EP2321470A2 - Structure d'assise d'une turbomachine hydraulique - Google Patents

Structure d'assise d'une turbomachine hydraulique

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Publication number
EP2321470A2
EP2321470A2 EP09740456A EP09740456A EP2321470A2 EP 2321470 A2 EP2321470 A2 EP 2321470A2 EP 09740456 A EP09740456 A EP 09740456A EP 09740456 A EP09740456 A EP 09740456A EP 2321470 A2 EP2321470 A2 EP 2321470A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
arm
seat structure
arms
ground
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09740456A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Luc Achard
Thomas Jaquier
Didier Imbault
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electricite de France SA
Institut Polytechnique de Grenoble
Original Assignee
Electricite de France SA
Institut Polytechnique de Grenoble
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electricite de France SA, Institut Polytechnique de Grenoble filed Critical Electricite de France SA
Publication of EP2321470A2 publication Critical patent/EP2321470A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/52—Submerged foundations, i.e. submerged in open water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20—Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F03D13/22—Foundations specially adapted for wind motors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0056—Platforms with supporting legs
    • E02B2017/0073—Details of sea bottom engaging footing
    • E02B2017/0078—Suction piles, suction cans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/97—Mounting on supporting structures or systems on a submerged structure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
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    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines

Definitions

  • the present invention relates to a seat structure on the seabed or on the bed of a watercourse, for example a river or a river, ensuring the maintenance of one or more hydraulic turbomachines, in particular a hydraulic turbo-machine for the supply of electricity by proces ⁇ ration of the energy of sea or river currents.
  • a hydraulic turbo-machine for the supply of electricity by proces ⁇ ration of the energy of sea or river currents.
  • an energy source currently under-exploited corresponds to naturally occurring water currents on the planet, for example, high-water currents, tidal currents, strait and water currents. estuary, river or river currents, etc.
  • hydroelectric installations supplying electrical energy from poten ⁇ tial energy contained in a reservoir, for example dams installed on rivers or rivers are widely used, supplying electrical energy directly from the kinetic energy of marine or fluvial currents are generally still at the project stage.
  • the sites that could be used for the supply of electrical power from marine currents or fluvials generally correspond to currents at low velocities, from 0.5 m / s to 6 m / s, the size of the sites and the large number of potential sites make such a source of energy particularly interesting. Indeed, from the river to large ocean current, the usable surfaces through which a stream typically ranges from 100 m 2 to 100 km 2, which corresponds to a speed of 2 m / s, at powers theo ⁇ ically recoverable respectively from 400 kilowatts to 400 gigawatts.
  • the devices for recovering and converting the kinetic energy of a marine or fluvial current generally comprise a turbine comprising a set of blades adapted to rotate a shaft when immersed in the stream.
  • a turbine comprising a set of blades adapted to rotate a shaft when immersed in the stream.
  • the axial flow turbines for which the direction of the current is parallel to the axis of rotation of the turbine
  • the transverse flow turbines for which the current direction is perpendicular to the axis of the turbine. rotation of the turbine.
  • An example of a transverse flow hydraulic turbine is described in the patent FR2865777 filed in the name of the applicant.
  • a general characteristic of the operation of hydraulic turbomachines is the presence of a drag force in the direction of the incident current.
  • the drag force tends to carry the hydraulic turbomachine with the current and increases with the extracted mechanical power. It is therefore necessary to set up a foundation structure of the turbine engine hydrau ⁇ marine or river on the ground lic to oppose the drag force.
  • a paper by Peter Fraenkel entitled “Tidal & Marine Current Energy” (Le Havre, January 19-20, 2006) describes examples of seating structures for hydraulic turbomachines.
  • the seating structures can be grouped into five major classes each with multiple variants:
  • Piles These are prefabricated elements (steel or concrete) that can be driven into the seabed or fluvial by threshing or be installed by drilling.
  • This type of seat structure is reliable (good resistance to pulling forces ) and durable. It has, however, several disadvantages.
  • the drilling or threshing necessary for the installation of the pile is technically difficult and costly, which limits the exploitable depths to 40 m, while many sites of interest are located by larger funds.
  • the floor of the site where the seating structure is to be installed must have good geomechanical characteristics, especially for drilling.
  • these struc ⁇ seat tures require the presence of underwater monitoring devices.
  • Suction anchors are hollow anchors having, for example, a cylinder or trihedral shape. They are driven into the ground by pumping water from inside. These anchors can reach 10 to 25 m in height and 3 to 7 m in diameter. The void that forms on the inside makes the anchor difficult to pull.
  • the equipment required for the installation of a suction anchor is simpler than that required for a pile since only one pump is required to evacuate the interior of the anchor. This makes it possible to envisage the fixing of hydraulic turbomachines at very great depths.
  • the suction anchors however, remain difficult to install since it is necessary to ensure proper orientation and depres- surisation of the anchor. In addition, the suction anchors are heavy and bulky.
  • Floating structures these floating structures can be emerged, such as oil drilling or semi-submerged barges. In all cases, they are stowed at the bottom of the water by cables connected to anchoring systems which can correspond to the examples of the aforementioned foundation structures. The maintenance of the floating structure must take into account the forces due to the most dangerous waves. As a result, the floating structure and associated anchoring systems must be oversized in relation to the nominal operating speed of the structure. This solution is therefore expensive.
  • the use of cables and their attachment to the floating structure are sources of wear and accidents due in particular vertical oscillations of the floating structure.
  • floating structures obscure the surface of the sea (inconvenience or incompatibility with fishing or shipping activity, visual pollution, etc.).
  • Anchored rafts This is a plate with an upper face and a lower face.
  • the raft is attached to an anchoring or foundation system on the underside side.
  • the hydraulic turbomachine is attached to the upper face of the raft.
  • the hydraulic turbine engine is not connected directly to the anchoring system or foundation.
  • the presence of the raft has several advantages. First, it faci ⁇ lite design of the coupling of hydraulic turbine engine to write off (embedding, pivot link, etc.). Similarly, there is more freedom on the anchoring system or foundation. Instead of a single anchoring system, for example such as the seat structures described previously in points (i), (ii) or (iii), the types of anchoring systems can be multiplied at the periphery of the write off while choosing smaller ones.
  • French patent FR2865777 discloses hydraulic turbomachines which are attached to a common floor, called false floor in this patent, itself connected to the ground by cables attached to anchor pads.
  • a gravity solution is proposed in which a ballast system makes it possible to adjust the horizontality of the slab.
  • a raft allows the use of anchoring systems dimen ⁇ sions, the drawbacks specific to the installation of each of these anchoring systems remain.
  • the present invention aims a seating structure of a hydraulic turbine engine comprising a raft and which can adapt to a soil, marine or fluvial, having any geomechanical characteristics, for example sand or clays, including soil not having good geomechanical characteristics, for example bedrock or consisting of pebbles or stones, or soil not having good geometric characteristics, for example a non-planar soil, inclined with respect to earth's gravity, having an uneven surface, etc. ).
  • the installation cost of the seat structure is inferior or comparable to the cost of the turbomachine itself.
  • the installation of the seat structure is technically simple, fast, risk-free and requires no heavy technical means or the presence of divers.
  • an embodiment of the present invention provides a seating structure of at least one hydraulic turbine engine on a floor, comprising: a raft comprising first and second opposite faces, the at least one turbomachine being intended to be disposed on the side of the first face; a first support element connected to the second face in the central position and intended to be in contact with the ground; at least three arms, each arm comprising pre ⁇ Mière and second opposite ends and being connected to the pre ⁇ Mière end to the base plate by a pivotal connection, the arm being adapted to pivot relative to the base plate between a first position wherein the second ends are brought closer together and a second position in which the arms extend radially from the floor; for each arm, a second support element connected to the second end and intended to be in contact with the ground; for at least one arm, a positioning device adapted to modify the distance between the second end and the second associated support element; and for each arm, an arm locking device in the second position.
  • the positioning device comprises a double-acting jack connecting the second end of the arm to the second associated support member.
  • the double-acting cylinder is oriented perpendicularly to the axis of the arm.
  • the seat structure comprises a plate comprising opposing third and fourth faces, the at least one turbomachine being intended to be fixed to the third face, the fourth face being opposite to the first face of the base, the plate being adapted to pivot relative to the base around an axis perpendicular to the first face.
  • at least one support element among the first support element and the second support elements corresponds to a dead body having a weight greater than 500 kilograms or to a suction anchor.
  • At least one support element among the first support element and the second support elements comprises an elongate and / or pointed portion intended to be in contact with the ground.
  • the locking device comprises a deformable portion, a lock and a stop member resting on said deformable portion, the associated arm bearing against the stop member and compressing said portion. deformable in the second position, the stop member being adapted to lock the latch when the arm is not in the second position and being adapted to release the latch when the arm is in the second position, the arm being taken into sandwich between the latch and the stop element in the second position.
  • the first support element is connected to the second face by a ball joint.
  • the seat structure comprises, for each arm, a device for damping the pivoting of the arm from the first position to the second position.
  • An embodiment of the present invention also provides a method of installing the seat structure as defined above. The method comprises the following steps: bringing the seat structure to the ground level, the arms being in the first position; rotate the arms from the first to the second position; bringing the second support members into contact with the ground, the first support element already being in contact with the ground; and adjust the horizontality of the slab through the positioning devices and a system for measuring the horizontality of the slab.
  • FIG. 1 is a perspective view of an exemplary embodiment of a seat structure according to the invention once installed on a sea floor or fluvial
  • Figure 2 is a perspective view of the seat structure of Figure 1 before an installation operation
  • FIGS. 3A to 3C are three schematic side views of the seat structure of FIG. 1 at successive stages of an installation operation
  • FIGS. 4 and 5 are partial views and diagrams illustrating two exemplary embodiments of the connection between the slab and the central dead body of the seat structure of FIG. 1;
  • FIGS. 1 is a perspective view of an exemplary embodiment of a seat structure according to the invention once installed on a sea floor or fluvial
  • FIGS. 3A to 3C are three schematic side views of the seat structure of FIG. 1 at successive stages of an installation operation
  • FIGS. 4 and 5 are partial views and diagrams illustrating two exemplary embodiments of the connection between the slab and the central dead body of the seat structure of FIG. 1
  • FIGS. 6A to 6D are partial and schematic top views of exemplary embodiments of seating structures provided with an increasing number of arms;
  • Figures 7 and 8 are respectively a perspective view and a section of the locking device of an arm of the seat structure of Figure 1;
  • Figures 9 and 10 are respectively a side view and a section of the connection between one of the arms and the associated heavy weight body of the seat structure of Figure 1;
  • HA and HB are views from the side illustrating two embodiments of the body weighing peri ⁇ pheric of the seating structure of Figure 1;
  • Figure 12 is a detail side view of the cushioning device of the seat structure of Figure 2;
  • Figures 13 and 14 are schematic and partial sections illustrating two embodiments of the connection between the support plate of a hydraulic turbine engine and the base of the foundation structure of Figure 1; and
  • Figure 15 is a detail view of Figure 2 illustrating the support system of the arms of the seat structure in the folded position.
  • DETAILED DESCRIPTION For the sake of clarity, the same elements have been
  • FIGs 1 and 2 show an example embodiment of a seat structure 10 according to the invention.
  • the seat structure 10 is shown in a confi guration ⁇ of use in which it is disposed at a seabed or river, not shown in Figures 1 and 2.
  • the structure seat 10 is shown in a storage configuration at the beginning of an instal lation ⁇ operation of the seat structure 10 on the seabed or river.
  • the seat structure 10 comprises a base 12 having parallel upper 14 and lower 16 faces, the lower face 16 being oriented on the ground side.
  • the raft 12 may be made of stainless steel or aluminum.
  • the slab 12 includes a rectangular central planar plate 17 which extends across by elongated portions 18 coplanar with the central plate 17.
  • the central plate 17 of the raft 12 can have a circular shape.
  • a plateau 19 is connected to the upper face 14 of the raft 12.
  • the plate 19 covers, for example, substantially all of the plate 17.
  • the plate 19 is intended to receive one or more hydraulic turbo-machines, not shown.
  • the axis ⁇ perpendicular to the faces 14 and 16 and passing through the center of gravity of the slab 12 is called the main axis of the slab 12.
  • the principal axis ⁇ corresponds to an axis of symmetry of the slab. 12.
  • the central plate 17, which advantageously can be reinforced by ribs radiating on the lower face 16, is inscribed in a circle several meters in diameter, for example ten meters of diameter and has a thickness of several centimeters, for example about ten centimeters.
  • a central dead body 20 for example made of concrete or steel, is connected to the lower face 16 of the raft 12.
  • the central dead body 20 is intended to be plated on the sea or fluvial soil and possibly to sink partially into the sea or fluvial soil.
  • the central dead body 20 has a shape with symmetry of revolution whose lateral dimensions are smaller than those of the central plate 17 of the slab 12.
  • the dimen ⁇ sion side of the central dead body 20 is less than 2 or 3 meters.
  • the weight of the central dead body 20 depends in particular on the weight and dimensions of the hydraulic turbine engine or turbomachines intended to be connected to the plate 19.
  • the weight of the central dead body 20 may be of the order of several tons.
  • the axis of revolution of the central dead body 20 is substantially perpendicular to the ground.
  • the central dead body 20 comprises a hemispherical portion 22 which is extended by a conical portion 24 whose tip is oriented towards the ground.
  • the axis of revolution of the central dead body 20 coincides with the axis prin-
  • the central dead body 20 may have a spherical shape, a tetrapod shape or may be replaced by a suction anchor.
  • the seat structure 10 comprises arms 26 on the periphery of the raft 12 which, in the configuration of use, extend radially with respect to the base 12 in the extension of the elongate portions 18 of the base 12.
  • Each arm 26 corresponds to for example, to a stainless steel or aluminum beam and can be advantageously reinforced by a lattice structure.
  • the length of each arm 26 may vary between the value of a characteristic dimension of the slab 12, for example the radius of the central plate 17, and ten times this dimension.
  • Each arm 26 is connected at one end to the slab 12 via a pivot connection 28 provided on the upper face 14 of the slab 12 at one of the elongate portions 18.
  • the pivot connection 28 allows associated arm 26 to pivot in a plane perpendicular to the upper face 14 of the raft 12 and passing through the main axis of the raft 12 between a folded position, shown in Figure 2, and an extended position, shown in Figure 1.
  • Each arm 26 is connected to a weighing device body 30 at its end opposite to the base plate 12. More specifically, the weight body peri ⁇ pheric 30 is connected to the free end of the arm 26 associated with a positioning device 32 and by a reinforcing device 34, as will be described in more detail later.
  • Each weight-bearing body 30 is, for example, made of concrete or steel and has a shape that can be spherical.
  • the weight of each peripheral weighting body 30 depends in particular on the number and the length of the arms 26, and the dimensions and weight of the hydraulic turbine engine or turbomachines intended to be connected to the plate 19.
  • each weight-bearing body 30 has a weight greater than 500 kilograms, preferably of the order of one to two tons.
  • the raft 12 comprises, for each arm 26, a locking device 36 disposed on the face 14 of the raft 12 at the elongate portion 18 associated with the arm 26.
  • the locking device 36 is adapted to block the associated arm 26 in the deployed position shown in FIG 1.
  • FIGS. 3A to 3C are partial sectional views of the seat structure 10 of FIGS. 1 and 2 at three successive stages of an installation operation of the seat structure 10 on a sea or fluvial floor.
  • the raft 12 is maintained in a substantially horizontal configuration by a system of chains 40 and descended to the sea or fluvial soil.
  • the seat structure 10 can be transported to the site by boat and be lowered on the sea floor from the boat.
  • the seat structure 10 can also be lowered on the fluvial soil by a crane located on the shore when the installation site allows it.
  • the arms 26 are in the folded position and the ends of the arms 26, provided with the peripheral heavy bodies 30, are joined together and held "in place. ⁇ quet "as shown in Figure 2 and as will be described in more detail later.
  • the arms 26 are released ( Figure 3A).
  • the toggle arms 26 Under the effect of heavy bodies Externa ⁇ RIQUES 30, the toggle arms 26 and are pressed on the ground by traversing a circular path as shown in FIGS 3B and 3C.
  • the arms 26 opening up arrive in the deployed position, that is to say in a direction parallel to the face 14 of the slab 12, they are locked in this position permanently by the locking devices 36, not shown. in FIGS. 3A to 3C.
  • the arm 26 then extend radially over the periphery of the raft 12 in a direc tion ⁇ generally substantially parallel to the face 14 of the raft 12.
  • the chains 40 can be removed before or after the tilting of the arms 26.
  • the installation of the seat structure 10 on the floor then continues by adjusting the positions of the heavy bodies devices 30 through posi tioning ⁇ devices 32.
  • positioning of each device 32 can change the distance between the free end of the arm 26 and the associated heavy weight body 30.
  • the actuation of the positioning device 32 thus allows the end of the arm 26 to be positioned at the desired height when the associated peripheral weight body 30 rests on the ground .
  • the positioning devices 32 make it possible to ensure the horizontality of the raft 12 and thus the correct positioning of the hydraulic turbomachine which will be mounted on the tray 19.
  • the positioning devices 32 are adjusted so that each peripheral dead weight 30 is at a distance from the floor 12, measured along the main axis ⁇ , lower at the distance separating the central dead weight 20 from the slab 12.
  • the peripheral heavy bodies 30 are pressed to the ground and the orientation of the slab 12 is adjusted, at least one hydraulic turbine engine can be connected to the slab 19. After the mounting the turbo ⁇ hydraulic machine, a new adjustment of the orientation of the raft 12 may be needed.
  • the orientation of the raft 12 can be regularly measured and adjusted if neces sary ⁇ during operation of the hydraulic turbomachine.
  • the forces exerted by the locking devices 36 which prevent the pivo ⁇ ment of the arms 26 oppose the tilting forces generated by the drag forces exerted on the turbomachine.
  • a measuring system of the horizontality of the raft 12 may be provided. Such a system consists, for example, in placing one or more inclinometers on one of the faces 14 or 16 of the slab 12. These are, for example, inclinometers marketed by the Geomecanics and Sensorex companies. This system avoids the visual inspection from the surface or by a diver, the installation of the seat structure 10.
  • the ins ⁇ tallation of the seat structure 10 may easily be carried out at important depths. These inclinometers little wind ⁇ transmit signals to the surface through electrical cables or radio transmitters. These signals can then be used for the control of the positioning devices 32.
  • an autonomous steering system can be placed on the raft 12 so as to automatically process the signals provided by the inclinometers and to operate the positioning 32 according to these signals. The autonomous guidance system and adjusts auto ⁇ matically horizontality of the raft 12, without outside intervention.
  • each positioning device 32 is in the configuration for which the peripheral dead body 30 is closer to the end of the associated arm 26. This reduces the total space of the struc ture ⁇ seat 10 during transport 10, for example by boat, and during its descent onto the placement site.
  • device dead body 30 are distributed around the raft 12 and away from the raft 12 of the distance arm 26. This provides the impor ⁇ tives efforts that oppose effectively to efforts tend to tilt the hydraulic turbine engine while reducing the This results in a seat structure 10 having a reduced weight, which reduces the cost of transport and installation.
  • FIGS. 4 and 5 are schematic sections showing only the base 12 and the central dead body 20 of two examples of seating structures 10.
  • the conical portion 24 of the central dead body 20 may have an elongate shape to facilitate possible penetration into the ground 50 during the installation of the seat structure 10.
  • the central dead body 20 is connected to the base 12 by a rigid connection 52.
  • Such a rigid connection 52 is adapted in the case where the dead body central 20 does not penetrate or little into the ground 50, it being for example too rigid, or in the case where the axis of revolution of the central dead body 20, when it enters the ground 50, remains aligned with the direction of gravity.
  • FIG. 1 is adapted in the case where the dead body central 20 does not penetrate or little into the ground 50, it being for example too rigid, or in the case where the axis of revolution of the central dead body 20, when it enters the ground 50, remains aligned with the direction of gravity.
  • the central dead body 20 is connected to the slab 12 by a ball joint 54 in order to allow the adjustment of the hori ⁇ zontality of the slab 12 independently of the orientation of the central dead body 20.
  • the ball joint 54 corresponds, for example, to the ball joint marketed under the name Eternum by Eternum France.
  • Such a ball joint 54 has a stainless steel body and a composite spacer, which allows it to operate in water (soft or salt) without the need for sealing.
  • FIGS. 6A to 6D show examples of the seat structure 10A, 10B, 10C and 10D which differ from one another by the number of arms 26.
  • the central plate 17 of the floor 12 has a circular shape .
  • the seat structure 10A shown in FIG. 6A comprises three arms 26 which extend radially from the floor 12, each arm 26 being, for example, angularly offset by 120 degrees relative to the other arms.
  • the structure 10A seat is rather suited to the current in one direction, for example the current of a stream, two of the arms 26 being advantageously placed upstream of the raft 12 symmetrically ⁇ .
  • the seat structure 1OB shown in FIG. 6B comprises four arms 26.
  • the seat structure 1OB comprises at least one plane of symmetry perpendicular to the faces 14, 16 of the floor 12.
  • Each arm 26 is, for example, angularly offset by 90 ° with respect to the adjacent arms.
  • the 1OB seating structure is compatible with the two-way, one-way tidal flow.
  • the plane of symmetry of the seat structure 1OB is advantageously arranged substantially parallel to the direction of the current.
  • the seat structures 10C and 10D respectively represented in FIGS. 6C and 6D respectively comprise five and six arms 26. A number of arms greater than or equal to 5 makes it possible to overcome the orientation constraints of the seating structure and allows therefore to place the seat structure with a random angular position relative to the current.
  • Figure 7 is a perspective view of the locking device 36 and Figure 8 is a section of the device of Figure 7 along a median plane of the device 36 perpendicular to the face 14 of the slab 12.
  • the locking device 36 is, in this exemplary embodiment, a "spring latch" system. It comprises a base 55, mounted on the upper face 14 of the raft 12, from which two blocks 56, 58 are projected separated by an opening 60. The part of the base 55 which forms the bottom of the opening 60 is covered with a layer 62 of a flexible material. This is, for example, a foam, a rubber, a flexible polymer, etc., for example a polychloroprene-based synthetic rubber, for example, the product marketed by Dupont Chemicals under the name Neoprene.
  • a "U" plate 64 comprising a base 65 and side walls 66 is disposed in the opening 60, the base 65 resting on the layer 62 of the flexible material. The spacing between the side walls 66 is slightly greater than The plate 64 is slidable in the opening 60.
  • a cylindrical orifice 67 is provided in the block 56 and opens on the opening 60.
  • a cylindrical orifice 68 is provided in the block 58 and opens on the opening 60.
  • the orifice 68 is disposed coaxially with the orifice 67.
  • a cylindrical axis 70 is disposed in the orifice 67.
  • a spring 72 is interposed between the cylindrical axis 70 and the bottom of the orifice 67.
  • the plate 64 In the absence of external forces applied to the plate 64, it is raised by the layer 62 of the flexible material so that one of the side plates 66 at least partially closes the orifice 67 The cylindrical axis 70 is then held in the orifice 67 between the side plate 66 and the spring 72 that it compresses.
  • the locking device 36 is disposed on the path of the associated arm 26 and is offset outwardly relative to the hinge 28 of the arm 26 so that when the axis of the arm 26 is parallel to the face upper 14 of the slab 12, the arm 26 presses on the base 65 of the plate 64.
  • the weight of the arm 26 compresses the layer 62 of the flexible material and makes a few centimeters down the plate 64.
  • the displacement of the plate 64 can release the cylindrical axis 70 hitherto blocked by the plate 64. Under the thrust of the spring 72, the cylindrical axis 70 translates axially to penetrate the orifice 68. The arm 26 is thus blocked between the floor 12 and the cylindrical axis 70.
  • FIGS. 9 and 10 are respectively a side view and a lateral section of the free end of an arm 26.
  • the peripheral heavy body 30 is connected to the end of the arm 26 by the positioning device 32 and the device of FIG. reinforcement 34 associates.
  • the positioning device 32 corresponds, for example, to a double-acting cylinder comprising a rod 72 attached to a piston 73 adapted to slide in a cylindrical tube 74.
  • the rod 72 is fixed to the free end of the arm 26 and the cylindrical tube 74 is fixed to the heavy body 30.
  • the axis of the jack 32 is oriented perpendicularly to the axis of the arm 26.
  • the jack 32 may correspond to a double-acting jack electric, pneumatic or hydraulic.
  • the maximum length that the jack 32 can reach is defined according to the relief of the site.
  • Each double acting jack 32 can be actuated by an actuation system not shown.
  • the actuators 32 can be operated from the ⁇ side through electric cables or pipes ranging from cylinders 32 to the surface, or directly from a source of energy present at the structure seat 10.
  • the cylinder 32 is immobilized in both directions of displacement of the rod 72 by a mecha ⁇ nique system requiring no energy. This is for example a locking system marketed by Sitema under the name Serra.
  • the reinforcing device 34 corresponds, for example, to a jack inclined at approximately 45 degrees to the axis of the arm 26.
  • the rod 76 comprises a rod 76 adapted to slide in a cylindrical tube 78.
  • the rod 76 is connected to the arm 26 by a pivot connection or ball joint 80 and the cylindrical body 78 is connected to the heavy body 30 by a pivot connection or ball 82.
  • the cylinder 34 reinforces the end zone of the arm 26. This reduces the section of the beam constituting the arm 26.
  • the cylinder 34 may not be a slave cylinder. It is then left free in translation when adjusting the spacing between the end of the arm 26 and the peripheral dead body 30 associated with the control of the double-acting cylinder 32. The cylinder 34 is then locked, for example using of a Serra type device.
  • Figures HA and HB schematically illustrate exemplary embodiments of the peripheral heavy body.
  • the peripheral weighting body 30 comprises a hemispherical portion 83 which is extended by a conical portion 84 whose tip is oriented towards the ground. This allows a possible partial penetration of the body weight device 30 in the marine or fluvial soil when adjusting the position of the peripheral heavy body 30 by the associated positioning device 32.
  • the weight-bearing body 30 is in the form of a tetrapod. In general, the shape of each weight-bearing body 30 and the surface state of this body makes it possible to increase, for a given total weight, the friction with the ground so as to oppose more effectively the drag forces in the body. flow direction.
  • the surface of the peripheral heavy body 30 may be rough, or covered with asperities or else provided with one or more protuberances, the characteristic dimension of which may be comparable to the size of the body itself, such as the tetrapod shape of FIG. . These characteristics also apply to the central weighing body 20. According to another exemplary embodiment, the peripheral heavy bodies 30 or at least some of them are replaced by suction anchors so as to reduce the weight of the structure of the structure. sitting 10.
  • FIG 12 shows in more detail the damping device 38. It can be a telescopic device connected by a pivot connection or ball 86 to the base 12 and another connection to pivot or ball 88 to the arm 26 associate. It may be a device based on the pressure losses of a fluid flowing in a closed enclosure.
  • the damping devices 38 are used to prevent too impor ⁇ tants shocks occur when the arms 26 tilt and come into contact with the plate 64 of the locking device 36 resting on the raft 12.
  • the curve C represents the trajectory followed by the pivoting connection 88 during the tilting of the arm 26.
  • Figures 13 and 14 schematically illustrate two examples of connection between the plate 19 and the raft 12.
  • the support plate 19 of the turbomachine comprises male or female parts , not shown, for fixing one or more turbomachines by interlocking.
  • the plate 19 can be integral 12.
  • the plate 19 and the raft 12 may correspond to the same part.
  • the plate 19 of Figure 13 is adapted to the case where the turbomachine to be installed does not include means that facilitate its orientation in the direction of the current or is insensitive to the orientation of the current.
  • the plate 19 can be connected to the base 12 by means of a connection 89 which allows, for example, a rotation of the plate 19 around the central axis of the base 12.
  • connection 89 is, for example, provided by an Eternum ball 90 connecting the plate 19 to the base 12, located under the raft 12 above the ball 54 of the dead body cen ⁇ tral 20, and by a plane connecting element 92 between the face lower plate 94 and the upper face 14 of the raft 12.
  • the plate 19 of Figure 14 allows the hydraulic turbine engine mounted on the plate 19 to move freely relative to the current. This is advantageous if the turbo ⁇ machine includes means to facilitate orientation in the direction of the current.
  • Figure 15 is a detailed view of Figure 2 and shows the free ends of arms 26 of the seat structure 10 in a folded configuration to the top of an opera ⁇ installation of the seat structure 10 on sea or fluvial soil. Reinforcing devices 34 are not repre ⁇ sented in Figure 15.
  • a free resilient hoop 96 surrounds the moth-eaten extré- arms 26.
  • the hoop 96 comprises two portions in half cylinder 97, 98 connected at one end by a deformable connection 99.
  • the half-cylinder portions 97, 98 are attached to each other at the opposite end by a pin 100.
  • the collapsed position of the arms 26 corresponds to a stable equilibrium position.
  • the hoop 96 is provided for safety purposes and holds arms 26 in position folded.
  • an inflatable balloon 101 is disposed between the arms 26 under the hoop 96 in a partially inflated state.
  • a conduit 102 for supplying gas is connected to the balloon 101.
  • the balloon 101 exerts a thrust on the arms 26, in particular because of the Archimedean thrust. This leads to a separation of the arms 26 which are no longer held by the hoop 96 to an unbalanced position to which the peripheral dead bodies 30 ent ⁇ nant the tilting of the arms 26. The balloon 101 is then released and can be recovered .
  • the inflatable balloon 101 may be replaced by a rigid balloon, the spacing of the arms 26 being obtained by exerting an upward pull on the rigid balloon, for example by means of a cable.
  • each arm 26 is constituted by a "monobloc" beam articulated relative to the base 12, it is clear that the arm could have a different structure.
  • each arm may have a telescopic structure while being articulated on the base 12.
  • Each arm is then in a configuration where it is folded and where its length is minimal for transporting the seat structure and the descent of the seat.
  • seat structure to the site of instal ⁇ lation and is brought to a configuration where its length is maximum during the installation of the seat structure just before the tilting of the arm. This further reduces Davan ⁇ floor the size of the seat structure during transport.

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Abstract

L'invention concerne une structure d'assise (10) d'une turbomachine hydraulique au sol (50). La structure d'assise comprend un radier (12). Un premier élément d'appui (20) est relié au radier et est en contact avec le sol. Au moins trois bras (26) sont reliés au radier par une liaison pivotante (28). Les bras sont adaptés à pivoter par rapport au radier entre une première position dans laquelle les bras sont rapprochés les uns des autres et une seconde position dans laquelle les bras s'étendent radialement depuis le radier (12). Un second élément d'appui (30) est relié à une extrémité de chaque bras et est en contact avec le sol. Un dispositif de positionnement (32) est adapté à modifier la distance entre l'extrémité d'au moins un bras et le second élément d'appui associé. La structure comprend, pour chaque bras, un dispositif de blocage (36) du bras dans la seconde position.

Description

STRUCTURE D'ASSISE D'UNE TURBOMACHINE HYDRAULIQUE
Domaine de l'invention
La présente invention concerne une structure d'assise sur le fond marin ou sur le lit d'un cours d'eau, par exemple un fleuve ou une rivière, assurant le maintien d'une ou de plu- sieurs turbomachines hydrauliques, en particulier une turbo- machine hydraulique pour la fourniture d'électricité par récupé¬ ration de l'énergie de courants marins ou fluviaux. Exposé de l'art antérieur
Parmi les sources d'énergie naturelles non polluantes, une source d'énergie actuellement peu exploitée correspond aux courants d'eau naturellement présents sur la planète, par exemple les courants de pleine mer, les courants de marée, les courants de détroit et d'estuaire, les courants de fleuve ou de rivière, etc. En effet, si les installations hydroélectriques four- nissant de l'énergie électrique à partir de l'énergie poten¬ tielle contenue dans une retenue d'eau, par exemple les barrages installés sur des fleuves ou des rivières, sont largement répandues, les dispositifs fournissant de l'énergie électrique directement à partir de l'énergie cinétique de courants marins ou fluviaux sont généralement encore actuellement au stade de projets.
Même si les sites qui pourraient être utilisés pour la fourniture d'énergie électrique à partir de courants marins ou fluviaux correspondent généralement à des courants à faibles vitesses, de 0,5 m/s à 6 m/s, la taille des sites et le grand nombre de sites potentiels rendent une telle source d'énergie particulièrement intéressante. En effet, de la rivière jusqu'au grand courant océanique, les surfaces exploitables traversées par un courant varient typiquement de 100 m2 à 100 km2, ce qui correspond, pour une vitesse de 2 m/s, à des puissances théo¬ riquement récupérables respectivement de 400 kilowatts à 400 gigawatts. Les dispositifs de récupération et de conversion de l'énergie cinétique d'un courant marin ou fluvial comprennent généralement une turbine comprenant un ensemble de pales adaptées à entraîner en rotation un arbre lorsqu'elles sont immergées dans le courant. Parmi les différents types de turbines, on distingue les turbines à flux axial pour lesquelles la direction du courant est parallèle à l'axe de rotation de la turbine et les turbines à flux transverse pour lesquelles la direction du courant est perpendiculaire à l'axe de rotation de la turbine. Un exemple de turbine hydraulique à flux transverse est décrit dans le brevet FR2865777 déposé au nom de la demanderesse.
Une caractéristique générale du fonctionnement des turbomachines hydrauliques est la présence d'une force de traînée dans le sens du courant incident . La force de traînée tend à emporter la turbomachine hydraulique avec le courant et croît avec la puissance mécanique extraite. Il convient donc de mettre en place une structure d'assise de la turbomachine hydrau¬ lique sur le sol marin ou fluvial pour s'opposer à la force de traînée. Une communication de Peter Fraenkel intitulée "Tidal & Marine Current Energy" (Franco-British Marine Energies Seminar, Le Havre, 19-20 janvier 2006) décrit des exemples de structures d'assise de turbomachines hydrauliques. On peut regrouper les structures d'assise en cinq grandes classes possédant chacune de multiples variantes :
(i) Les pieux : ce sont des éléments préfabriqués (en acier ou en béton) qui peuvent être enfoncés dans le sol marin ou fluvial par battage ou être installés par forage. Ce type de structure d'assise est fiable (bonne résistance aux efforts d'arrache¬ ment) et durable. Il a en revanche plusieurs inconvénients. Les opérations de forage ou de battage nécessaires à l'installation du pieu sont techniquement difficiles et coûteuses, ce qui limite les profondeurs exploitables à 40 m, alors que de nombreux sites intéressants sont situés par des fonds plus importants. Ensuite le sol du site où la structure d'assise doit être installée doit posséder de bonnes caractéristiques géo- mécaniques notamment pour réaliser le forage. Enfin, ces struc¬ tures d'assise nécessitent la présence de dispositifs de surveillance sous l'eau.
(ii) Les ancres à succion : il s'agit d'ancres creuses ayant, par exemple, une forme de cylindre ou de trièdre. Elles sont enfoncées dans le sol par pompage de l'eau qui se trouve à l'intérieur. Ces ancres peuvent atteindre 10 à 25 m de hauteur et 3 à 7 m de diamètre . Le vide qui se forme à 1 ' intérieur rend l'ancre difficile à arracher. Les équipements nécessaires pour l'installation d'une ancre à succion sont plus simples que ceux à prévoir pour un pieu puisque seule une pompe est requise pour faire le vide à l'intérieur de l'ancre. Ceci permet d'envisager la fixation de turbomachines hydrauliques à de très grandes profondeurs. Les ancres à succion restent toutefois délicates à installer puisqu'il faut assurer une orientation et une dépres- surisation convenables de l'ancre. De plus, les ancres à succion sont lourdes et encombrantes . Elles partagent donc avec les pieux un coût d' installation élevé (notamment en raison du trans¬ port sur site) . En outre, comme pour les pieux, les ancres à succion exigent des sols particuliers (sables, argiles) . (iϋ) Les fondations gravitaires : il s'agit de fixer la turbomachine hydraulique à un corps pesant, bloc ou plaque en béton armé par exemple, que l'on place au fond de l'eau. La turbomachine hydraulique fixée au corps pesant se trouve stabi¬ lisée par le poids et par le frottement exercé par le corps pesant sur le sol. C'est également le principe selon lequel opèrent les ancres à charge verticale ou ancres VLA (de l'anglais Vertical Load Anchor) , semblables aux ancres de bateaux, qui pénètrent spontanément dans le sol de par leur poids. Le coût de fabrication d'un corps pesant est faible. Toutefois, le transport du corps pesant sur le site d'installation est coûteux. En outre, l'installation du corps pesant exige un aménagement du sol marin ou fluvial du site d'installation, ce qui peut être difficile. De plus, de tels corps pesants reprennent mal les efforts horizontaux et sont en outre sujet à 1' affouillement . Par ailleurs, les ancres VLA demandent des sols mous.
(iv) Les structures flottantes : ces structures flottantes peuvent être émergées, comme les barges de forage de pétrole ou semi-immergées . Dans tous les cas, elles sont arrimées au fond de l'eau par des câbles reliés à des systèmes d' ancrage qui peuvent correspondre aux exemples de structures d'assise mentionnés précédemment. Le maintien de la structure flottante doit tenir compte des efforts dus aux vagues les plus dangereuses. En conséquence, la struc- ture flottante et les systèmes d'ancrage associés doivent être surdimensionnés par rapport au régime de fonctionnement nominal de la structure. Cette solution est donc onéreuse. En outre, l'utilisation de câbles et leur arrimage à la structure flottante sont sources d'usure et d'accidents en raison notamment des oscillations verticales de la structure flottante. De plus, les structures flottantes occultent la surface de la mer (gêne ou incompatibilité avec l'activité de pêche ou de transport maritime, pollution visuelle, etc . ) . (v) Les radiers ancrés : il s'agit d'une plaque comprenant une face supérieure et une face inférieure . Le radier est fixé à un système d' ancrage ou de fondation du côté de sa face inférieure. La turbomachine hydraulique est fixée à la face supérieure du radier. La turbomachine hydraulique n'est ainsi pas reliée directement au système d'ancrage ou de fondation. La présence du radier a plusieurs avantages. Tout d'abord, il faci¬ lite la conception du raccord de la turbomachine hydraulique au radier (encastrement, liaison pivot, etc.) . De même, on dispose de plus de liberté sur le système d'ancrage ou de fondation. Au lieu d'un système d'ancrage unique, par exemple tel que les structures d'assise décrites précédemment aux points (i) , (ii) ou (iii) , on peut multiplier les types de systèmes d'ancrage à la périphérie du radier tout en les choisissant plus petits. A titre d'exemple, un exemple de réalisation du brevet français FR2865777 décrit des turbomachines hydrauliques qui sont fixées à un radier commun, appelé faux plancher dans ce brevet, lui-même relié au sol par des câbles fixés à des plots d'ancrage. Dans le brevet GB2434413, une solution gravitaire est proposée dans lequel un système de ballasts permet de régler l'horizontalité du radier. Toutefois, bien que l'utilisation d'un radier permette d'utiliser des systèmes d'ancrage de dimen¬ sions réduites, les inconvénients propres à l'installation de chacun de ces systèmes d'ancrage demeurent. Résumé La présente invention vise une structure d'assise d'une turbomachine hydraulique comprenant un radier et qui peut s'adapter à un sol, marin ou fluvial, ayant des caractéristiques géomécaniques quelconques, par exemple des sables ou des argiles, y compris un sol n'ayant pas de bonnes caractéristiques géomécaniques, par exemple des fonds rocheux ou constitués de galets ou de pierres, ou un sol n'ayant pas de bonnes caractéristiques géométriques, par exemple un sol non plan, incliné par rapport à la gravité terrestre, ayant une surface irrégulière, etc. ) . Selon un autre objet, le coût d'installation de la structure d'assise est inférieur ou comparable au coût de la turbomachine elle-même.
Selon un autre objet, l'installation de la structure d'assise est techniquement simple, rapide, sans risque et ne nécessite pas de moyens techniques lourds ou la présence de plongeurs.
Ainsi, pour atteindre tout ou partie de ces objets, ainsi que d'autres, un mode de réalisation de la présente inven- tion prévoit une structure d'assise d'au moins une turbomachine hydraulique sur un sol, comprenant : un radier comprenant des première et seconde faces opposées, la au moins une turbomachine étant destinée à être disposée du côté de la première face ; un premier élément d'appui relié à la seconde face en position centrale et destiné à être en contact avec le sol ; au moins trois bras, chaque bras comprenant des pre¬ mière et seconde extrémités opposées et étant relié à la pre¬ mière extrémité au radier par une liaison pivotante, les bras étant adaptés à pivoter par rapport au radier entre une première position dans laquelle les secondes extrémités sont rapprochées les unes des autres et une seconde position dans laquelle les bras s'étendent radialement depuis le radier ; pour chaque bras, un second élément d'appui relié à la seconde extrémité et destiné à être en contact avec le sol ; pour au moins un bras, un dispositif de positionnement adapté à modifier la distance entre la seconde extrémité et le second élément d'appui associé ; et pour chaque bras, un dispositif de blocage du bras dans la seconde position.
Selon un exemple de réalisation de l ' invention, le dispositif de positionnement comprend un vérin double effet reliant la seconde extrémité du bras au second élément d'appui associé. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le vérin double effet est orienté perpendiculairement à l ' axe du bras .
Selon un exemple de réalisation de l'invention, la structure d'assise comprend un plateau comprenant des troisième et quatrième faces opposées, la au moins une turbomachine étant destinée à être fixée à la troisième face, la quatrième face étant opposée à la première face du radier, le plateau étant adapté à pivoter par rapport au radier autour d'un axe perpendiculaire à la première face. Selon un exemple de réalisation de l'invention, au moins un élément d'appui parmi le premier élément d'appui et les seconds éléments d'appui correspond à un corps mort ayant un poids supérieur à 500 kilogrammes ou à une ancre à succion.
Selon un exemple de réalisation de l'invention, au moins un élément d'appui parmi le premier élément d'appui et les seconds éléments d'appui comprend une portion allongée et/ou pointue destinée à être en contact avec le sol.
Selon un exemple de réalisation de l'invention, le dispositif de blocage comprend une portion déformable, un verrou et un élément d'arrêt reposant sur ladite portion déformable, le bras associé venant en appui contre l'élément d'arrêt et comprimant ladite portion déformable dans la seconde position, l'élément d'arrêt étant adapté à bloquer le verrou lorsque le bras n'est pas dans la seconde position et étant adapté à libérer le verrou lorsque le bras est dans la seconde position, le bras étant pris en sandwich entre le verrou et l'élément d'arrêt dans la seconde position.
Selon un exemple de réalisation de l'invention, le premier élément d'appui est relié à la seconde face par une liaison à rotule.
Selon un exemple de réalisation de l'invention, la structure d'assise comprend, pour chaque bras, un dispositif d'amortissement du pivotement du bras de la première position vers la seconde position. Un exemple de réalisation de la présente invention prévoit également un procédé d'installation de la structure d'assise tel que défini précédemment. Le procédé comprend les étapes suivantes : amener la structure d'assise au niveau du sol, les bras étant dans la première position ; faire pivoter les bras de la première à la seconde position ; amener les seconds éléments d'appui en contact avec le sol, le premier élément d'appui étant déjà en contact avec le sol ; et régler l'horizontalité du radier par l'intermédiaire des dispositifs de positionnement et d'un système de mesure de l'horizontalité du radier. Brève description des dessins Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d' autres seront exposés en détail dans la description suivante d'exemples de réalisation particuliers faite à titre non-limi¬ tatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'une structure d'assise selon l'invention une fois installée sur un sol marin ou fluvial ; la figure 2 est une vue en perspective de la structure d'assise de la figure 1 avant une opération d'installation ; les figures 3A à 3C sont trois vues de profil schéma- tiques de la structure d'assise de la figure 1 à des étapes successives d'une opération d'installation ; les figures 4 et 5 sont des vues partielles et schéma¬ tiques illustrant deux exemples de réalisation de la liaison entre le radier et le corps mort central de la structure d'assise de la figure 1 ; les figures 6A à 6D sont des vues de dessus partielles et schématiques d'exemples de réalisation de structures d'assise munies d'un nombre croissant de bras ; les figures 7 et 8 sont respectivement une vue en perspective et une coupe du dispositif de blocage d'un bras de la structure d'assise de la figure 1 ; les figures 9 et 10 sont respectivement une vue de profil et une coupe de la liaison entre l'un des bras et le corps pesant périphérique associé de la structure d'assise de la figure 1 ; les figures HA et HB sont des vues de côté illustrant deux exemples de réalisation du corps pesant péri¬ phérique de la structure d'assise de la figure 1 ; la figure 12 est une vue de côté de détail du dispositif d'amortissement de la structure d'assise de la figure 2 ; les figures 13 et 14 sont des coupes schématiques et partielles illustrant deux exemples de réalisation de la liaison entre le plateau de support d'une turbomachine hydraulique et le radier de la structure d'assise de la figure 1 ; et la figure 15 est une vue de détail de la figure 2 illustrant le système de maintien des bras de la structure d'assise en position repliée. Description détaillée Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures et, de plus, seuls les éléments utiles à la compréhension de la présente invention seront décrits.
Les figures 1 et 2 représentent un exemple de réali- sation d'une structure d'assise 10 selon l'invention. En figure 1, la structure d'assise 10 est représentée dans une confi¬ guration d'utilisation dans laquelle elle est disposée au niveau d'un sol marin ou fluvial, non représenté aux figures 1 et 2. En figure 2, la structure d'assise 10 est représentée dans une configuration de stockage au début d'une opération d'instal¬ lation de la structure d'assise 10 sur le sol marin ou fluvial.
La structure d'assise 10 comprend un radier 12 ayant des faces parallèles supérieure 14 et inférieure 16, la face inférieure 16 étant orientée du côté du sol. Le radier 12 peut être réalisé en acier inoxydable ou en aluminium. Dans le pré¬ sent exemple de réalisation, le radier 12 comprend une plaque plane centrale rectangulaire 17 qui se prolonge aux quatre coins par des portions allongées 18 coplanaires avec la plaque centrale 17. A titre de variante, la plaque centrale 17 du radier 12 peut avoir une forme circulaire. Un plateau 19 est relié à la face supérieure 14 du radier 12. Le plateau 19 recouvre, par exemple, sensiblement la totalité de la plaque 17. Le plateau 19 est destiné à recevoir une ou plusieurs turbo- machines hydrauliques, non représentées. On appelle axe prin- cipal du radier 12 l'axe Δ perpendiculaire aux faces 14 et 16 et passant par le centre de gravité du radier 12. Dans le présent exemple de réalisation, l'axe principal Δ correspond à un axe de symétrie du radier 12. A titre d'exemple, la plaque centrale 17, qui, de façon avantageuse, peut être renforcée par des nervures rayonnant sur la face inférieure 16, est inscrite dans un cercle de plusieurs mètres de diamètre, par exemple une dizaine de mètres de diamètre et a une épaisseur de plusieurs centimètres, par exemple une dizaine de centimètres.
Un corps mort central 20, par exemple en béton ou en acier, est relié à la face inférieure 16 du radier 12. Le corps mort central 20 est destiné à être plaqué sur le sol marin ou fluvial et éventuellement à s'enfoncer partiellement dans le sol marin ou fluvial. Le corps mort central 20 possède une forme à symétrie de révolution dont les dimensions latérales sont inférieures à celles de la plaque centrale 17 du radier 12. A titre d'exemple, pour un radier 12 dont la plaque centrale 17 est inscrite dans un cercle d'une dizaine de mètres, la dimen¬ sion latérale du corps mort central 20 est inférieure à 2 ou 3 mètres. Le poids du corps mort central 20 dépend notamment du poids et des dimensions du ou des turbomachines hydrauliques destinées à être reliées au plateau 19. A titre d'exemple, le poids du corps mort central 20 peut être de l'ordre de plusieurs tonnes. De façon avantageuse, l'axe de révolution du corps mort central 20 est sensiblement perpendiculaire au sol. Dans le présent exemple de réalisation, le corps mort central 20 comprend une portion hémisphérique 22 qui se prolonge par une portion conique 24 dont la pointe est orientée vers le sol. Lorsque le sol est assimilable à une surface plane perpen¬ diculaire à la direction de la gravité terrestre, l'axe de révolution du corps mort central 20 coïncide avec l'axe prin- cipal du radier 12. A titre de variante, le corps mort central 20 peut avoir une forme sphérique, une forme de tétrapode ou peut être remplacé par une ancre à succion.
La structure d'assise 10 comprend des bras 26 sur le pourtour du radier 12 qui, dans la configuration d'utilisation, s'étendent radialement par rapport au radier 12 dans le prolongement des portions allongées 18 du radier 12. Chaque bras 26 correspond, par exemple, à une poutre en acier inoxydable ou en aluminium et peut être, de façon avantageuse, renforcée par une structure en treillis. La longueur de chaque bras 26 peut varier entre la valeur d'une dimension caractéristique du radier 12, par exemple le rayon de la plaque centrale 17, et dix fois cette dimension. Chaque bras 26 est relié, à une extrémité, au radier 12 par l'intermédiaire d'une liaison à pivot 28 prévue sur la face supérieure 14 du radier 12 au niveau de l'une des portions allongées 18. La liaison à pivot 28 permet au bras 26 associé de pivoter dans un plan perpendiculaire à la face supérieure 14 du radier 12 et passant par l'axe principal du radier 12 entre une position repliée, représentée en figure 2, et une position déployée, représentée en figure 1. Chaque bras 26 est relié à un corps pesant périphérique 30 à son extrémité opposée au radier 12. Plus précisément, le corps pesant péri¬ phérique 30 est relié à l'extrémité libre du bras 26 associé par un dispositif de positionnement 32 et par un dispositif de renfort 34, comme cela sera décrit plus en détail par la suite.
Chaque corps pesant périphérique 30 est, par exemple, en béton ou en acier et a une forme qui peut être sphérique. Le poids de chaque corps pesant périphérique 30 dépend notamment du nombre et de la longueur des bras 26, et des dimensions et du poids du ou des turbomachines hydrauliques destinées à être reliées au plateau 19. A titre d'exemple, chaque corps pesant périphérique 30 a un poids supérieur à 500 kilogrammes, de préférence de l'ordre d'une à deux tonnes. Le radier 12 comprend, pour chaque bras 26, un dispositif de blocage 36, disposé sur la face 14 du radier 12 au niveau de la portion allongée 18 associée au bras 26. Le dispositif de blocage 36 est adapté à bloquer le bras 26 associé dans la position déployée représentée en figure 1. En outre, comme cela est visible en figure 2, un dispositif d'amor¬ tissement 38 relie chaque bras 26 au radier 12. Les figures 3A à 3C sont des vues de profil partielles de la structure d'assise 10 des figures 1 et 2 à trois étapes successives d'une opération d'installation de la structure d'assise 10 sur un sol marin ou fluvial.
Au début de l'installation, le radier 12 est maintenu dans une configuration sensiblement horizontale par un système de chaînes 40 et descendu jusqu'au sol marin ou fluvial. Pour une installation sur un sol marin, la structure d'assise 10 peut être transportée sur le site par bateau et être descendue sur le sol marin depuis le bateau. Pour une installation sur un sol fluvial, la structure d'assise 10 peut être également descendue sur le sol fluvial par une grue située sur la rive lorsque le site d'installation le permet.
Lors du transport et de la descente de la structure d'assise 10 jusqu'au sol marin ou fluvial, les bras 26 sont en position repliée et les extrémités des bras 26, munies des corps pesants périphériques 30, sont réunies et maintenues "en bou¬ quet" comme cela est représentée en figure 2 et comme cela sera décrit plus en détail par la suite. Une fois que le corps mort central 20 s'approche ou atteint le sol, les bras 26 sont libérés (figure 3A) . Sous l'effet des corps pesants périphé¬ riques 30, les bras 26 basculent et viennent se plaquer sur le sol en parcourant une trajectoire circulaire comme cela est illustré aux figures 3B et 3C. Lorsque les bras 26 en s 'ouvrant arrivent en position déployée, c'est-à-dire dans une direction parallèle à la face 14 du radier 12, ils sont bloqués dans cette position de manière définitive par les dispositifs de blocage 36, non représentés aux figures 3A à 3C. Les bras 26 s'étendent alors radialement sur le pourtour du radier 12 selon une direc¬ tion générale sensiblement parallèle à la face 14 du radier 12. Les chaînes 40 peuvent être retirées avant ou après le basculement des bras 26.
L'installation de la structure d'assise 10 sur le sol se poursuit alors par le réglage des positions des corps pesants périphériques 30 par l'intermédiaire des dispositifs de posi¬ tionnement 32. En effet, chaque dispositif de positionnement 32 permet de modifier la distance entre l'extrémité libre du bras 26 et le corps pesant périphérique associé 30. L'actionnement du dispositif de positionnement 32 permet donc de positionner l'extrémité du bras 26 à la hauteur voulue lorsque le corps pesant périphérique 30 associé repose sur le sol. En modifiant la hauteur des extrémités de chacun des bras 26 de la structure d'assise 10, il est possible de régler l'orientation du radier 12 par rapport à la gravité terrestre, et donc par rapport à l'écoulement. Lorsque la structure d'assise 10 est placée sur un sol irrégulier, accidenté, non horizontal, etc., les dispositifs de positionnement 32 permettent d'assurer l'horizontalité du radier 12 et donc le bon positionnement de la turbomachine hydraulique qui sera montée sur le plateau 19. Au début de l'installation de la structure d'assise 10, les dispositifs de positionnement 32 sont réglés de sorte que chaque poids mort périphérique 30 est à une distance du radier 12, mesurée selon l'axe principal Δ, inférieure à la distance séparant le poids mort central 20 du radier 12. Une fois que les corps pesants périphériques 30 sont plaqués au sol et que l'orientation du radier 12 est ajustée, au moins une turbomachine hydraulique peut être reliée au plateau 19. Après le montage de la turbo¬ machine hydraulique, un nouveau réglage de l'orientation du radier 12 peut être nécessaire. En outre, l'orientation du radier 12 peut être régulièrement mesurée et ajustée si néces¬ saire au cours du fonctionnement de la turbomachine hydraulique. Lors du fonctionnement de la turbomachine hydraulique, les efforts exercés par les dispositifs de blocage 36 qui empêchent le pivo¬ tement des bras 26 s'opposent aux efforts de basculement engendrés par les forces de traînée s 'exerçant sur la turbomachine. Lors de l'installation de la structure d'assise 10, un système de mesure de l'horizontalité du radier 12 peut être prévu. Un tel système consiste, par exemple, à placer un ou plusieurs inclinomètres sur l'une des faces 14 ou 16 du radier 12. Il s'agit, par exemple, d' inclinomètres commercialisés par les sociétés Geomecanics et Sensorex. Ce système permet d'éviter de réaliser un contrôle visuel, depuis la surface ou par un plongeur, de l'installation de la structure d'assise 10. L'ins¬ tallation de la structure d'assise 10 peut ainsi facilement être réalisée à des profondeurs importantes. Ces inclinomètres peu¬ vent transmettre des signaux à la surface par le biais de câbles électriques ou d'un émetteur radio. Ces signaux peuvent alors être utilisés pour la commande des dispositifs de positionnement 32. A titre de variante, un système d'orientation autonome peut être placé sur le radier 12 de façon à traiter automatiquement les signaux fournis par les inclinomètres et à actionner les dispositifs de positionnement 32 en fonction de ces signaux. Le système d'orientation autonome permet ainsi de régler auto¬ matiquement l'horizontalité du radier 12, sans intervention extérieure.
Le fait que les bras 26 soient reliés de façon pivo¬ tante au radier 12 permet de maintenir, avant l'installation, les bras 26 dans une position repliée, dans laquelle les extré¬ mités libres des bras 26 sont rassemblées en bouquet. En outre, lorsque les bras 26 sont en position repliée, chaque dispositif de positionnement 32 est dans la configuration pour laquelle le corps mort périphérique 30 est au plus près de l'extrémité du bras 26 associé. Cela réduit l'encombrement total de la struc¬ ture d'assise 10 lors de son transport 10, par exemple par bateau, et lors de sa descente sur le site de pose. Une fois que les bras 26 sont déployés, les corps morts périphériques 30 sont répartis autour du radier 12 et éloignés du radier 12 de la distance des bras 26. Ceci permet d'obtenir des efforts impor¬ tants qui s'opposent efficacement aux efforts qui tendent à faire basculer la turbomachine hydraulique tout en réduisant le poids des corps morts périphériques 30. On obtient ainsi une structure d'assise 10 ayant un poids réduit, ce qui en diminue le coût de transport et d'installation.
Les figures 4 et 5 sont des sections schématiques représentant seulement le radier 12 et le corps mort central 20 de deux exemples de structures d'assise 10. La portion conique 24 du corps mort central 20 peut avoir une forme allongée pour faciliter une éventuelle pénétration dans le sol 50 lors de l'installation de la structure d'assise 10. En figure 4, le corps mort central 20 est relié au radier 12 par une liaison rigide 52. Une telle liaison rigide 52 est adaptée dans le cas où le corps mort central 20 ne pénètre pas ou peu dans le sol 50, celui-ci étant par exemple trop rigide, ou dans le cas où l'axe de révolution du corps mort central 20, lorsqu'il pénètre dans le sol 50, reste aligné avec la direction de la gravité. En figure 5, le corps mort central 20 est relié au radier 12 par une liaison à rotule 54 afin de permettre le réglage de l'hori¬ zontalité du radier 12 indépendamment de l'orientation du corps mort central 20. Ceci est avantageux dans le cas où le corps mort central 20 s'immobilise par rapport au sol 50 suivant une direction ne correspondant pas à la direction de la gravité. La liaison à rotule 54 correspond, par exemple, à la rotule commercialisée sous l'appellation Eternum par la société Eternum France. Une telle liaison à rotule 54 possède un corps en acier inoxydable et une entretoise en composite, ce qui lui permet de fonctionner dans l'eau (douce ou salée) sans besoin d'étan- chéité.
Les figures 6A à 6D représentent des exemples de structure d'assise 10A, 10B, 10C et 10D qui diffèrent les unes des autres par le nombre de bras 26. Dans ces exemples de réalisation, la plaque centrale 17 du radier 12 a une forme circulaire. La structure d'assise 10A représentée en figure 6A comprend trois bras 26 qui s'étendent radialement depuis le radier 12, chaque bras 26 étant, par exemple, décalé angulai- rement de 120 degrés par rapport aux autres bras. La structure d'assise 10A est plutôt adaptée au courant à un seul sens, par exemple au courant d'un cours d'eau, deux des bras 26 étant avantageusement placés en amont du radier 12 de façon symé¬ trique. La structure d'assise 1OB représentée en figure 6B comprend quatre bras 26. De façon avantageuse, la structure d'assise 1OB comprend au moins un plan de symétrie perpendiculaire aux faces 14, 16 du radier 12. Chaque bras 26 est, par exemple, décalé angulairement de 90° par rapport aux bras adjacents. La structure d'assise 1OB est compatible avec le courant de marée monodirectionnel à deux sens. Dans ce cas, le plan de symétrie de la structure d'assise 1OB est avantageusement disposé de façon sensiblement parallèle à la direction du courant. Les structures d'assise 10C et 10D représentées respectivement aux figures 6C et 6D comprennent respectivement cinq et six bras 26. Un nombre de bras supérieur ou égal à 5 permet de s'affranchir des contraintes d'orientation de la structure d'assise et permet donc de placer la structure d'assise avec un positionnement angulaire aléatoire par rapport au courant.
La figure 7 est une vue en perspective du dispositif de blocage 36 et la figure 8 est une coupe du dispositif de la figure 7 selon un plan médian du dispositif 36 perpendiculaire à la face 14 du radier 12. Le dispositif de blocage 36 est, dans le présent exemple de réalisation, un système de "verrou à ressort". Il comprend une embase 55, montée sur la face supé- rieure 14 du radier 12, de laquelle se projettent deux blocs 56, 58 séparés par une ouverture 60. La partie de l'embase 55 qui forme le fond de l'ouverture 60 est recouverte d'une couche 62 d'un matériau souple. Il s'agit, par exemple, d'une mousse, d'un caoutchouc, d'un polymère souple, etc., par exemple d'un caoutchouc synthétique à base de polychloroprène, par exemple, le produit commercialisé par la société Dupont Chemicals sous l'appellation Néoprène. Une plaque en "U" 64 comprenant une base 65 et des parois latérales 66 est disposée dans l'ouverture 60, la base 65 reposant sur la couche 62 du matériau souple. L'écartement entre les parois latérales 66 est légèrement supé- rieur à la largeur d'un bras 26. La plaque 64 est susceptible de coulisser dans l'ouverture 60. Un orifice cylindrique 67 est prévu dans le bloc 56 et débouche sur l'ouverture 60. Un orifice cylindrique 68 est prévu dans le bloc 58 et débouche sur l'ouverture 60. L'orifice 68 est disposé de façon coaxiale à l'orifice 67. Un axe cylindrique 70 est disposé dans l'orifice 67. Un ressort 72 est interposé entre l'axe cylindrique 70 et le fond de l'orifice 67. En l'absence d'efforts extérieurs appliqués sur la plaque 64, celle-ci est surélevée par la couche 62 du matériau souple de sorte que l'une des plaques latérales 66 obture au moins partiellement l'orifice 67. L'axe cylindrique 70 est alors maintenu dans l'orifice 67 entre la plaque latérale 66 et le ressort 72 qu'il comprime.
Le dispositif de blocage 36 est disposé sur la trajec- toire du bras 26 associé et est décalé vers l'extérieur par rapport à l'articulation 28 du bras 26 de telle sorte que lorsque l'axe du bras 26 se trouve parallèle à la face supérieure 14 du radier 12, le bras 26 appuie sur la base 65 de la plaque 64. Le poids du bras 26 comprime la couche 62 du matériau souple et fait descendre de quelques centimètres la plaque 64. Le déplacement de la plaque 64 permet de libérer l'axe cylindrique 70 jusqu'alors bloqué par la plaque 64. Sous la poussée du ressort 72, l'axe cylindrique 70 se translate axialement jusqu'à pénétrer dans l'orifice 68. Le bras 26 se trouve ainsi bloqué entre le radier 12 et l'axe cylindrique 70.
Les figures 9 et 10 sont respectivement une vue de côté et une coupe latérale de l'extrémité libre d'un bras 26. Le corps pesant périphérique 30 est relié à l'extrémité du bras 26 par le dispositif de positionnement 32 et le dispositif de renfort 34 associés. Le dispositif de positionnement 32 correspond, par exemple, à un vérin double effet comprenant une tige 72 fixée à un piston 73 adapté à coulisser dans un tube cylindrique 74. La tige 72 est fixée à l'extrémité libre du bras 26 et le tube cylindrique 74 est fixé au corps pesant 30. A titre d'exemple, l'axe du vérin 32 est orienté perpendiculairement à l'axe du bras 26. Le vérin 32 peut correspondre à un vérin double effet électrique, pneumatique ou hydraulique. La longueur maximale que le vérin 32 peut atteindre est définie en fonction du relief du site. Chaque vérin double effet 32 peut être actionné par un système d'actionnement non représenté. A titre d'exemple, les vérins 32 peuvent être actionnés depuis la sur¬ face grâce à des câbles électriques ou à des conduites qui vont des vérins 32 à la surface, ou alors directement depuis une source d'énergie présente au niveau de la structure d'assise 10. Lorsqu'il n'est pas actionné, le vérin 32 est immobilisé dans les deux sens de déplacement de la tige 72 par un système méca¬ nique ne demandant pas d'énergie. Il s'agit par exemple d'un système de blocage commercialisé par la société Sitema sous l'appellation Serra. Le dispositif de renfort 34 correspond, par exemple, à un vérin incliné approximativement à 45 degrés par rapport à l'axe du bras 26. Il comprend une tige 76 adaptée à coulisser dans un tube cylindrique 78. La tige 76 est reliée au bras 26 par une liaison à pivot ou à rotule 80 et le corps cylindrique 78 est relié au corps pesant 30 par une liaison à pivot ou à rotule 82. Le vérin 34 permet de renforcer la zone d'extrémité du bras 26. Ceci permet de diminuer la section de la poutre constituant le bras 26. Le vérin 34 peut ne pas être un vérin asservi. Il est alors laissé libre en translation lors du réglage de l'écartement entre l'extrémité du bras 26 et le corps mort périphérique 30 associé par la commande du vérin double effet 32. Le vérin 34 est ensuite bloqué, par exemple à l'aide d'un dispositif de type Serra.
Les figures HA et HB illustrent, de façon schéma- tique, des exemples de réalisation du corps pesant périphérique
30. Les dispositifs de renfort 34 ne sont pas représentés sur ces figures. En figure HA, le corps pesant périphérique 30 comprend une portion hémisphérique 83 qui se prolonge par une portion conique 84 dont la pointe est orientée vers le sol. Ceci permet une éventuelle pénétration partielle du corps pesant périphérique 30 dans le sol marin ou fluvial lors du réglage de la position du corps pesant périphérique 30 par le dispositif de positionnement 32 associé. En figure HB, le corps pesant périphérique 30 a la forme d'un tétrapode. De façon générale, la forme de chaque corps pesant périphérique 30 et l'état de surface de ce corps permet d'augmenter, pour un poids total donné les frottements avec le sol de façon à s ' opposer plus efficacement aux efforts de traînée dans le sens de l'écoulement. La surface du corps pesant périphérique 30 peut être rugueuse, ou couverte d'aspérités ou encore munie d'une ou de plusieurs protubérances dont la dimension caractéristique peut être comparable à la dimension du corps lui-même comme la forme de tétrapode de la figure HB. Ces caractéristiques s'appliquent également au corps pesant central 20. Selon un autre exemple de réalisation, les corps pesants périphériques 30 ou au moins certains d'entre eux sont remplacés par des ancres à succion de façon à réduire le poids de la structure d'assise 10.
La figure 12 représente plus en détail le dispositif d'amortissement 38. Il peut s'agir d'un dispositif télescopique relié par une liaison à pivot ou à rotule 86 au radier 12 et par une autre liaison à pivot ou à rotule 88 au bras 26 associé. Il peut s'agir d'un dispositif reposant sur les pertes de charge d'un fluide circulant dans une enceinte close. Les dispositifs d'amortissement 38 permettent d'éviter que des chocs trop impor¬ tants ne surviennent lorsque les bras 26 basculent et viennent au contact de la plaque 64 du dispositif de blocage 36 reposant sur le radier 12. La courbe C représente la trajectoire suivie par la liaison pivotante 88 lors du basculement du bras 26. Les figures 13 et 14 illustrent, de façon schématique, deux exemples de liaison entre le plateau 19 et le radier 12. Le plateau 19 de support de la turbomachine comporte des pièces mâles ou femelles, non représentées, permettant la fixation d'une ou de plusieurs turbomachines par emboîtement. Comme cela est représenté en figure 13, le plateau 19 peut être solidaire du radier 12. Dans ce cas, le plateau 19 et le radier 12 peuvent correspondre à une même pièce. Le plateau 19 de la figure 13 est adapté au cas où la turbomachine à installer ne comprend pas de moyens qui facilitent son orientation selon la direction du courant ou est insensible à l'orientation du courant. Comme cela est représenté en figure 14, le plateau 19 peut être relié au radier 12 par l'intermédiaire d'une liaison 89 qui permet, par exemple, une rotation du plateau 19 autour de l'axe central du radier 12. La liaison 89 est, par exemple, assurée par une rotule Eternum 90 reliant le plateau 19 au radier 12, située sous le radier 12 au-dessus de la rotule 54 du corps mort cen¬ tral 20, et par un élément de liaison plan 92 entre la face inférieure 94 du plateau 19 et la face supérieure 14 du radier 12. Le plateau 19 de la figure 14 permet à la turbomachine hydraulique montée sur le plateau 19 de s'orienter librement par rapport au courant. Ceci est avantageux dans le cas où la turbo¬ machine comprend des moyens qui facilitent son orientation selon la direction du courant.
La figure 15 est une vue de détail de la figure 2 et représente les extrémités libres des bras 26 de la structure d'assise 10 dans une configuration repliée au début d'une opéra¬ tion d'installation de la structure d'assise 10 sur un sol marin ou fluvial. Les dispositifs de renfort 34 ne sont pas repré¬ sentés en figure 15. Un cerceau élastique 96 entoure les extré- mités libres des bras 26. Le cerceau 96 comprend deux portions en demi-cylindre 97, 98 reliées à une extrémité par une liaison déformable 99. Les portions en demi-cylindre 97, 98 sont attachées l'une à l'autre à l'extrémité opposée par une goupille 100. La position repliée des bras 26 correspond à une position d'équi- libre stable. Toutefois, lors du transport de la structure d'assise 10 et lors de la descente de la structure d'assise 10 jusqu'au site de pose, des perturbations telles que des varia¬ tions de courant, des chocs divers, etc., pourraient entraîner le déploiement accidentel des bras 26. Le cerceau 96 est prévu à titre de sécurité et assure le maintien de bras 26 en position repliée. Pour la descente de la structure d'assise 10 sur le site de pose, un ballon gonflable 101 est disposé entre les bras 26 sous le cerceau 96 dans un état partiellement gonflé. Une conduite 102 d'apport de gaz est reliée au ballon 101. Lorsque le corps mort central 20 de la structure d'assise 10 s'approche ou atteint le sol marin ou fluvial, la goupille 100 est retirée par l'intermédiaire d'un câble 104 et le ballon 101 est gonflé par l'intermédiaire de la conduite 102. Le ballon 101 exerce une poussée sur les bras 26, notamment en raison de la poussée d'Archimède. Ceci conduit à un écartement des bras 26 qui ne sont plus maintenus par le cerceau 96 jusqu'à une position de déséquilibre à laquelle les corps morts périphériques 30 entraî¬ nent le basculement des bras 26. Le ballon 101 est alors libéré et peut être récupéré. A titre de variante, le ballon gonflable 101 peut être remplacé par un ballon rigide, l 'écartement des bras 26 étant obtenu en exerçant une traction vers le haut sur le ballon rigide, par exemple par l'intermédiaire d'un câble.
Des modes de réalisation particuliers de la présente invention ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, bien que dans les exemples de réalisation décrits précédemment, chaque bras 26 est constitué par une poutre "monobloc" articulée par rapport au radier 12, il est clair que le bras pourrait avoir une structure différente. Par exemple, chaque bras peut avoir une structure télescopique tout en étant articulé sur le radier 12. Chaque bras est alors dans une configuration où il est replié et où sa longueur est minimale pour le transport de la structure d'assise et la descente de la structure d'assise jusqu'au site d'instal¬ lation et est amené à une configuration où sa longueur est maximale lors de l'installation de la structure d'assise juste avant le basculement du bras . Ceci permet de réduire encore davan¬ tage l'encombrement de la structure d'assise pendant son transport.

Claims

REVENDICATIONS
1. Structure d'assise (10) d'au moins une turbomachine hydraulique sur un sol (50), comprenant : un radier (12) comprenant des première et seconde faces opposées (14, 16) , la au moins une turbomachine étant destinée à être disposée du côté de la première face (14) ; un premier élément d'appui (20) relié à la seconde face (16) en position centrale et destiné à être en contact avec le sol ; au moins trois bras (26) , chaque bras comprenant des première et seconde extrémités opposées et étant relié à la première extrémité au radier par une liaison pivotante (28) , les bras étant adaptés à pivoter par rapport au radier entre une première position dans laquelle les secondes extrémités sont rapprochées les unes des autres et une seconde position dans laquelle les bras s'étendent radialement depuis le radier (12) ; pour chaque bras, un second élément d'appui (30) relié à la seconde extrémité et destiné à être en contact avec le sol ; pour au moins un bras, un dispositif de positionnement (32) adapté à modifier la distance entre la seconde extrémité et le second élément d'appui associé ; et pour chaque bras, un dispositif de blocage (36) du bras dans la seconde position.
2. Structure d'assise selon la revendication 1, dans laquelle le dispositif de positionnement (32) comprend un vérin double effet reliant la seconde extrémité du bras (26) au second élément d'appui (30) associé.
3. Structure d'assise selon la revendication 2, dans laquelle le vérin double effet (32) est orienté perpendiculai- rement à l'axe du bras (26) .
4. Structure d'assise selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant un plateau (19) comprenant des troisième et quatrième faces (94) opposées, la au moins une turbomachine étant destinée à être fixée à la troisième face, la quatrième face étant en vis-à-vis de la première face (14) du radier (12) , le plateau étant adapté à pivoter par rapport au radier autour d'un axe perpendiculaire (Δ) à la première face.
5. Structure d'assise selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle au moins un élément d'appui parmi le premier élément d'appui (20) et les seconds éléments d'appui (30) correspond à un corps mort ayant un poids supérieur à 500 kilogrammes ou à une ancre à succion.
6. Structure d'assise selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle au moins un élément d'appui parmi le premier élément d'appui (20) et les seconds éléments d'appui (30) comprend une portion allongée et/ou pointue des¬ tinée à être en contact avec le sol (50) .
7. Structure d'assise selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle le dispositif de blocage
(36) comprend : une portion déformable (62) ; un verrou (70) ; et un élément d'arrêt (64) reposant sur ladite portion déformable, le bras (26) associé venant en appui contre l'élé¬ ment d'arrêt et comprimant ladite portion déformable dans la seconde position, l'élément d'arrêt étant adapté à bloquer le verrou lorsque le bras (26) n'est pas dans la seconde position et étant adapté à libérer le verrou lorsque le bras est dans la seconde position, le bras étant pris en sandwich entre le verrou et l'élément d'arrêt dans la seconde position.
8. Structure d'assise selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle le premier élément d'appui (20) est relié à la seconde face (16) par une liaison à rotule (54) .
9. Structure d'assise selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant, pour chaque bras (26), un dispositif d'amortissement (38) du pivotement du bras de la première position vers la seconde position.
10. Procédé d'installation de la structure d'assise (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant les étapes suivantes : amener la structure d'assise au niveau du sol (50), les bras (26) étant dans la première position ; faire pivoter les bras (26) de la première à la seconde position ; amener les seconds éléments d'appui (30) en contact avec le sol, le premier élément d'appui (20) étant déjà en contact avec le sol ; et régler l'horizontalité du radier (12) par l'intermédiaire des dispositifs de positionnement (32) et d'un système de mesure de l'horizontalité du radier.
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