EP0907551B1 - Navire porte-conteneurs autonome a coque integrant un ensemble propulsif - Google Patents

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EP0907551B1
EP0907551B1 EP98922873A EP98922873A EP0907551B1 EP 0907551 B1 EP0907551 B1 EP 0907551B1 EP 98922873 A EP98922873 A EP 98922873A EP 98922873 A EP98922873 A EP 98922873A EP 0907551 B1 EP0907551 B1 EP 0907551B1
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ship
ports
propulsion
hull
containers
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Daniel Person
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Direction General pour lArmement DGA
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    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/04—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull
    • B63B1/042—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull the underpart of which being partly provided with channels or the like, e.g. catamaran shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/002—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for goods other than bulk goods
    • B63B25/004—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for goods other than bulk goods for containers

Definitions

  • the invention relates to an autonomous container ship with hull incorporating a propulsion unit.
  • This vessel is used to transport containers of important ports equipped with means of loading and unloading at small ports without such equipment.
  • the invention relates to a range of small and medium-sized vessels for transporting goods from small ports to small ports using containers.
  • This range is made up of ships that can transport a maximum number of containers equal to two, four, ten, twenty, thirty, fifty, one hundred.
  • a main feature of the ship is its whole autonomy offering the possibility of charging or / and discharging. containers in a port not equipped with means of handling and having a shallow water depth, less than 4 meters.
  • the purpose is the assumption by the carriers container trucks from these ports for local distribution, in order to optimize land distances Delivery.
  • One of the objectives of the present invention is to provide road carrier service mobile infrastructure "maritime-river highway" complementary to that of which has on the road network.
  • a second objective is to strengthen the responsiveness of the maritime-road transport by transporting small quantities with significant frequencies.
  • a third objective is to provide a river-maritime service with considerable autonomy of maneuver, a journey optimized dock and dock systems unloading / loading adapted to these constraints. This goal involves being able to carry a payload important compared to the displacement of the ship.
  • a fourth objective is to provide transportation in service and cost conditions per kilometer comparable to those on the road.
  • the hull can be of different types.
  • It can be of the monohull type.
  • It can also be of the multihull, catamaran or trimaran, depending on whether it consists of two or three hulls.
  • the hull can be mixed type called monocatamaran, that is to say monohull to forward and catamaran aft.
  • US patent 5038696 describes a single-lawyer vessel whose hull has been specially designed according to hydrodynamic flow considerations below the line of flotation, in order to increase the speed of the ship and its stability. These purposes are sought in this invention but for a particular application to the type of a container ship concerned, that is to say, in particular, a large payload relative to its displacement and a stability of the vessel during handling operations.
  • U.S. Patent 4,371,350 discloses a ship with a propellant tunnel with configuration transverse favorable to the following hydrodynamic flow the current lines.
  • U.S. Patent 4,043,285 describes a container ship of large capacity, allowing a large draft, lower and upper ballasts in the hull contributing to ensure the stability of the ship, the ship comprising a superstructure extending cantilevered beyond the stern for allow the unloading of containers on a wharf or quay deep water port against which the ship comes to dock in culating.>
  • the invention has for an autonomous container ship of the type comprising a hull, propulsion means, loading means and for unloading suitable containers at ports without equipment, and ballasting means, the hull being of the hull incorporating a propulsion unit, characterized in that the ship includes means for transporting containers of major ports equipped with means of loading and container unloading at small ports without such equipment and having a water depth less than 4 meters, these means including propulsion means ensuring the times the cruise speed of the vessel on the high seas and the speed in estuaries and ports and means of balancing the ship at sea for stability and trim of the ship during handling.
  • the ship according to the invention makes it possible to transport a large payload in relation to its displacement. This goal is achieved thanks to equipment ensuring energy common for propulsion and handling and means of handling used both on the ship and ashore.
  • the range of ships according to the invention includes ships can carry 2,4,10,20,30,50 and 100 containers.
  • the tonnage of the range of vessels according to the invention is mentioned in the table below: Number of containers 2 4 10 20 30 50 100 Overall length (m) 25 35 48 65 74 88 111 Tonnage (t) 100 200 500 1000 1500 2500 5000
  • the energy required for operation is supplied by diesel generator.
  • Propulsion is provided by diesel, shaft line and propellers or by hydrojets.
  • the propulsion means are powered by motor electric.
  • the loading and unloading means are made up by a gantry and a ramp.
  • the ship must be capable of being constructed for a cost allowing investors an alternative to transport road.
  • the vessel must carry a payload important compared to its displacement.
  • the equipment must be as versatile as possible, which implies a common energy for propulsion and handling, handling means serving both on the ship and ashore, means of propulsion ensuring the times the cruising speed of the ship, the speed within estuaries and ports and maneuverability in ports, means of balancing the ship at sea used to balancing the ship during handling operations.
  • Figure 1 shows a side view from below of a ship according to the invention of the monocatamaran type equipped with a portico.
  • Figure 2 shows a side elevation view of the same monocatamaran type ship equipped with a gantry and a ramp at the back.
  • Figure 3 shows a bottom side view of a ship according to the invention of the monohull type with a tunnel.
  • Figure 4 shows a side elevational view of the same tunnel hull type vessel fitted with a gantry and a ramp at the back.
  • the represented ship has a type hull. monocatamaran, defined above, allowing a speed between 15 and 20 knots.
  • the energy required for operation is supplied by diesel generator.
  • the propulsion means are constituted by engine electric, shaft line and propellers at the rear.
  • the propellers are replaced by hydrojets.
  • Handling is ensured by a gantry 2 and by a ramp mounted at the back which allow to take the containers in the ship and put them on the trailer of a truck at the quay.
  • the balancing of the vessel is ensured by a system of ballasting subject to the stability characteristics of the ship.
  • Figure 2 illustrates the handling device mounted at the rear.
  • Portal 2 is powered by an electric motor housed in the gantry or in the wheels thereof.
  • the hull tunnels improve, in particular, the efficiency of propulsion in ports in shallow water.
  • two or three tunnels can be considered allowing to install 2 or 3 propellants.
  • the transverse shape of the tunnel can be in omega with or without rounding.
  • the energy required for operation is supplied by diesel generator.
  • the propulsion means are constituted by engine electric, shaft line and a propeller at the rear.
  • the propeller is replaced by a hydrojet in the tunnel.
  • Handling is ensured by a gantry 2 and by a ramp 3 mounted at the rear.
  • the balancing of the vessel is ensured by a system of ballasting subject to the stability characteristics of the ship.
  • Figure 4 illustrates the handling device mounted at the rear.
  • Portal 2 is powered by an electric motor housed in the gantry or in the wheels thereof.

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Abstract

La présente invention concerne un navire porte-conteneurs autonome du type comprenant une carène, des moyens de propulsion, des moyens de chargement et de déchargement des conteneurs, des moyens d'équilibrage, caractérisé en ce que la carène (1, 6) est de type à coque intégrant un ensemble propulsif et en ce que le navire comprend des moyens permettant d'assurer le transport de conteneurs des ports importants équipés de moyens de chargement et de déchargement des conteneurs à des petits ports dépourvus de tels équipements et ayant une profondeur d'eau inférieur à 4 mètres, ces moyens incluant des moyens de propulsion (5) assurant à la fois la vitesse de croisière du navire en haute mer et la vitesse dans les estuaires et les ports, des moyens de chargement et de déchargement (2, 3) adaptés à des ports dépourvus d'équipement, des moyens d'équilibrage du navire en mer servant à la stabilité et l'assiette du navire pendant la manutention.

Description

L'invention concerne un navire porte-conteneurs autonome à coque intégrant un ensemble propulsif.
Ce navire permet d'assurer le transport de conteneurs des ports importants équipés de moyens de chargement et de déchargement à des petits ports dépourvus de tels équipements.
Plus particulièrement, l'invention concerne une gamme de petits et moyens navires permettant d'assurer le transport de marchandises de petits ports en petits ports au moyen de conteneurs.
Cette gamme est composée de navires pouvant transporter un nombre maximum de conteneurs égal à deux, quatre, dix, vingt, trente, cinquante, cent.
Une caractéristique principale du navire est son entière autonomie offrant la possibilité de charger ou/et décharger. des conteneurs dans un port non équipé de moyens de manutention et ayant une profondeur d'eau faible, inférieure à 4 mètres.
Le transport de marchandises constitue, en effet, un des rouages majeurs de notre économie de marché.
La globalisation des échanges internationaux, le développement des politiques de "juste à temps", la demande de réactivité toujours plus forte, tendent à accroítre en permanence les transports terrestres, à développer des infrastructures routières coûteuses et nuisibles à l'environnement.
La gamme de navires selon l'invention est née de cette analyse avec le souci de développer une complémentarité entre le transport routier et le transport maritimo-fluvial.
Il s'agit d'assurer, à partir des ports de premier ou de deuxième rang, des liaisons maritimes pour desservir la multitude de ports d'irrigation, peu ou pas exploités en matière de transport de marchandises.
La finalité est la prise en charge par les transporteurs routiers des conteneurs à partir de ces ports pour distribution locale, afin d'optimiser les distances terrestres de livraison.
Un des objectifs de la présente invention est de mettre au service du transporteur routier une infrastructure mobile "autoroute maritimo-fluviale" complémentaire à celle dont il dispose sur le réseau routier.
Un deuxième objectif est de renforcer la réactivité du transport maritimo-routier en acheminant des petites quantités avec des fréquences importantes.
Un troisième objectif est d'assurer un service fluvio-maritime avec une autonomie de manoeuvre importante, un trajet quai à quai optimisé et des systèmes de déchargement/chargement adaptés à ces contraintes. Cet objectif implique de pouvoir transporter une charge utile importante par rapport au déplacement du navire.
Un quatrième objectif est d'assurer le transport dans des conditions de service et de coûts au kilomètre comparables à ceux de la route.
Il existe de nombreux navires porte-conteneurs d'une capacité d'emport de conteneurs importante et avec un tirant d'eau élevé, tels que ceux décrits dans Jane's Intermodal Transportation, pages 315,338 et 341. Parmi ces navires porte-conteneurs de grande capacité, on peut citer l'ALIANCA BRASIL, d'une capacité de 2200 conteneurs, d'une vitesse de 20,4 noeuds, d'une longueur de 200,23 m et d'un tirant d'eau de 12,02 m.Un des plus petits de ces navires porte-conteneurs est le HERA, d'une capacité de 198 conteneurs, d'une vitesse de 12,5 noeuds, d'une longueur de 88 m et d'un tirant d'eau de 4,6 m.
Ces porte-conteneurs déchargent généralement dans des terminaux portuaires équipés d'importants moyens de manutention. Les ports pouvant recevoir les porte-conteneurs existants sont peu nombreux et ne permettent pas d'assurer une livraison des marchandises proche de leur lieu d'utilisation.
La carène peut être de différents types.
Elle peut être de type monocoque.
Elle peut également être de type multicoques, catamaran ou trimaran, selon qu'elle se compose de deux ou trois coques.
En fonction de besoins spécifiques, la carène peut être de type mixte dénommé monocatamaran, c'est-à-dire monocoque à l'avant et catamaran à l'arrière.
Le brevet américain 5038696 décrit un navire monocatamaran dont la coque a été spécialement conçue en fonction de considérations d'écoulement hydrodynamique sous la ligne de flottaison, afin d'augmenter la vitesse du navire et sa stabilité. Ces finalités sont recherchées dans la présente invention mais en vue d'une application particulière au type de navire porte-conteneurs visé, c'est-à-dire, notamment, une charge utile importante par rapport à son déplacement et une stabilité du navire pendant les opérations de manutention.
Dans le but d'améliorer la vitesse du navire et de diminuer le coût en carburant, on a également proposé des coques à tunnels permettant de loger les dispositifs de propulsion , notamment les propulseurs à hélices.
Le brevet américain 4371350 divulgue un navire doté d'un tunnel pour propulseur et possédant une configuration transversale favorable à l'écoulement hydrodynamique suivant les lignes du courant. Ces préoccupations d'amélioration de l'écoulement hydrodynamique se retrouvent dans la présente invention mais elles sont intégrées dans un principe architectural particulier répondant aux objectifs définis ci-dessus.
Le but des tunnels, à l'arrière de la coque, est, selon l'invention:
  • d'intégrer un système propulsif non proéminent à la coque,
  • d'assurer une protection des organes de propulsion contre les chocs par navigation par petits fonds,
  • de permettre un bon rendement du système de propulsion par écoulement des filets d'eau vers l'arrière du navire, de dégager l'arrière du navire pour permettre à ce dernier d'approcher au plus près des berges.
Le brevet américain 4043285 décrit un navire porte-conteneurs de grande capacité, permettant un tirant d'eau important, des ballasts inférieurs et supérieurs dans la coque contribuant à assurer la stabilité du navire, le navire comportant une superstructure s'étendant en porte-à-faux au-delà de la poupe pour permettre le déchargement de conteneurs sur un wharf ou un quai de port en eau profonde contre lequel le navire vient accoster en culant.>
Afin de répondre aux objectifs définis précédemment, l'invention a pour objet un navire porte-conteneurs autonome du type comprenant une carène, des moyens de propulsion, des moyens de chargement et de déchargement des conteneurs adaptés à des ports dépourvus d'équipement, et des moyens de lestage, la carène étant de type à coque intégrant un ensemble propulsif, caractérisé en ce que le navire comprend des moyens permettant d'assurer le transport de conteneurs des ports importants équipés de moyens de chargement et de déchargement des conteneurs à des petits ports dépourvus de tels équipements et ayant une profondeur d'eau inférieure à 4 mètres, ces moyens incluant des moyens de propulsion assurant à la fois la vitesse de croisière du navire en haute mer et la vitesse dans les estuaires et les ports et des moyens d'équilibrage du navire en mer servant à la stabilité et l'assiette du navire pendant la manutention.
De plus, le navire selon l'invention permet de transporter une charge utile importante par rapport à son déplacement. Ce but est atteint grâce à des équipements assurant une énergie commune pour la propulsion et la manutention et des moyens de manutention servant à la fois sur le navire et à terre.
La gamme de navires selon l'invention comprend des navires pouvant transporter 2,4,10,20,30,50 et 100 conteneurs.
Les conteneurs sont de deux tailles:
  • conteneurs de 20 pieds (6,058x2,438x2,591 mètres)
  • conteneurs de 40 pieds (12,116x2,438x2,591 mètres).
Le tonnage de la gamme de navires selon l'invention est mentionné dans le tableau ci-dessous:
Nombre de conteneurs 2 4 10 20 30 50 100
Longueur hors tout(m) 25 35 48 65 74 88 111
Tonnage(t) 100 200 500 1000 1500 2500 5000
Ces navires sont conçus selon des principes architecturaux identiques. Leur construction peut donc être effectuée à partir de modules.
L'énergie nécessaire au fonctionnement est fournie par diesel-alternateur.
La propulsion est assurée par diesel, ligne d'arbre et hélices ou par hydrojets.
Les moyens de propulsion sont actionnés par moteur électrique.
Les moyens de chargement et de déchargement sont constitués par un portique et une rampe.
La combinaison de ces différentes caractéristiques permet d'obtenir un principe architectural pour cette gamme de navires.
Par ailleurs, le navire doit pouvoir être construit pour un coût permettant aux investisseurs une alternative au transport routier.
Pour ce faire, les solutions technologiques conduisant à des solutions économiquement viables doivent présenter les caractéristiques ci-après.
Le navire doit permettre de transporter une charge utile importante par rapport à son déplacement.
Les équipements doivent être les plus polyvalents possible, ce qui implique une énergie commune pour la propulsion et la manutention, des moyens de manutention servant à la fois sur le navire et à terre, des moyens de propulsion assurant à la fois la vitesse de croisière du navire, la vitesse dans les estuaires et les ports et la manoeuvrabilité dans les ports, des moyens d'équilibrage du navire en mer servant à l'équilibrage du navire lors des opérations de manutention.
L'ensemble des navires selon l'invention possède une autonomie complète dans les domaines suivants:
  • navigation :propulsion lente et rapide et moyens de navigation de haute mer,
  • vie à bord :installations permettant à un équipage de 3 à 5 personnes de vivre pendant plusieurs jours sur le navire,
  • manutention :moyens de manutention permettant au navire de charger et décharger des conteneurs dans des ports non équipés,
  • équilibrage :un système d'équilibrage assure la stabilité transversale et l'assiette du navire en navigation et pendant les opérations de manutention des conteneurs.
Les dessins annexés représentent des exemples préférentiels de réalisation de l'invention..
Là figure 1 représente une vue de dessous latérale d'un navire selon l'invention de type monocatamaran équipé d'un portique.
La figure 2 représente une vue en élévation latérale du même navire de type monocatamaran équipé d'un portique et d'une rampe à l'arrière.
La figure 3 représente une vue de dessous latérale d'un navire selon l'invention de type à monocoque avec un tunnel.
La figure 4 représente une vue en élévation latérale du même navire de type à coque à tunnel équipé d'un portique et d'une rampe à l'arrière.
La figure 1 illustre un navire selon l'invention comprenant:
  • une carène 1 de type monocoque à l'avant et catamaran à l'arrière
  • un portique 2
  • des conteneurs 4
  • un ensemble de propulsion avec des hélices 5.
Le navire représenté possède une carène de type. monocatamaran, défini précédemment, permettant une vitesse comprise entre 15 et 20 nds.
L'énergie nécessaire au fonctionnement est fournie par diesel-alternateur.
Les moyens de propulsion sont constitués par moteur électrique, ligne d'arbre et hélices à l'arrière.
Selon une variante de réalisation non représentée, les hélices sont remplacées par des hydrojets.
La manutention est assurée par un portique 2 et par une rampe montés à l'arrière qui permettent de prendre les conteneurs dans le navire et de les mettre sur la remorque d'un camion à quai.
L'équilibrage du navire est assuré par un système de ballastage asservi aux caractéristiques de stabilité du navire.
Le navire représenté possède les caractéristiques suivantes:
  • Longueur hors tout   :65m
  • Largeur   :11m
  • Déplacement pleine charge   :1100t
  • Tirant d'eau   :2,6m
  • Nombre de conteneurs   :20
  • Vitesse maximale   :17nds.
La figure 2 illustre le dispositif de manutention monté à l'arrière.
On y voit un portique 2 et une rampe 3 de chargement et de déchargement.
Le portique 2 est actionné par un moteur électrique logé dans le portique ou dans les roues de celui-ci.
La figure 3 illustre un navire selon l'invention comprenant :
  • une carène 6 de type monocoque avec un tunnel 7 dans l'axe et à l'arrière de la carène
  • un portique 2
  • une rampe 3
  • des conteneurs 4
  • un ensemble de'propulsion avec une hélice 5.
Les tunnels de la coque améliorent, en particulier, l'efficacité de la propulsion dans les ports par petits fonds.
En variante,deux ou trois tunnels peuvent être envisagés permettant d'installer 2 ou 3 propulseurs.
La forme transversale du tunnel peut être en oméga avec ou sans arrondis.
L'énergie nécessaire au fonctionnement est fournie par diesel-alternateur.
Les moyens de propulsion sont constitués par moteur électrique, ligne d'arbre et une hélice à l'arrière.
Selon une variante de réalisation non représentée, l'hélice est remplacée par un hydrojet dans le tunnel.
La manutention est assurée par un portique 2 et par une rampe 3 montés à l'arrière.
L'équilibrage du navire est assuré par un système de ballastage asservi aux caractéristiques de stabilité du navire.
Le navire représenté possède les caractéristiques suivantes:
  • Longueur hors tout   :65m
  • Largeur   :11m
  • Déplacement   :1100t
  • Tirant d'eau   :2,8m
  • nombre de conteneurs   :20
  • Vitesse maximale   :18nds.
La figure 4 illustre le dispositif de manutention monté à l'arrière.
On y voit un portique 2 et une rampe 3 de chargement et de déchargement.
Le portique 2 est actionné par un moteur électrique logé dans le portique ou dans les roues de celui-ci.

Claims (6)

  1. Navire porte-conteneurs autonome du type comprenant une carène, des moyens de propulsion, des moyens de chargement et de déchargement des conteneurs (2,3) adaptés à des ports dépourvus d'équipement, et des moyens de lestage, la carène (1,6) étant de type à coque intégrant un ensemble propulsif, caractérisé en ce que le navire comprend des moyens permettant d'assurer le transport de conteneurs des ports importants équipés de moyens de chargement et de déchargement des conteneurs à des petits ports dépourvus de tels équipements et ayant une profondeur d'eau inférieure à 4 mètres, ces moyens incluant des moyens de propulsion (5) assurant à la fois la vitesse de croisière du navire en haute mer et la vitesse dans les estuaires et les ports et des moyens d'équilibrage du navire en mer servant à la stabilité et l'assiette du navire pendant la manutention.
  2. Navire porte-conteneurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de propulsion (5) permettent, en outre, d'assurer la manoeuvrabilité dans les ports.
  3. Navire porte-conteneurs selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des équipements assurant une énergie commune pour la propulsion et la manutention et des moyens de manutention servant à la fois sur le navire et à terre.
  4. Navire porte-conteneurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que la carène (1) est de type mixte monocoque à l'avant et catamaran à l'arrière.
  5. Navire porte-conteneurs selon la revendication 1, caractérisé en ce que la carène (6) est une monocoque munie d'au moins un tunnel (7).
  6. Navire porte-conteneurs selon la revendication 5, caractérisé en ce que la carène (6) est une monocoque munie de deux tunnels.
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