FR2888259A1 - Installation et procede de decoupage de structures sous-marines enfoncees dans le fond de la mer - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une installation et un procédé de découpage à une profondeur voulue (H) sous le niveau du sol au fond de la mer (20) d'au moins une pile ou structure sous-marine (2) enfoncée au fond de la mer en dessous de ladite profondeur (H), dans lesquels on met en oeuvre un câble de coupe (4) disposé autour de la pile ou structure sous-marine à découper (2) et de pieux de guidage obliques (11). On enfonce et on actionne ledit câble au dessous du sol au fond de la mer (20) à l'aide de dispositifs (6, 6b-1, 6b-2, 6b-3) d'enfoncement et d'actionnement dudit câble intégrés dans des pieux supports (3-1, 3-2) enfoncés de part et d'autre et à l'écart de ladite pile ou structure sous-marine à découper et auxquels les extrémités du câble sont reliées.

Description

Installation et procédé de découpage de structures sous-marines enfoncées

dans le fond de la mer

La présente invention concerne le découpage de structures sous-marines enfoncées au fond de la mer et plus particulièrement le démantèlement des constructions offshore par découpage de leurs divers éléments pour libérer intégralement les fonds marins, jusqu'en dessous du fond de la mer.

Les équipements installés en mer sur une plate-forme pour produire et traiter le pétrole sont en général supportés par une structure en treillis de tubes métalliques appelées jackets , posée sur le fond de la mer et ancrée par des séries de piles en acier foncées à travers l'embase dudit "jacket", puis cimentées pour assurer la liaison entre ledit "jacket" et lesdites piles. Ces piles d'ancrage en acier sont réunies en faisceau encerclant le jambage desdites structures et les maintenant fermement. Ces "jackets" comporte en général quatre jambages constitués chacun d'un ensemble de piles enfoncées dans le sol, disposées circulairement, appelés faisceaux de piles d'ancrage. Au sommet dudit "jacket", on vient ensuite installer une plate-forme et les équipements proprement dits, en général sous forme d'une multitude de modules, ou encore en un module unique, lorsque les engins de levage ont une capacité suffisante. De nombreuses installations ont été réalisées en mer de Nord, dans le Golfe du Mexique et en de nombreux autres endroits dans le passé, et sont maintenant inutiles car les champs concernés sont en fin de vie. La réglementation internationale impose leur démantèlement de manière à pouvoir rendre un libre accès aux pêcheurs. A cet effet, l'intégralité des plates-formes doit être enlevées puis ramenées à terre en vue de leur mise à la ferraille après une éventuelle récupération de certains équipements.

Ces plates-formes sont installées par des profondeurs d'eau variant de quelques dizaines de mètres jusqu'à 150-200m, voire plus. Les "jackets" représentent des tonnages variant de quelques milliers de tonnes pour les petits à 15-30 000 tonnes pour les plus gros, l'ensemble des modules et équipements d'une plate forme pouvant représenter de 10 à 50 000 tonnes.

De nombreuses méthodes ont été envisagées pour leur démantèlement, certaines consistant, lorsque les moyens de levage le permettent, à prendre en une seule fois la plate-forme et le "jacket", après avoir sectionné l'ensemble des piles, en général juste au dessus de fond de la mer, à l'aide d'explosifs. Lorsque les colis sont trop lourds, on enlève en premier les modules et équipements, puis la partie hors d'eau du "jacket", puis le "jacket" lui-même jusqu'au niveau du fond de la mer.

Pour libérer intégralement le fond de la mer, les réglementations imposent de sectionner les fondations, donc les piles, à une profondeur de 1 10 à 5m en dessous du fond de la mer.

Dans les terrains consolidés, la mise en place d'explosifs est quasiment impossible de l'extérieur car il faudrait creuser autour desdites piles jusqu'à la profondeur souhaitée, c'est-à-dire 1 à 5m, et de plus en raison de la multitude de piles juxtaposées les unes à côté des autres, et des débordements des coulis de ciment, les abords des piles sont quasiment inaccessibles.

On connaît les techniques de découpe au fil diamanté utilisées de manière courante par les carriers pour débiter les blocs de pierre dure, tel le marbre ou le granit.

On connaît des méthodes de découpage d'une épave par l'utilisation d'une chaîne munie d'éléments abrasifs en carbure de tungstène ou en concrétion diamantée, glissée en dessous de l'épave et actionnée à partir de deux navires en surface. Mais ces procédés ne permettent pas de sectionner des piles d'ancrage de plates-formes enfoncées en dessous du niveau de la mer.

Ainsi le problème posé est de découper en dessous du fond de la mer, à une profondeur de 1 à 5m, des structures sous-marines enfoncées et notamment des piles d'ancrage, telles que des piles d'ancrage de "jacket", en vue de les éliminer, dans des conditions de sécurité.

Pour ce faire, la présente invention fournit une installation de 30 découpage à une profondeur voulue sous le niveau du sol au fond de la mer d'au moins une pile ou structure sous-marine enfoncée au fond de la mer en dessous de ladite profondeur, comprenant au moins: - un câble de coupe de préférence muni d'éléments abrasifs de découpe, notamment maillons ou douilles diamantés, et - deux pieux supports enfoncés dans le sol au fond de la mer en dessous d'une dite profondeur à proximité de la (ou des) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) à découper, - le câble de coupe étant relié à chaque extrémité respectivement à chacun des pieux supports, - lesdits pieux supports étant positionnés par rapport à la (ou aux) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) à découper, de sorte que le câble de coupe suit une trajectoire contournant la (ou les) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) enfoncée(s) à découper, et chaque dit pieu support comprend un dispositif d'enfoncement et 15 actionnement du câble de coupe, apte à permettre la découpe de la (ou des) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) à découper, par: enfoncement dudit câble depuis le sommet desdits pieux supports jusqu'à une distance correspondant à ladite profondeur, et 20. tensionnement et actionnement dudit câble en va et vient entre les deux pieux supports.

Comme il sera explicité ci-après, la structure sous-marine à découper peut être constituée d'une série d'ensembles de piles, tels que des faisceaux de piles d'ancrage de structure du type "jacket" supportant une plate-forme d'exploitation pétrolière sous-marine offshore.

Dans un mode de réalisation particulier, ledit dispositif d'enfoncement et actionnement du câble de coupe comporte: - un bâti supportant un treuil autour duquel est enroulé une extrémité dudit câble de coupe, et - un chariot apte à se déplacer le long dudit pieu support depuis son sommet jusqu'à ladite profondeur voulue, ledit chariot comportant des moyens de guidage du câble de coupe, de préférence une poulie, apte à permettre le renvoi dudit câble en direction de la (ou des) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) enfoncée(s) à découper.

- ledit bâti supportant des moyens de déplacement dudit chariot, de préférence un vérin.

Avantageusement, ledit chariot est apte à se déplacer en translation à l'intérieur dudit pieu support, ledit pieu support comportant une fente longitudinale à travers laquelle le câble de coupe peut sortir dans ladite direction de la (ou des) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous- marine(s) enfoncée(s) à découper.

Dans un mode de réalisation préféré, l'installation selon l'invention comporte en outre au moins un pieu de guidage enfoncé au fond de la mer au dessous de ladite profondeur voulue, à proximité de ladite pile ou structure sous-marine à découper ou le cas échéant des piles ou structures sous-marines à découper les plus éloignées desdits pieux supports, ledit câble étant guidé par ledit pieu de guidage pour faciliter son enfoncement.

Plus particulièrement, ledit pieu de guidage dévie la trajectoire dudit câble entre les deux dits pieux supports, ledit câble pouvant passer à travers et derrière ledit pieu de guidage.

Plus particulièrement, ledit pieu de guidage est un pieu de guidage oblique enfoncé en position inclinée, selon un angle de 30 à 60 par rapport à l'horizontale, de sorte que l'extrémité inférieure dudit pieu de guidage oblique arrive à proximité dudit pieu support en dessous de ladite profondeur voulue et le sommet dudit pieu de guidage oblique est plus éloigné de la (ou des) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) à découper et desdits pieux supports que son extrémité inférieure, et ledit câble de coupe passe contre et derrière ledit pieu de guidage oblique. On entend par "derrière ledit pieu de guidage", à l'extérieur dudit pieu de guidage par rapport à la (ou les) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) à découper.

On comprend que le câble est appliqué contre ledit pieu de guidage oblique lorsqu'il est en tensionnement, l'inclinaison dudit pieu de guidage oblique permettant l'enfoncement progressif dudit câble, lorsque ledit dispositif d'enfoncement et d'actionnement dudit câble est mis en oeuvre.

Avantageusement encore, ledit pieu de guidage oblique comporte un gousset périphérique à ladite profondeur voulue, lequel gousset sert de butée au câble de coupe lorsque celui-ci est descendu le long dudit pieu de guidage oblique, au fur et à mesure de l'enfoncement dudit câble par ledit dispositif d'enfoncement et actionnement dudit câble.

Dans une variante de réalisation, ledit pieu de guidage est disposé sensiblement verticalement et comporte un second chariot apte à se déplacer en translation à l'intérieur dudit pieu de guidage depuis son sommet jusqu'à ladite profondeur voulue, ledit pieu de guidage comportant deux secondes fentes longitudinales, à travers lesquelles le câble de coupe peut entrer et respectivement sortir dudit pieu de guidage, grâce à des moyens de guidage solidaires dudit second chariot, de préférence une seconde poulie, apte à permettre le renvoi dudit câble depuis un premier dit pieu support en direction d'un deuxième dit pieu support.

Dans un mode de réalisation utile pour le découpage de structures sousmarines consistant dans des faisceaux de piles d'ancrage d'une structure du type "jacket" supportant une plate-forme d'exploitation pétrolière sous- marine offshore et comprenant au moins quatre dits faisceaux de piles d'ancrage, l'installation selon l'invention comprend au moins deux dits pieux de guidage, dont deux premier et deuxième pieux de guidage à proximité immédiate des deux faisceaux de piles d'ancrage les plus éloignés desdits pieux supports et de préférence un troisième pieu de guidage situé sensiblement à équidistance desdits premier et deuxième pieux de guidage et ledit troisième pieu de guidage est plus éloigné desdits premier et deuxième pieux supports que lesdits premier et deuxième pieux de guidage.

Selon un autre aspect, la présente invention fournit également un procédé de mise en place d'une installation de découpe selon l'invention, selon lequel on réalise les étapes suivantes: - on enfonce lesdits pieux supports en dessous de ladite profondeur 5 voulue, de part et d'autre et à l'écart de la (ou des) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) à découper, et - on installe un dit câble de coupe depuis un premier dit pieu support jusqu'à un deuxième dit pieu support en passant autour de la (ou des) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) enfoncée(s) à découper.

De préférence dans le procédé de mise en place d'une installation selon l'invention, on met en place une installation comprenant au moins un pieu de guidage, et on réalise des étapes supplémentaires dans lesquelles: - on enfonce le (ou les) dits pieu(x) de guidage à proximité de la (ou des) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) à découper, et - on fait passer ledit câble de coupe (4) du côté opposé du (ou des) dit(s) pieu(x) de guidage par rapport aux dits pieux supports.

Selon une autre caractéristique avantageuse particulière du procédé de mise en place d'une installation selon l'invention, on réalise les étapes dans lesquelles: - on enfonce lesdits pieux supports à l'aide d'un marteau de battage inséré à l'intérieur desdits pieux supports, - on enfonce desdits pieux supports comportant une fente longitudinale avec un dit marteau de battage muni sur sa partie extérieure le long d'une de ses génératrices, d'une languette longitudinale de largeur sensiblement identique à celle de ladite fente de manière à combler l'espace de ladite fente lors des opérations de battage, empêchant l'introduction de particules de sol à l'intérieur dudit pieu support.

Selon un autre aspect, la présente invention fournit un procédé de découpage à une profondeur voulue sous le niveau du sol au fond de la mer d'au moins une pile ou structure sous-marine enfoncée au fond de la mer en dessous de ladite profondeur, à l'aide d'une installation selon l'invention, selon lequel on réalise les étapes successives suivantes: on réalise une tranchée à une dite profondeur voulue selon une dite 5 trajectoire, et on enfonce ledit câble de coupe à l'aide dudit dispositif d'enfoncement et d'actionnement et on le dépose au fond de ladite tranchée, et on réalise un mouvement de va et vient dudit câble actionné depuis 10 ses extrémités par lesdits dispositifs d'enfoncement et d'actionnement du câble de coupe.

Dans une première variante de réalisation, on réalise ladite tranchée à l'aide d'une trancheuse sous-marine installée sur le sol au fond de la mer.

Selon une autre variante de réalisation préférée, on réalise ladite tranchée à l'aide d'une installation comprenant au moins un dit pieu de guidage telle que définie ci-dessus, par enfoncement de chaque chariot le long desdits pieux supports, et enfoncement dudit câble dans le sol au fond de la mer le long du (ou des) dit(s) pieu(x) de guidage jusqu'à une dite profondeur voulue, et par actionnement dudit câble de coupe en mouvement de va et vient entre ses extrémités solidaires desdits chariots.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses particulières du procédé de découpage: - ledit câble de coupe est actionné en tensionnement réduit lors de son enfoncement progressif jusqu'à ladite profondeur voulue et en tensionnement accru lorsqu'il a atteint ladite profondeur de façon à réaliser le découpage du (ou des) dit(s) pieu(x) de guidage, de préférence au niveau du gousset avant de poursuivre sa course dans le terrain séparant le (ou les) dit(s) pieu(x) de guidage oblique(s) et la (ou les) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) à découper, puis de façon à découper la (ou les) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous- marine(s) à ladite profondeur voulue, et - lorsque la (ou les) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) à découper, et le cas échéant le (ou les) dit(s) pieu(x) de guidage sont découpés, leurs portions supérieures découpées sont récupérées en surface à l'aide d'un engin de levage flottant en surface.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée qui va suivre, en référence aux figures suivantes dans lesquelles: - la figure 1 représente en vue de côté, une plate-forme 10 ancrée sur le fond de la mer 20, et en vue en coupe deux pieux supports 3-1, 3-10 2 d'un dispositif 6 de découpe selon l'invention.

- la figure la est une section selon le plan AA sous le fond de la mer de la figure 1, représentant les faisceaux de piles d'ancrage 2a-2d, d'une structure en treillis 1 avec deux pieux supports 3-1, 3-2 et un câble de coupe 4 muni d'éléments abrasifs 4a du dispositif selon l'invention entourant lesdits faisceaux de piles d'ancrage 2a-2d.

la figure 2a représente en coupe en vue de côté un pieu support 3 équipé d'un outil de battage 5, descendu depuis la surface vers le fond de la mer 20.

les figures 2b et 2c représentent les pieux supports 3 respectivement 20 en fin de battage et après enlèvement de l'outil de battage (figure 2c).

la figure 2d est une section selon le plan BB de la figure 2b, le pieu support 3 muni d'une fente 3a et l'outil de battage 5 avec sa languette périphérique 5c étant représentés l'un à côté de l'autre.

les figures 3a et 3b sont des vues en coupe en vue de côté illustrant le fonctionnement du dispositif 6 d'enfoncement et d'actionnement du câble 4 installé sur un pieu support, le câble 4 étant respectivement en position haute (figure 3a) et en position basse après enfoncement (figure 3b).

la figure 4 est une coupe en vue de côté du dispositif 6 de mise en place et enfoncement de câble de coupe 4 selon l'invention, détaillant une phase préliminaire (en traits pleins) durant laquelle une trancheuse 7 réalise une tranchée 8 à profondeur H, préalablement à l'installation du câble de coupe 4 et la phase finale d'installation du câble 4 dans la tranchée (en traits pointillés).

la figure 5 est une coupe en vue de côté d'une installation selon l'invention mettant en oeuvre des pieux supports 3 et pieux de guidage obliques de câbles 11, détaillant une phase préliminaire dans laquelle le pieu de guidage oblique du câble a été battu à proximité de la pile d'ancrage 2 à sectionner et sur son arrière, et les diverses phases d'enfoncement (4-6, 4-7) du câble de coupe 4 lors de son enfoncement dans le sol jusqu'à atteindre la profondeur H désirée.

la figure 6 est une vue en plan correspondant à la figure 5 détaillant 15 la position d'une installation de découpage selon l'invention comprenant un pieu de guidage oblique 11 du câble de coupe 4.

La figure 7 est une vue en plan d'une variante de la figure la avec trois pieux de guidage obliques 11 pour découper une structure de type "jacket".

- Les figures 7a et 7b représentent une variante de pieu de guidage avec chariot de guidage du câble de découpe à l'intérieur, et La figure 8 est une vue en coupe du pieu de guidage des figures 7a et 7b.

Sur la figure 1, on a représenté en vue de face une plate-forme 10 constituée d'une structure support en treillis de tubes métalliques appelée communément "jacket" 1 comprenant généralement au moins quatre jambes la constituées de piliers ancrés dans le sol au fond de la mer 20. Ces piliers sont ancrés par des faisceaux de piles 2, 2a-2d enfoncées à grande profondeur et elles-mêmes encerclant les piliers ou jambes la. Ladite structure en treillis ou "jacket" 1 supporte un plancher lb sur lequel sont installés des équipements 1c de traitement de pétrole et de gaz. Au centre de cette structure treillis 1 sont positionnés des cuvelages de puits 10a situés en général sensiblement à l'axe de ladite plate-forme.

L'installation de découpage des faisceaux de piles d'ancrage selon l'invention comprend deux pieux supports 3-1, 3-2 installés à l'écart de ladite structure "jacket" 1, situés respectivement de part et d'autre du "jacket", et d'un même côté de celui-ci, de sorte qu'un câble de découpe 4 partant d'un premier pieu support 3-1 pour arriver à un deuxième pieu support 3-2 puisse entourer entièrement le rectangle formé par les quatre jambes la en coupe horizontale, sur trois de ses côtés, correspondant aux trois faces du "jacket", comme représenté sur la figure la.

L'installation de découpage selon l'invention comprend en effet un câble de coupe 4 présentant une portion constituée d'éléments abrasifs 4a tels que des maillons ou douilles diamantés, rapportés et sertis de manière connue sur ledit câble.

Ledit câble de coupe 4 est fixé à un premier pieu support 3-1 de guidage et d'enfoncement du câble. Ce premier pieu support 3-1 est situé à l'écart de la structure "jacket" 1, de manière à ce que le câble puisse contourner les quatre faisceaux de piles d'ancrage 2a-2d, pour atteindre un deuxième pieu support 3-2 de guidage et d'enfoncement du câble, également à l'écart de la structure 1 de l'autre côté par rapport au premier pieu support 3-1, de manière à ce que le câble de coupe 4 reposant simplement sur le fond de la mer 20 contourne complètement la structure 1 dont les faisceaux de piles d'ancrage doivent être découpés. Les deux pieux supports 3-1, 3-2 sont placés à environ 10m d'un faisceau de piles d'ancrage, respectivement 2c, 2d, de part et d'autre de ceux-ci pour chaque pieu.

Sur les figures 2a-2b-2c, on a représenté les différentes phases d'installation d'un pieu support 3. Le pieu support 3 a la forme d'un tube cylindrique avec une fente longitudinale 3a le long d'une de ses génératrices, de sorte qu'il est possible d'y introduire et solidariser un outil de battage 5 en forme de marteau cylindrique ou de toute autre forme insérée dans une forme creuse complémentaire à l'intérieur du pieu 3. La fente 3a présente une largeur de 2 à 5cm et sa finalité sera explicitée ci-après.

On descend depuis un navire d'installation, non représenté, à l'aide d'un câble de retenue 5a, solidaire d'un marteau cylindrique de battage 5, luimême solidarisé à l'intérieur du pieu support 3-1, 3-2, par un loquet non représenté. Un ombilical 5b relie ledit marteau de battage 5 à une centrale hydraulique, non représentée, située en surface à bord dudit navire d'installation.

Le pieu support 3-1, 3-2 est battu dans le fond marin 20 à l'aide dudit marteau de battage 5 actionné par la centrale hydraulique de manière connue pour atteindre sa cote finale d'enfoncement comme représenté sur la figure 2b.

De manière connue, le marteau de battage 5 comporte une masse interne actionnée par la centrale hydraulique qui assure la poussée du marteau piqueur de battage 5 et donc la pénétration du pieu support dans le sol.

Puis le marteau de battage est libéré du pieu support 3 comme représenté sur la figure 2c après déverrouillage du loquet, non représenté. Pour éviter que lors du battage, des particules de sol n'envahissent l'espace entre le marteau de battage 5 et l'intérieur dudit pieu, ledit marteau 5 qui a une forme également cylindrique le cas échéant est muni sur sa partie extérieure le long d'une génératrice d'une languette longitudinale 5c de largeur sensiblement identique à celle de la fente 3a du pieu support 3, comme représenté sur la figure 2d. La languette rapportée 5c permet de combler l'espace de ladite fente 3a lors des opérations de battage, empêchant ainsi toute introduction de particules de sol dans le pieu support 3, qui pourrait gêner notamment, d'une part le retrait du marteau de battage en fin de battage, mais surtout le déplacement des chariots d'un dispositif d'enfoncement et d'actionnement du câble de coupe 4 décrit ci-après. En fin de battage, le sol 20 se trouve alors compacté à la périphérie du pieu support 3, et bien que la fente 3a soit alors libre, le marteau 5 ayant été retiré, aucune particule ne rentre dans l'intérieur dudit pieu support.

Sur les figures 3a-3b, on a représenté un dispositif 6 d'enfoncement et d'actionnement du câble de coupe 4 au sommet d'un pieu support 3. Ce dispositif 6 comporte un bâti 6, supportant un treuil hydraulique ou électrique 6a et auquel est suspendu un chariot 6b guidé le long de la paroi interne à l'intérieur dudit pieu support 3 selon son axe longitudinal ZZ', ledit axe étant sensiblement vertical dans la mesure où lesdits pieux supports 3, 3-1, 3-2 sont enfoncés sensiblement verticalement.

Le chariot 6b est déplacé à l'intérieur du pieu support 3 car, dans le mode de réalisation représenté, il est solidaire de la tige 6e d'un vérin 10 hydraulique 6d, lui-même supporté par ledit bâti 6-1.

Un ombilical 6f fournit la puissance et les signaux de contrôle en provenance du navire de surface, au treuil 6a et au vérin 6d, ainsi qu'aux divers accessoires pour fonctionner comme explicité ci-après.

Le câble de découpe 4 est enroulé à ses extrémités sur les treuils 6a des 15 pieux supports 3-1, 3-2.

Une poulie 6c est solidaire du chariot 6b, et le câble de découpe 4 est tourné sur la poulie 6c pour sortir du pieu support 3 à travers la fente 3a dudit pieu, en direction sensiblement horizontale reposant initialement au fond de la mer, en fait suivant le contour du fond de la mer. Sur la figure 3a, le chariot 6b est en position haute, quasiment au niveau du fond de la mer 20, alors que sur la figure 3b, le chariot 6b est descendu en position basse, actionné par ledit vérin 6d-6c, à une profondeur H à laquelle les faisceaux de piles d'ancrage 2 doivent être coupés, c'est-à-dire en pratique de 1 à 5m de profondeur.

Sur la figure 4 on a illustré un premier mode de mise en place du câble de coupe 4 à la profondeur H. Pour ce faire, on réalise à l'aide d'une trancheuse sous marine 7 pilotée par plongeur au fond de la mer, ou depuis la surface, une tranchée 8 de profondeur H entre les pieux 3-1 et 3-2 selon la trajectoire voulue 4-1 représentée par le câble de coupe 4 sur la figure la entourant complètement la structure en treillis 1 dont les faisceaux de piles d'ancrage sont à découper. Cette trajectoire courbe 4-1 contourne entièrement la structure en treillis 1 sur trois de ses faces, de sorte qu'après réalisation de la tranchée 8, on puisse y insérer le câble de coupe 4 au fond de la tranchée, soit grâce à des plongeurs, soit à l'aide de sous-marins automatiques pilotés depuis la surface ("ROV"), comme représentés en traits pleins sur la figure 4.

On descend ensuite le chariot 6b progressivement en actionnant le vérin 6d, jusqu'à atteindre la position basse, le câble reposant alors au fond de la tranchée, comme représenté en pointillés sur la figure 4. La portion de terrain restant à proximité du pieu support 3 en terminaison de tranchée 8 faisant face à la fente 3a est simplement coupée par le câble 4 lors de sa descente. On actionne alors chacun des treuils 6a situés sur les deux pieux supports 3-1, 3-2 aux deux extrémités du câble pour rembobiner partiellement le câble de coupe 4, ce qui a pour effet de trancher la portion restante de terrain selon un plan sensiblement horizontal situé à la profondeur H. Si l'on butte sur un bloc de roche ou tout autre obstacle résistant sur le parcours dudit câble 4, on arrête les treuils 6a et l'on effectue un mouvement de va et vient du câble 4 sur quelques mètres, à savoir: - on rembobine le treuil 6a du premier pieu support 3-1, par exemple sur 5m, tout en dévirant le treuil du deuxième pieu support 3-2, en 20 maintenant une tension T, par exemple 3 tonnes à l'aide du treuil 6a du deuxième pieu support 3-2; - puis l'on inverse le mouvement en rembobinant le treuil du deuxième pieu support 3- 2, sur 5m, tout en dévirant le treuil du premier pieu support 3-1, et en maintenant la même tension T dans le câble 4, et ainsi de suite.

Comme représenté sur la figure la, la portion de câble 4 équipée d'éléments diamantés 4a, de type douilles serties sur le câble 4, en configuration 4-1, englobe largement les deux faisceaux de piles d'ancrage les plus éloignés 2a-2b, et est donc capable de découper sans difficulté tout obstacle 10b rencontré, qu'il soit de type rocheux, de type béton ou encore de type ferraille. Lorsque le câble de coupe 4 en configuration 4-2 atteint les faisceaux de piles 2a-2b, les mouvements de va et vient décrits ci-dessus sectionnent successivement chacune des piles supports de chacun des faisceaux 2a-2b. Lorsque les deux faisceaux 2a-2b sont sectionnés, le câble de coupe 4 se retrouve alors dans le terrain naturel et avance progressivement en le tranchant jusqu'à atteindre les six puits cimentés 10a situés sensiblement à l'axe de ladite plate-forme 10 qu'il sectionnera également successivement les uns après les autres.

Puis en configuration 4-3, les deux autres faisceaux de piles d'ancrage 2c, 2d, sont sectionnés de la même manière par un mouvement de va et vient du câble de coupe 4.

Pendant la progression de la découpe, à l'aide du câble 4 entre lesdites configurations extrêmes 4-1, 4-3, on prend soin de maintenir la portion de câble de coupe 4 équipée des éléments diamantés 4a, dans une position sensiblement symétrique et centrée par rapport à la plate-forme 10 dont la structure en treillis 1 est à découper. Pour ce faire, on rembobine de manière sensiblement égale, sur chacun des treuils 6a des premier et deuxième pieux supports 3-1, 3-2, au fur et à mesure que le câble de coupe 4 présente du mou, du fait de sa pénétration dans l'objet en cours de découpe ou dans le terrain naturel. Dans une version préférée représentée sur les figures 5 à 7, on a enfoncé

dans le sol 20 de manière oblique et avec un angle a par rapport à l'horizontale de 30 à 60 , de préférence au moins 45 , un pieu de guidage oblique 11 permettant l'enfoncement du câble 4 comme explicité ci-après. Le dispositif d'installation et mise en oeuvre du câble de coupe comporte de préférence une pluralité de pieux de guidage obliques 11 pour bien contourner la structure 1 à découper, comme représenté sur la figure 7. Ces pieux de guidage obliques 11 sont enfoncés à l'écart de la structure 1 à découper. Ils sont disposés symétriquement le long de la trajectoire souhaitée du câble de coupe 4 autour des différents faisceaux de piles d'ancrage 2a-2d.

Pour des raisons de simplification de la représentation sur la figure 6, on a représenté un unique pieu de guidage oblique 11 autour d'un unique faisceau de piles d'ancrage 2. Mais en pratique, le câble 4 entourera une pluralité de pieux de guidage obliques 11, enfoncés à proximité d'une pluralité de faisceaux de piles d'ancrage 2a-2d, constituant une structure 1 de support de plate-forme 10, comme représenté sur la figure 7.

On disposera par exemple au moins un pieu de guidage oblique 11 à proximité immédiate des deux faisceaux de piles d'ancrage 2a-2b les plus éloignés, chaque pieu de guidage oblique 11 étant incliné de telle sorte que la pointe inférieure 1 1 a soit à proximité immédiate des piles d'ancrage enfoncées sous le niveau du fond de la mer, et l'inclinaison étant telle que le sommet des pieux de guidage obliques 11 est plus éloigné des piles d'ancrage 2 que leur pointe inférieure lia.

Les pieux de guidage obliques 11 sont également avantageusement munis d'un gousset périphérique 12 situé à une distance de l'extrémité supérieure du pieu de guidage oblique 11 telle que la partie supérieure du gousset 12 se trouve sensiblement à la profondeur H correspondant au plan de découpe à la profondeur souhaitée, par exemple 3m de profondeur, lorsque ledit pieu de guidage oblique est enfoncé. Ce gousset périphérique 12 servira de butée de retenue du câble 4 lorsque celui-ci progressera en enfoncement le long du pieu de guidage oblique 11, comme explicité ci-après. En effet, le câble sortant du premier pieu support 3- 1 est posé sur le fond marin, puis contourne la structure 1 en contournant les pieux de guidage obliques 11, pour revenir vers le deuxième pieu support 3-2, comme explicité sur la figure 6.

En début d'opération, le câble de coupe 4 est en configuration 4-5, reposant au fond de la mer 20, le chariot 6b étant en position haute 6b-1, également proche du sol 20. On effectue alors le mouvement de va et vient du câble 4 à l'aide de l'actionnement des treuils 6a au sommet de chacun des premier et deuxième pieux supports 3-1, 3-2, comme précédemment décrit. Mais, on applique une contre tension très faible au treuil 6a qui dévire le câble de coupe 4, ce qui a pour effet que le câble de coupe 4 tranche et détruit le sol, mais ne s'engage pas dans la découpe du pieu de guidage oblique 11, du fait précisément que ledit pieu de guidage oblique 11 étant incliné, il est plus facile pour le câble de s'enfoncer progressivement en butant le long de la périphérie du pieu de guidage oblique 11 que de s'engager en découpe dans le pieu de guidage oblique 11. Bien que la paroi externe dudit pieu de guidage oblique 11 soit endommagée, le câble de coupe 4 continue sa progression vers le bas, au fur et à mesure de la destruction du terrain lorsque le câble 4 effectue son mouvement de va et vient par actionnement des deux treuils 6a à chaque extrémité.

On favorise l'enfoncement du câble de coupe 4 dans le terrain en descendant progressivement le chariot 6b, comme représenté en position intermédiaire 6b-2, correspondant à la configuration 4-6 du câble 4, jusqu'à atteindre la position basse 6b-3, dans laquelle le câble 4 vient buter sur le gousset périphérique 12, le câble 4 étant alors en position sensiblement horizontale à la profondeur H recherchée. Le mouvement de va et vient du câble 4 sous l'effet des treuils 6a est alors poursuivi, mais on augmente la tension du treuil dévireur, ce qui a pour effet d'initier le découpage du pieu de guidage oblique 11, sensiblement au niveau du gousset 12. Lorsque le pieu de guidage oblique 11 est découpé, le câble de coupe 4 poursuit sa course vers le faisceau de piles d'ancrage 2 qu'il attaque ensuite pour le sectionner intégralement.

Comme représenté sur la figure 7, dans un mode de réalisation utile pour le découpage de structures sous-marines consistant dans des faisceaux de piles d'ancrage (2a-2d) d'une structure du type "jacket" (1) supportant une plate-forme (10) d'exploitation pétrolière sous-marine offshore et comprenant au moins quatre dits faisceaux de piles d'ancrage (2a-2d), l'installation selon l'invention comprend trois dits pieux de guidage obliques (11), dont deux premier et deuxième pieux de guidage obliques (11) à proximité immédiate des deux faisceaux de piles d'ancrage (2a-2b) les plus éloignés desdits pieux supports (3-1, 3-2) et un troisième pieu de guidage oblique (11) situé sensiblement à équidistance desdits premier et deuxième pieux de guidage obliques (11-1, 11-2) et ledit troisième pieu de guidage oblique est plus éloigné desdits premier et deuxième pieux supports (3-1, 3-2) que lesdits premier et deuxième pieux de guidage obliques (11-1, 11-2).

Lorsque le découpage des faisceaux de piles d'ancrage 2a-2d est terminé, les pieux supports 3-1 et 3-2 munis de leurs dispositifs 6 de mise en place et enfoncement du câble 4, sont récupérés en surface, ainsi que le câble de coupe 4. De même, la portion supérieure des pieux de guidage obliques 11 qui a été sectionnée au niveau du gousset 12, ainsi que les éléments de faisceau de piles d'ancrage 2a-2d sectionnés à la profondeur H, sont récupérés en surface à l'aide d'un engin de levage flottant en surface non représenté.

Sur la figure 8 on a représenté en section et en vue de dessus une variante du pieu de guidage, dans laquelle le pieu de guidage 11 présente deux fentes latérales 11b-11c sur toute la hauteur dudit pieu. Ledit pieu est alors battu verticalement clans le sol de la même manière que les pieux supports 3, mais l'outil de battage 5 possède alors deux languettes longitudinales 5c pour éviter que les débris ne viennent combler l'intérieur du pieu, puis le marteau de battage est retiré.

On installe alors un dispositif constitué d'un bâti 16-1 solidarisé avec la tête dudit pieu, ce bâti supporte un vérin 16-d dont la tige 16-e est solidaire à son extrémité d'un second chariot appelé ci-après chariot de guidage 16-b comportant à sa partie inférieure une poulie folle 16-c située de préférence dans l'axe dudit pieu de guidage 11.

Le chariot 16-b étant en position haute comme représenté sur la figure 7a, le câble 4 est installé autour de la poulie 16-c, puis le mouvement de va et vient est exercé sur le câble 4, tout en descendant le chariot 16-b vers le bas comme explicité sur la figure 7b. Lorsque la profondeur H souhaitée est atteinte, la tension dans le câble est relâché, puis la poulie est séparée du chariot par libération d'un verrou non représenté. Elle tombe alors au fond dudit pieu et le câble est libéré. Le mouvement de va et vient est alors repris en exerçant une tension importante dans le câble 4, ce qui a pour effet de sectionner en premier la paroi 11 d du pieu de guidage 11, puis le sol naturel et enfin les faisceaux de piles. Selon la disposition des pieux de guidage autour de la plateforme, les ouvertures 1lb et l ic seront positionnées de telle manière à ce qu'elles correspondent à l'angle d'ouverture du câble 4.

Le pieu de guidage 11 présente avantageusement un canal latéral 15, constitué d'une conduite demi-circulaire soudée de manière étanche sur l'extérieur dudit pieu de guidage. Ce canal latéral est en communication avec le bas dudit pieu de guidage au dessus de la pointe inférieure. Ainsi, on peut injecter de l'eau sous pression depuis le sommet dudit pieu de guidage, de manière à drainer l'intérieur du pieu pendant toute la phase d'enfoncement du chariot 16-b, ce qui permet d'évacuer vers le haut les débris qui ressortent alors par l'orifice 15-1. Ce canal latéral est représenté sur la figure 8 mais pas sur les figures 7a-7b.

Ce dispositif de canal latéral 15 pour injection d'eau est avantageusement installé aussi sur les pieux supports 3-1, 3-2 pour nettoyer l'intérieur desdits pieux pendant toute la phase de découpe des faisceaux de piles. L'eau est envoyée depuis la surface, par exemple à partir des systèmes incendie des supports flottants.

Le dispositif selon l'invention a été décrit avec les treuils 6a solidaires du bâti 6-1, mais on reste dans l'esprit de l'invention si lesdits treuils sont installés en surface, par exemple sur une plateforme auto-élévatrice (jack-up barge), ou encore sur la plateforme en cours de démantèlement, elle-même. Dans ce cas, le treuil exercera sur le pieu support une traction verticale vers le haut, qui aura tendance à extraire ledit pieu support du sol, alors que lorsque le treuil est installé directement sur le bâti 6-1, les efforts de traction sont transmis directement à la paroi du pieu support, ce qui n'a aucun effet néfaste pour la stabilité verticale dudit pieu support. On compensera donc cette traction verticale par un corps mort de poids suffisant installé par exemple sur ledit bâti 6-1 support du vérin 6d.

Claims (1)

19 REVENDICATIONS

1. Installation de découpage à une profondeur voulue (H) sous le niveau du sol au fond de la mer (20) d'au moins une pile (2) ou structure sousmarine enfoncée au fond de la mer en dessous de ladite profondeur (H), 5 comprenant au moins: - un câble de coupe (4) de préférence muni d'éléments abrasifs de découpe (4a), et - deux pieux supports (3-1, 3-2) enfoncés dans le sol au fond de la mer en dessous d'une dite profondeur (H) à proximité de la (ou des) dite(s) pile(s) 10 (2) ou structure(s) sous-marine(s) à découper, - le câble de coupe (4) étant relié à chaque extrémité respectivement à chacun des pieux supports (3-1, 3-2), - lesdits pieux supports (3-1, 3-2) étant positionnés par rapport à la (ou aux) pile(s) (2, 2a-2d) ou structure(s) sous-marine(s) à découper, de sorte que le câble de coupe (4) suit une trajectoire (4-1, 4-2) contournant la (ou les) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) enfoncée(s) à découper, et - chaque dit pieu support (3-1, 3-2) comprend un dispositif (6) d'enfoncement et actionnement du câble de coupe (4), apte à permettre la découpe de la (ou des) dite(s) pile(s) (2, 2a-2d) ou structure(s) sous-marine(s) à découper, par: enfoncement dudit câble depuis le sommet desdits pieux supports (3-1, 3-2) jusqu'à une distance correspondant à ladite profondeur (H), et tensionnement et actionnement dudit câble en va et vient entre 25 les deux pieux supports (3-1, 3-2).

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit dispositif (6) d'enfoncement et actionnement du câble de coupe (4) comporte - un bâti (6-1) supportant un treuil (6a) autour duquel est enroulé une extrémité dudit câble de coupe (4), et - un chariot (6b) apte à se déplacer le long dudit pieu support (3-1, 3-2) depuis son sommet jusqu'à ladite profondeur voulue (H), ledit chariot (6b) comportant des moyens de guidage (6c) du câble de coupe, de préférence une poulie, apte à permettre le renvoi dudit câble en direction de la (ou des) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) enfoncée(s) à découper (2).

- ledit bâti (6-1) supportant des moyens de déplacement dudit chariot (6 e, 6f), de préférence un vérin.

3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit chariot (6b) est apte à se déplacer en translation à l'intérieur dudit pieu support (3-1, 3-2), ledit pieu support comportant une fente (3a) longitudinale à travers laquelle le câble de coupe peut sortir dans ladite direction de la (ou des) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous- marine(s) enfoncée(s) à découper (2).

4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins un pieu de guidage (11) enfoncé au fond de la mer au dessous de ladite profondeur voulue (H), à proximité de ladite pile ou structure sous-marine à découper (2) ou le cas échéant des piles ou structures sous-marines à découper les plus éloignées desdits pieux supports (3-1, 3-2), ledit câble étant guidé par ledit pieu de guidage pour faciliter son enfoncement.

5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit pieu de guidage est un pieu de guidage oblique (11) enfoncé en position inclinée (a), de sorte que l'extrémité inférieure (11a) dudit pieu de guidage oblique (1l) arrive à proximité dudit pieu support (3-1, 3-2) en dessous de ladite profondeur voulue (H) et le sommet dudit pieu de guidage oblique est plus éloigné de la (ou des) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) à découper (2) et desdits pieux supports (3-1, 3-2) que son extrémité inférieure (11a), et ledit câble de coupe (4) passe contre et derrière ledit pieu de guidage oblique (1l).

6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit pieu de guidage oblique est incliné selon un angle (a) de 30 à 60 par rapport à l'horizontale.

7. Installation selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que ledit pieu de guidage oblique (11) comporte un gousset périphérique (12) à ladite profondeur voulue (H), lequel gousset sert de butée au câble de coupe (4) lorsque celui-ci est descendu le long dudit pieu de guidage oblique, au fur et à mesure de l'enfoncement dudit câble par ledit dispositif d'enfoncement et actionnement (6) dudit câble.

8. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit pieu de guidage est disposé sensiblement verticalement et comporte un second chariot (16b) apte à se déplacer en translation à l'intérieur dudit pieu de guidage (11) depuis son sommet jusqu'à ladite profondeur voulue (H), ledit pieu de guidage comportant deux secondes fentes (1 lb, 11c) longitudinales, à travers lesquelles le câble de coupe (5) peut entrer et respectivement sortir dudit pieu de guidage, grâce à des moyens de guidage (16c) solidaires dudit second chariot (16b), de préférence une seconde poulie (16c), apte à permettre le renvoi dudit câble depuis un premier dit pieu support (3-1) en direction d'un deuxième dit pieu support (3-2).

9. Installation selon l'une des revendications 4 à 8, utile pour le découpage de structures sous-marines consistant dans des faisceaux de piles d'ancrage (2a-2d) d'une structure du type "jacket" (1) supportant une plate-forme (10) d'exploitation pétrolière sous-marine offshore et comprenant au moins quatre dits faisceaux de piles d'ancrage (2a-2d), caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux dits pieux de guidage (11), dont deux premier et deuxième pieux de guidage (11) à proximité immédiate des deux faisceaux de piles d'ancrage (2a-2b) les plus éloignés desdits pieux supports (3-1, 3-2) et de préférence un troisième pieu de guidage (11) situé sensiblement à équidistance desdits premier et deuxième pieux de guidage (11-1, 11-2) et ledit troisième pieu de guidage est plus éloigné desdits premier et deuxième pieux supports (3-1, 3-2) que lesdits premier et deuxième pieux de guidage (11-1, 11-2).

10. Procédé de mise en place d'une installation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on réalise des étapes dans lesquelles - on enfonce lesdits pieux supports (3-1, 3-2) en dessous de ladite profondeur voulue (H), de part et d'autre et à l'écart de la (ou des) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) à découper (2), et on installe un dit câble de coupe (4) depuis un premier dit pieu support (3-1) jusqu'à un deuxième dit pieu support (3-2) en passant autour de la (ou des) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) enfoncée(s) à découper (2).

11. Procédé de mise en place d'une installation selon la revendication 10, dans lequel on met en place une installation comprenant au moins un pieu de guidage tel que défini dans l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'on réalise des étapes supplémentaires dans lesquelles: - on enfonce le (ou lesdits) pieu(x) de guidage à proximité de la (ou des) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) à découper (2), et on fait passer ledit câble de coupe (4) du côté opposé du (ou des) dit(s) pieu(x) de guidage par rapport aux dits pieux supports.

12. Procédé de mise en place d'une installation selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce qu'on enfonce lesdits pieux supports (3-1, 3-2) à l'aide d'un marteau de battage (5) inséré à l'intérieur desdits pieux supports (3-1, 3-2).

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu on enfonce desdits pieux supports (3-1, 3-2) comportant une fente (3a) longitudinale avec un dit marteau de battage (5) muni sur sa partie extérieure le long d'une de ses génératrices, d'une languette longitudinale (5c) de largeur sensiblement identique à celle de ladite fente (3a) de manière à combler l'espace de ladite fente lors des opérations de battage, empêchant l'introduction de particules de sol à l'intérieur dudit pieu support.

14. Procédé de découpage à une profondeur voulue (H) sous le niveau du sol au fond de la mer (20) d'au moins une pile (2) ou structure sous- marine enfoncée au fond de la mer en dessous de ladite profondeur (H), à l'aide d'une installation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on réalise les étapes successives suivantes, dans lesquelles - on réalise une tranchée (8) à une dite profondeur voulue (H) selon une dite trajectoire (4-1), et - on enfonce ledit câble de coupe (4) à l'aide dudit dispositif d'enfoncement et d'actionnement (6) et on le dépose au fond de ladite tranchée, et - on réalise un mouvement de va et vient dudit câble actionné depuis ses extrémités par lesdits dispositifs (6) d'enfoncement et d'actionnement du câble de coupe (4).

15. Procédé de découpe selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'on réalise ladite tranchée (8) à l'aide d'une trancheuse sous-marine (7) installée sur le sol au fond de la mer (20).

16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'on réalise ladite tranchée à l'aide d'une installation comprenant au moins un dit pieu de guidage (11) telle que définie dans l'une des revendications 4 à 9, par enfoncement de chaque chariot (6b) le long desdits pieux supports (3-1, 3-2), et enfoncement dudit câble dans le sol au fond de la mer le long du (ou des) dit(s) pieu(x) de guidage (11) jusqu'à une dite profondeur voulue (H), et par actionnement dudit câble de coupe (4) en mouvement de va et vient entre ses extrémités solidaires desdits chariots (6b).

17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit câble de coupe (4) est actionné en tensionnement réduit lors de son enfoncement progressif jusqu'à ladite profondeur voulue (H) et en tensionnement accru lorsqu'il a atteint ladite profondeur (H) de façon à réaliser le découpage du (ou des) dit(s) pieu(x) de guidage (11), de préférence au niveau du gousset (12) avant de poursuivre sa course dans le terrain séparant le (ou les) dit(s) pieu(x) de guidage oblique(s) (11) et la (ou les) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous-marine(s) à découper (2), puis de façon à découper la (ou les) dite(s) pile(s) ou structure(s) sous- marine(s) à ladite profondeur voulue (H).

18. Procédé de découpage selon l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que, lorsque la (ou les) dite(s) pile(s) ou structure(s) sousmarine(s) à découper, et le cas échéant le (ou les) dit(s) pieu(x) de guidage (11) sont découpés, leurs portions supérieures découpées sont récupérées en surface à l'aide d'un engin de levage flottant en surface.