures il y est désigné par le m8me signe de référence.
La figure 1 représente une VU9 d'une structure construite selon l'invention en coupe verticale selon la ligne I-I de la i~'7'7~
figure 2.
La flgure 2 représente une vue de la même structure en coupe horizontale selon une llgne II-II de la figure 1.
La figure 3 représente une vue d'un bras d'une embase en coupe par un plan vertical III-III de la figure 2.
Les figure~ 4, 5, 6, 7a, 7b, 7c, 8, 9, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 11, 12 et 13 représentent les étapes successives d'un mode de réali3ation du procédé selon l'iDven-tion.
La structure décrlte permet de supporter une plate-rorme de travail o~f shore P à 20 mètres au-dessus de l'eau par un fond de 300 mètres. Elle comporte 3 étages (D1, D2, D3) con~titué chaoun d'une embase E en forme de triangle équilatéral horizontal surmonté de troig colonneg verticales KA, KB, KC aux troi~
sommets du triangle. Les lettres de référence des divers éléments de chaque étage seront affectée ci-aprèg d~un chiffre dégignant cet étage, l'embase E1 étant par exemple celle de l'étage in~é-rieur et reposant sur le fond alors que les colonnes KA3, KB3 et KC3 supportent la plate-~orme P. Chaque embase est elle-même constituée par trois blocs VA, VB, VC disposés aux sommets du triangle et réunis par trois bras WA, WB, WC. Le diamètre des colonnes varie par exemple de 20 mètres au bas de la structure à
11 mètres au sommet, avec une épaisseur de paroi de 0,70 mètre.
Tous ceg éléments sont ~ormés de compartiments étanches réalisés en béton armé et précontraint, et munis de vannes pour permettre l'introduction et la sortie d'eau ou d'air sous pression. Seuls sont représentés certains des oâbles de précon-trainte longitudinaux d'un ensemble de colonnes superposées KA.
Ces câbles sont d'une part des câbles de précontrainte d'étage tels que SA1, SA2 et SA3 s'étendant chacun entre deux têtes d'ancrage 3ur presque toute la hauteur d'un étage, et d'autre part deg câble9 de liaison tels que TA12 et TA23 s'étendant longitudinalement d'un étage à l'autre en dépassant des deux côtés les extrémités des câbles d'étage de manière à
réaliser une précontrainte continue sur toute la hauteur de la structure. Il est bien clair que la ré~istance de chaque étage et la liaison entre étages succe9sifs sont assurés par beaucoup d'autres câbles non représenté~, dispogég dang leg parois, et répartls angulairement tout autour de l'axe de chaque colonne.
Le prooédé selon l'invention comporte les opérations connues suivantes :
- préfabrication, sur un ~ite de préfabrication abrité en bord de mer, d'un ensemble flottant constitué par une embase à compar-t~ments surmontée de colonnes crew es, - transport de cet ensemble flottant ~usqu'à un site d'assemblage les colonnes étant dispo~ées verticalement, - et immersion de cet ensemble sur un site définitif par remplis-sage progressif des compartiments et des colonnes par l'eau, de manière à faire reposer l'embase sur le fond.
L'étape de transport est représentée sur la figure 11, la structure étant remorquée par un navire (2). Celle d~immer~ion est reprégentée sur la figure 13, qui montre la di3position défi-nitive.
Selon la présente invention l'étape de préfabrication comporte la construction séparée des trois étages (D1, D2, D3) de la structure de support.
Cette étape de préfabrication se décompose elle-même de la façon suivante, pour chacun des étages, qui peuvent être cons-truits dans des chantiers di3tincts ou successivement sur un même chantier : _ - construction de l'embase, par exemple E1, horizontalement en souille c'est-à-dire dans un bassin 4 séparé de la mer par une porte 6 (figure 4), - et construction de~ colonnes sur l'embase, (figure 5).
L'étape suivante du procédé e~t l'introduction d'eau dans le bassin avec mise en flottaison de l'embase (une embase haute de 20 mètres peut par exemple nécessiter une hauteur d'eau de 12 à 15 mètres) (figure 5).
Le procédé comporte ensuite une étape de remorquage de chaque étage flottant jusqu'à un site d'assemblage de plus grande 11'~'7~5t~
profondeur à proximité du baggin de con9truction (figure 6), - une étape de basculement de chaque étage par remplissage progressif des compartiments de l'embase, de manière à faire flotter deux colonnes à la 3urface de l'eau, - et une étape d'assemblage des étages avec mise en allgnement horizontal des colonnes correspondantes de3 étages succes~ifs, l'embase d'un étage étant assemblée au sommet des colonnes de l'étage immédiatement inférieur, Le basculement est représenté sur la figure 7 et la mise en alignement sur la figure 8.
Il doit être compris que les opérations de basculement, de même que les opérations de rotation et ~mmersion décrites plus loin sont réalisées en introduisant et en évacuant de l'eau dans ou hors des compartiments aux époques convenables, grâce à des pompes à eau ou à air connectées aux varnes des caissons.
L'étape d'assemblage comporte en outre - une étape de préas~emblage par assemblage d'éléments métal-liques (8) prévus à cet effet sur les zones à assembler (voir figure 9), - et une étape d'assemblage définitif de la structure par mise en place, mise en tension et scellement au mortier de c~bles de précontrainte de liaison, certains de ces cables (TA121 TA23) étant longitudinaux et s'étendant de part et d'autre de la surfaoe de ~onction entre deux étages successifs, au-dela des extrémités des câbles longitudinaux de précontrainte d'étage (SA1, SA2, SA3) de manière à réaliser une précontrainte continue sur toute la hauteur de la structure.
Il est souvert difficile de réaliser certaines liaisons définitives entre étages par des câbles tels que TA12 et TA23, ceci en raison de l'immersion des zones de liaison, qui gène d'autant plus le travail des ouvriers que la profondeur d'immer-sion est plus grande, et qui augmente les ri~ques de corrosion ultérieure des câbles. C'est pourquoi, de préférence, l'étape d'assemblage définitif de la structure comporte elle-même plusieurs étapes consécutives d'assemblage dé~initif partiel, 11'~'7~i5 chacune de ce~ étapes d~assemblage partiel réalisant un assemblage définitif au moins partiel d'au moins un ensemble (KA) de colonnes (KA1, KA2, KA3) alignées horizontaiement au-dessus de l'eau ou au voisinage de la surface de manière à réaliser l'assem-blage danq de bonnes conditions. Cette étape d'assemblage défi-nitif comporte alors en outre, entre chaque étape d' s~emblage partiel et la suivante, au moins une étape de rotation de la structure flottante par remplissage progressif de certain9 des compartiments ou colonnes. Les rotations se font autour d'axes parallèles aux colonnes.
Ces étapes de rotation de la structure et d'assemblage partiels de~ ensembles de colonnes alignées sont continuées ~usqu'à
assemblage de tous ces ense~bles de colonnes.
Le basculement représenté sur la figure 7 a été réalisé de manière à faciliter le préassemblage. A partir de la position ainsi obtenue, et oonformément aux figures 10a à 10g, les rotations sont réalisée~ de manière à faire émerger succes-sivement chaque ensemble de colonne tel que KA pour y réaliser commodément les assemblages définitifs partiels, d'abord sur les ensembles K~ et KC (figure 10c), pUi9 sur l'ensemble KA
(figure 10g).
Une rotation supplémentaire (figure 1Oh) aboutit à la position représentée sur la figure 10i, afin de permettre le transport avec un faible tirant d'eau.
La structure est remorquée vers son site définitif (figure 11) seulement après durcissement du mortier de scellement des câbles de liaison tels que TA12 et TA23.
Le procédé comporte ensuite une étape de basculement de la structure as~emblée pour la mettre en position verticale (voir fig.12) On procéde ensuite à l'immersion. Lors de ces étapes de basculement et d'immersion, chaque compartiment des embases est mis en communication directe avec la mer après son immersion complète pour équilibrer le9 pressions.
L'assiette définitive de la structure sur le fond marin (figure 13) est obtenue par remplissage en eau des compartiments et de~ colonnes ; la gtructure pourra alors recevoir la plate-forme de travail hors d'eau P supportant les équipements de production. Afin d'assurer une assise parfaite sur le fond on inJecte avantageugement un couli~ de ciment entre la face inférieure de l'embase inférieure (E1) et le fond marin.
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Procédé de construction d'une structure offshore en béton haute de plus de 200 m et ~tabilisée par son propre poids sur le fond L'invention concerne un procédé de construction d'une structure offshore en béton haute de plus de 200 m et stabilisée par 30n propre poids sur le fond. Une telle structure est destlnée à supporter une plate-~orme de travail "off shore" au-dessus de l'eau, par exemple à 20 m au-dessus du niveau moyen de la mer, en s'appuyant sur le fond, par exemple à 200 m ou 350 m de profon-deur On peut notamment disposer sur cette plate-forme des dispo-sitifs de forage et/ou d'exploitation d'un gisement pétrolifèresous-marin. La plate-forme peut par exemple avoir en plan la forme d'un triangle équilatéral ou d'un carré de 150 m environ de côté. La structure de support la soutient alors par 3 ou 4 colon-nes creuses disposées aux sommetg du triangle ou du carré. Ces colonnes sont généralement réunies à leur base par une embase constituée de compartiments étanches et reposant ~ur le fond.
La construction d~une telle structure en béton est évidem-ment très différente de celle d'une gtructure métalllque, dont les éléments sont beaucoup plus légers. Elle oomporte de manière connue les opérations suivantes : préfabrication sur un site abrité, mise en flottaison, remorquage ~usqu'au site définitif en position verticale, et immersion définitive pour mettre l'embase en appui sur le fond marin. Le~ opérations de mise en flottaison et d'lmmersion sont réalisées par de~ remplissages et des vidages, ("ballastages" et "déballastage~") des compartiments de l'embase et des colonnes, à l'aide de pompes et de vannes permet-tant l'lntroduction de l'eau de mer ou d'air sous pression.
Jusqu'à présent les structures offshore en béton de grandes dimensions sont construites verticalement et maintenues dans cette po~ition tant pendant le transport (structure flottante remorquée) que durant les opérations d'immersion provisoire et définitive.
Après mise en appui définitif de la structure, la plate-forme de travail est posée et as~emblée sur les sommets des colon-nes au-de~sus de l'eau.
Le procédé de construction connu qui vlent d'être décrit nécessite, pour la construction de gtructure du type poids, c'est-à-dire stabilisée par son propre poids, des chantiers de pré~abrlcation d'autant pluq ~rands et des engins de levage d'autant plus puissants et coûteux que la profondeur du fond marin sur lequel la structure doit être appuyée est plu grande.
Il était admiq par les spéclalistes qu'il n'était pas économi-quement acceptable de dépa~ser des fonds de 200 mètres envlron.
Les grandes profondeurs aménent en e~et à des poids et dimensions très grands pour la structure de support :
- masse déplaoée de 1'ordre de 400 000 tonnes à 500 000 tonnes pour une structure destin~e à une profondeur d'eau de l'ordre de 350 mètres, - diamètre extérieur des colonnes supérleur à 25 2ètres à l'étage inférieur.
On peut citer à ce su~et "l'article de Jacques BOSIO
dans "Pétrole Informations" du 12 avril 1979, et en particulier sa figure 3.
La présente invention a pour but de permettre de construire plus facllement une structure de support rigide pour plate-~orme de travail à l~air libre en appui ~ur des ~onds de 200 à
600 nètres environ, et de permettre son transport avec un tirant d'eau beaucoup plU9 raible que ces ronds.
Elle a pour obJet un procédé de construction d'une struc-ture o~shore en béton haute de plus de 200 m et stabilisée par son propre poids sur le fond, ce procédé comportant 1e9 étapes suiva~tes :
- préfabrication, sur un site de préfabrication abrité en bord de mer, d'un ensemble flottant constitué par une embase à compar-timents surmontée de colonnes creu~es, - transport de cet ensemble flottant ~usqu'à un site d'a~semblage au large~ les colonnes etant dis~osées verticalement, - et immersion de cet er4se~ble sur un ~ite définitif par remplis-3~ sage progressi~ de compartiments et des colonnes par l'eau, de :
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manlère à faire reposer l'embase sur le fond, ce proc~dé étant caractéri~é par le fait que - l'étape de prérabrlcatlon comporte la construction d'une succe~lon d~engembleg pour constltuer chacun un étage de la structure de support, avec au molns un étage lnrérleur et un éta8e supérleur, chaque étage comportant une embase horlzon-tale polygonale à compartiment~ surmontée de colonnes oreuses vertlcales de même hauteur di3posées aux ~ommets du polygone de l'embase, - ce procédé comportant cn outre, une étape de mlse en flottai30n de chacun de ces étages sur le site de préfabrlcation, - ladite étape de tran~port ~usqu'à un site d'assemblage étant appliquée à chacun de oes étages, - une étape de ba~cltlement de chaque étage par remplissage progressir des compartiments de l'embase, de manière à faire flotter deux colonnes à la surrace de l'eau, - une ~tape d'assemblage rigide des eta~es avec ~1se en alignement h~rizontal des color~ s correspondantes des étages successiis, l'embase d'un étage étant assemblée au sommet des colonnes de l'étage immédiatement lnférieur, - une étape de transport du site d'assemblage au site définitif étant appliquée à la structure ain-ql a~semblée et dlsposée hori-zontalement, - une étape de basculement de la structure assemblée pour la mettre en posltlon vertlcale avant ladite étape d'immersion.
A l'alde des rlgures schématlques ci-~ointes, on va décrlre ci-après, à tltre non llmitatir, comment l~invention peut être mise en oeuvre. Il doit être compris que les éléments décrits et représentés peuvent, saDs sortir du cadre de l'invention, être remplacés par d'autres élément~ assurant les mêmes ronctions techniques. Lor~qu'un même élément est représenté sur plusisurs ~igures il y est désigné par le m8me signe de référence.
La figure 1 représente une VU9 d'une structure construite selon l'invention en coupe verticale selon la ligne I-I de la i~'7'7~
figure 2.
La flgure 2 représente une vue de la même structure en coupe horizontale selon une llgne II-II de la figure 1.
La figure 3 représente une vue d'un bras d'une embase en coupe par un plan vertical III-III de la figure 2.
Les figure~ 4, 5, 6, 7a, 7b, 7c, 8, 9, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h, 10i, 11, 12 et 13 représentent les étapes successives d'un mode de réali3ation du procédé selon l'iDven-tion.
La structure décrlte permet de supporter une plate-rorme de travail o~f shore P à 20 mètres au-dessus de l'eau par un fond de 300 mètres. Elle comporte 3 étages (D1, D2, D3) con~titué chaoun d'une embase E en forme de triangle équilatéral horizontal surmonté de troig colonneg verticales KA, KB, KC aux troi~
sommets du triangle. Les lettres de référence des divers éléments de chaque étage seront affectée ci-aprèg d~un chiffre dégignant cet étage, l'embase E1 étant par exemple celle de l'étage in~é-rieur et reposant sur le fond alors que les colonnes KA3, KB3 et KC3 supportent la plate-~orme P. Chaque embase est elle-même constituée par trois blocs VA, VB, VC disposés aux sommets du triangle et réunis par trois bras WA, WB, WC. Le diamètre des colonnes varie par exemple de 20 mètres au bas de la structure à
11 mètres au sommet, avec une épaisseur de paroi de 0,70 mètre.
Tous ceg éléments sont ~ormés de compartiments étanches réalisés en béton armé et précontraint, et munis de vannes pour permettre l'introduction et la sortie d'eau ou d'air sous pression. Seuls sont représentés certains des oâbles de précon-trainte longitudinaux d'un ensemble de colonnes superposées KA.
Ces câbles sont d'une part des câbles de précontrainte d'étage tels que SA1, SA2 et SA3 s'étendant chacun entre deux têtes d'ancrage 3ur presque toute la hauteur d'un étage, et d'autre part deg câble9 de liaison tels que TA12 et TA23 s'étendant longitudinalement d'un étage à l'autre en dépassant des deux côtés les extrémités des câbles d'étage de manière à
réaliser une précontrainte continue sur toute la hauteur de la structure. Il est bien clair que la ré~istance de chaque étage et la liaison entre étages succe9sifs sont assurés par beaucoup d'autres câbles non représenté~, dispogég dang leg parois, et répartls angulairement tout autour de l'axe de chaque colonne.
Le prooédé selon l'invention comporte les opérations connues suivantes :
- préfabrication, sur un ~ite de préfabrication abrité en bord de mer, d'un ensemble flottant constitué par une embase à compar-t~ments surmontée de colonnes crew es, - transport de cet ensemble flottant ~usqu'à un site d'assemblage les colonnes étant dispo~ées verticalement, - et immersion de cet ensemble sur un site définitif par remplis-sage progressif des compartiments et des colonnes par l'eau, de manière à faire reposer l'embase sur le fond.
L'étape de transport est représentée sur la figure 11, la structure étant remorquée par un navire (2). Celle d~immer~ion est reprégentée sur la figure 13, qui montre la di3position défi-nitive.
Selon la présente invention l'étape de préfabrication comporte la construction séparée des trois étages (D1, D2, D3) de la structure de support.
Cette étape de préfabrication se décompose elle-même de la façon suivante, pour chacun des étages, qui peuvent être cons-truits dans des chantiers di3tincts ou successivement sur un même chantier : _ - construction de l'embase, par exemple E1, horizontalement en souille c'est-à-dire dans un bassin 4 séparé de la mer par une porte 6 (figure 4), - et construction de~ colonnes sur l'embase, (figure 5).
L'étape suivante du procédé e~t l'introduction d'eau dans le bassin avec mise en flottaison de l'embase (une embase haute de 20 mètres peut par exemple nécessiter une hauteur d'eau de 12 à 15 mètres) (figure 5).
Le procédé comporte ensuite une étape de remorquage de chaque étage flottant jusqu'à un site d'assemblage de plus grande 11'~'7~5t~
profondeur à proximité du baggin de con9truction (figure 6), - une étape de basculement de chaque étage par remplissage progressif des compartiments de l'embase, de manière à faire flotter deux colonnes à la 3urface de l'eau, - et une étape d'assemblage des étages avec mise en allgnement horizontal des colonnes correspondantes de3 étages succes~ifs, l'embase d'un étage étant assemblée au sommet des colonnes de l'étage immédiatement inférieur, Le basculement est représenté sur la figure 7 et la mise en alignement sur la figure 8.
Il doit être compris que les opérations de basculement, de même que les opérations de rotation et ~mmersion décrites plus loin sont réalisées en introduisant et en évacuant de l'eau dans ou hors des compartiments aux époques convenables, grâce à des pompes à eau ou à air connectées aux varnes des caissons.
L'étape d'assemblage comporte en outre - une étape de préas~emblage par assemblage d'éléments métal-liques (8) prévus à cet effet sur les zones à assembler (voir figure 9), - et une étape d'assemblage définitif de la structure par mise en place, mise en tension et scellement au mortier de c~bles de précontrainte de liaison, certains de ces cables (TA121 TA23) étant longitudinaux et s'étendant de part et d'autre de la surfaoe de ~onction entre deux étages successifs, au-dela des extrémités des câbles longitudinaux de précontrainte d'étage (SA1, SA2, SA3) de manière à réaliser une précontrainte continue sur toute la hauteur de la structure.
Il est souvert difficile de réaliser certaines liaisons définitives entre étages par des câbles tels que TA12 et TA23, ceci en raison de l'immersion des zones de liaison, qui gène d'autant plus le travail des ouvriers que la profondeur d'immer-sion est plus grande, et qui augmente les ri~ques de corrosion ultérieure des câbles. C'est pourquoi, de préférence, l'étape d'assemblage définitif de la structure comporte elle-même plusieurs étapes consécutives d'assemblage dé~initif partiel, 11'~'7~i5 chacune de ce~ étapes d~assemblage partiel réalisant un assemblage définitif au moins partiel d'au moins un ensemble (KA) de colonnes (KA1, KA2, KA3) alignées horizontaiement au-dessus de l'eau ou au voisinage de la surface de manière à réaliser l'assem-blage danq de bonnes conditions. Cette étape d'assemblage défi-nitif comporte alors en outre, entre chaque étape d' s~emblage partiel et la suivante, au moins une étape de rotation de la structure flottante par remplissage progressif de certain9 des compartiments ou colonnes. Les rotations se font autour d'axes parallèles aux colonnes.
Ces étapes de rotation de la structure et d'assemblage partiels de~ ensembles de colonnes alignées sont continuées ~usqu'à
assemblage de tous ces ense~bles de colonnes.
Le basculement représenté sur la figure 7 a été réalisé de manière à faciliter le préassemblage. A partir de la position ainsi obtenue, et oonformément aux figures 10a à 10g, les rotations sont réalisée~ de manière à faire émerger succes-sivement chaque ensemble de colonne tel que KA pour y réaliser commodément les assemblages définitifs partiels, d'abord sur les ensembles K~ et KC (figure 10c), pUi9 sur l'ensemble KA
(figure 10g).
Une rotation supplémentaire (figure 1Oh) aboutit à la position représentée sur la figure 10i, afin de permettre le transport avec un faible tirant d'eau.
La structure est remorquée vers son site définitif (figure 11) seulement après durcissement du mortier de scellement des câbles de liaison tels que TA12 et TA23.
Le procédé comporte ensuite une étape de basculement de la structure as~emblée pour la mettre en position verticale (voir fig.12) On procéde ensuite à l'immersion. Lors de ces étapes de basculement et d'immersion, chaque compartiment des embases est mis en communication directe avec la mer après son immersion complète pour équilibrer le9 pressions.
L'assiette définitive de la structure sur le fond marin (figure 13) est obtenue par remplissage en eau des compartiments et de~ colonnes ; la gtructure pourra alors recevoir la plate-forme de travail hors d'eau P supportant les équipements de production. Afin d'assurer une assise parfaite sur le fond on inJecte avantageugement un couli~ de ciment entre la face inférieure de l'embase inférieure (E1) et le fond marin.
.
Claims (3)
1. Procédé de construction d'une structure off-shore en béton haute de plus de 200 m et stabilisée par son propre poids sur le fond, ce procédé comportant les étapes suivantes:
- préfabrication, sur un site de préfabrication abrité en bord de mer, d'un ensemble flottant constitué
par une embase à compartiments surmontée de colonnes creuses, - transport de cet ensemble flottant jusqu'à un site d'assemblage au large, les colonnes étant disposées verticalement, - et immersion de cet ensemble sur un site définitif par remplissage progressif des compartiments et des colonnes par l'eau, de manière à faire reposer l'embase sur le fond, ce procédé étant caractérisé par le fait que - l'étape de préfabrication comporte la construc-tion d'une succession d'ensembles pour constituer chacun un étage de la structure de support, avec au moins un étage inférieur et un étage supérieur, chaque étage comportant une embase horizontale polygonale à compartiments surmontée de colonnes creuses verticales de même hauteur disposées aux sommets du polygone de l'embase, - ce procédé comportant en outre, - une étape de mise en flottaison de chacun de ces étages, sur le site de préfabrication, - ladite étape de transport jusqu'à un site d'assemblage étant appliquée à chacun de ces étages, - une étape de basculement de chaque étage par remplissage progressif des compartiments de l'embase, de manière à faire flotter deux colonnes à la surface de l'eau, - une étape d'assemblage rigide des étages avec mise en alignement horizontal des colonnes correspondantes des étages successifs, l'embase d'un étage étant assemblée au sommet des colonnes de l'étage immédiatement inférieur, - une étape de transport du site d'assemblage au site définitif de la structure ainsi assemblée et disposée horizontalement, - une étape de basculement de la structure assemblée pour la mettre en position verticale avant ladite étape d'immersion.
- préfabrication, sur un site de préfabrication abrité en bord de mer, d'un ensemble flottant constitué
par une embase à compartiments surmontée de colonnes creuses, - transport de cet ensemble flottant jusqu'à un site d'assemblage au large, les colonnes étant disposées verticalement, - et immersion de cet ensemble sur un site définitif par remplissage progressif des compartiments et des colonnes par l'eau, de manière à faire reposer l'embase sur le fond, ce procédé étant caractérisé par le fait que - l'étape de préfabrication comporte la construc-tion d'une succession d'ensembles pour constituer chacun un étage de la structure de support, avec au moins un étage inférieur et un étage supérieur, chaque étage comportant une embase horizontale polygonale à compartiments surmontée de colonnes creuses verticales de même hauteur disposées aux sommets du polygone de l'embase, - ce procédé comportant en outre, - une étape de mise en flottaison de chacun de ces étages, sur le site de préfabrication, - ladite étape de transport jusqu'à un site d'assemblage étant appliquée à chacun de ces étages, - une étape de basculement de chaque étage par remplissage progressif des compartiments de l'embase, de manière à faire flotter deux colonnes à la surface de l'eau, - une étape d'assemblage rigide des étages avec mise en alignement horizontal des colonnes correspondantes des étages successifs, l'embase d'un étage étant assemblée au sommet des colonnes de l'étage immédiatement inférieur, - une étape de transport du site d'assemblage au site définitif de la structure ainsi assemblée et disposée horizontalement, - une étape de basculement de la structure assemblée pour la mettre en position verticale avant ladite étape d'immersion.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
par le fait que lesdites embases et lesdites colonnes sont réalisées en béton avec des câbles de précontrainte d'étage longitudinaux tendus, qui passent dans les parois des colonnes et s'éntendent sur toute la hauteur de chaque étage, _ ladite étape d'assemblage rigide comportant elle-même une étape de préassemblage par assemblage d'éléments métal-liques prévus à cet effet sur les zones à assembler, - et une étape d'assemblage définitif de la structure par mise en place, mise en tension et scellement au mortier de câbles de précontrainte de liaison, certains de ces câbles étant longitudinaux et s'étendant de part et d'autre de la surface de jonction entre deux étages suc-cessifs, au-dela des extrémités des câbles longitudinaux de précontrainte d'étage de manière à réaliser une précontrain-te continue sur toute la hauteur de la structure.
par le fait que lesdites embases et lesdites colonnes sont réalisées en béton avec des câbles de précontrainte d'étage longitudinaux tendus, qui passent dans les parois des colonnes et s'éntendent sur toute la hauteur de chaque étage, _ ladite étape d'assemblage rigide comportant elle-même une étape de préassemblage par assemblage d'éléments métal-liques prévus à cet effet sur les zones à assembler, - et une étape d'assemblage définitif de la structure par mise en place, mise en tension et scellement au mortier de câbles de précontrainte de liaison, certains de ces câbles étant longitudinaux et s'étendant de part et d'autre de la surface de jonction entre deux étages suc-cessifs, au-dela des extrémités des câbles longitudinaux de précontrainte d'étage de manière à réaliser une précontrain-te continue sur toute la hauteur de la structure.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé
par le fait que l'étape d'assemblage définitif de la struc-ture comporte elle-même plusieurs étapes consécutives d'assemblage définitif partiel, chacune de ces étapes d'as-semblage partiel réalisant un assemblage définitif au moins partiel d'au moins un ensemble de colonnes alignées horizon-talement et émergeant suffisamment pour permettre de réaliser l'assemblage au-dessus de l'eau ou à faible pro-fondeur, - cette étape d'assemblage définitif comportant en outre, entre chaque étape d'assemblage partiel et la suivante, au moins une étape de rotation de la structure flottante par remplissage progressif de certains des com-partiments ou colonnes, les rotations se faisant autour d'axes parallèles aux colonnes, - ces étapes de rotation de la structure et d'assemblage partiels des ensembles de colonnes alignées émergeantes étant continuées jusqu'à assemblage définitif complet de tous ces ensembles de colonnes.
par le fait que l'étape d'assemblage définitif de la struc-ture comporte elle-même plusieurs étapes consécutives d'assemblage définitif partiel, chacune de ces étapes d'as-semblage partiel réalisant un assemblage définitif au moins partiel d'au moins un ensemble de colonnes alignées horizon-talement et émergeant suffisamment pour permettre de réaliser l'assemblage au-dessus de l'eau ou à faible pro-fondeur, - cette étape d'assemblage définitif comportant en outre, entre chaque étape d'assemblage partiel et la suivante, au moins une étape de rotation de la structure flottante par remplissage progressif de certains des com-partiments ou colonnes, les rotations se faisant autour d'axes parallèles aux colonnes, - ces étapes de rotation de la structure et d'assemblage partiels des ensembles de colonnes alignées émergeantes étant continuées jusqu'à assemblage définitif complet de tous ces ensembles de colonnes.
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