ENGIN FLOTTANT COMPORTANT UNE COQUE ANTI-CHOCFLOATING DEVICE HAVING ANTI-SHOCK HULL
La presente invention est relative a un engin flottant comprenant au moins une coque. The present invention relates to a buoyant apparatus comprising at least one hull.
Un navire cotier, un chaland de debarquement ou un navire convertible est sujet a des collisions avec le sol a I'approche du rivage ou de hauts fonds. La prevention des avaries de coque dans le cas de percussion frontale ou d'echouage est definie par les regles de compartimentage des navires pour satisfaire aux criteres de stabilite apres avarie etablis par les reglements internationaux tels que la convention SOLAS (Safety Of Life At Sea) de I'IMO (International Marine Organisation) qui fixe des regles de securite minimales obligatoires. Des dispositifs anti-chocs ont ete developpes pour I'accostage des navires au port ou en mer. Ce sont par exemple les defenses de quai et les defenses d'accostage des navires. Ces defenses ont pour objet de repartir I'effort de contact sur une plus grande surface et/ou d'absorber I'energie de contact tors des manoeuvres au port ou en mer entre un navire et un autre, ou entre un navire et une structure permanente. Ces defenses evitent les deformations permanentes de la coque et reduisent les accelerations de contact. Les etraves des navires pousseurs ou remorqueurs sont munis de tampons pour permettre le travail de ces engins sans deformation des navires qu'ils assistent. JP61207286 decrit une telle etrave de navire pousseur comportant un tampon deformable en caoutchouc. Neanmoins ce tampon est cont.] pour entrer en contact avec la coque sensiblement lisse d'un autre navire, et ce dans les conditions privilegiees d'un contact maitrise. Un tel type de tampon ne peut donc pas supporter de contact avec une surface plus agressive telle qu'une surface rocheuse, a fortiori dans le cas de chocs parfois violents . Pour les navires cotiers, chalands de debarquement et navires convertibles, les chocs d'exploitation normale se produisent non pas sur la peripherie du navire (etrave, borde lateral, arriere) mais au contact du sol du rivage ou des hauts fonds. Par ailleurs, les rivages et les hauts fonds presentent des surfaces discontinues qui peuvent provoquer facilement des dechirements de la coque. La fawn usuelle de parer a ce risque consiste a renforcer les parties au contact pour permettre la collision frontale et pour eviter les dechirures du fond. Ce type de solution alourdit I'embarcation sans pourtant apporter pleinement satisfaction. L'invention a pour but, surtout, de permettre des chocs d'echouage frequents sans dechirure ni deformation permanente des structures du navire. A coastal vessel, a landing craft or a convertible vessel is subject to collisions with the ground as it approaches shore or shallow water. The prevention of hull damage in the case of frontal impact or failure is defined by the rules of subdivision of ships to meet the criteria of stability after damage established by international regulations such as the SOLAS (Safety Of Life At Sea) Convention. of the IMO (International Marine Organization) which sets minimum mandatory safety rules. Anti-shock devices have been developed for docking vessels at the port or at sea. These include, for example, wharf fenders and ship berthing defenses. The purpose of these defenses is to distribute the contact force over a larger area and / or to absorb contact energy when maneuvering at port or at sea between one ship and another, or between a ship and a structure. permed. These defenses avoid permanent deformations of the hull and reduce contact accelerations. The trawlers of the pusher ships or tugs are provided with buffers to allow the work of these machines without deformation of the ships they assist. JP61207286 describes such a pusher vessel steamboat with a deformable rubber pad. Nevertheless this buffer is cont.] To come into contact with the substantially smooth hull of another ship, and this under the privileged conditions of a contact mastery. Such a type of buffer can not withstand contact with a more aggressive surface such as a rock surface, especially in the case of sometimes violent shocks. In the case of coastal vessels, landing craft and convertible vessels, normal operating shocks occur not on the ship's periphery (stern, side edge, stern) but in contact with the shoreline or shoal. Shorelines and shoals also have discontinuous surfaces that can easily cause hull wrecks. The usual way to counter this risk is to strengthen the parts in contact to allow the frontal collision and to avoid bottom tears. This type of solution makes the boat heavier without giving full satisfaction. The object of the invention is, above all, to allow frequent shocks of shear without tearing or permanent deformation of the structures of the ship.
Selon ('invention, un engin flottant comprenant au moins une coque comportant au moins deux flancs reunis dans une partie basse immergee susceptible de rencontrer des obstacles et correspondant sensiblement a la carene de ('engin, est caracterise en ce que la partie basse comporte un renfoncement de profondeur sensiblement constante et une garniture propre a absorber les chocs, formant un fond rapporte de forme complementaire au renfoncement et loge dans le renfoncement, ('ensemble compose de la reunion de la coque et du fond rapporte presentant une surface exterieure sensiblement continue. La coque peut comporter sur sa partie avant un renfoncement de profondeur sensiblement constante et une etrave rapportee de forme complementaire au renfoncement et loge dans le renfoncement, ('ensemble compose de la reunion de la coque et de I'etrave rapportee, presentant une surface exterieure sensiblement continue continue. Avantageusement le fond et/ou I'etrave rapporte comporte une peau 20 deformable. La peau peut comporter un renfort sur ('une de ses parois. Le renfort peut titre realise en aramide et/ou en polyester. Avantageusement, une partie structurelle capable de grande deformation elastique est intercalee entre la peau et la coque. Le materiau de la partie structurelle peut titre pris dans le groupe 25 constitue par la mousse de polyurethane et la mousse de caoutchouc. La partie structurelle peut aussi titre disposee selon une structure du type nid d'abeilles. D'autres caracteristiques et avantages de I'invention apparaitront dans la description qui suit avec reference aux dessins annexes mais qui n'a aucun caractere limitatif. 30 Sur ces dessins : Fig. 1 est une coupe schematique longitudinale du navire precisant la partie concernee par la collision frontale du navire et du sol. Fig. 2 est une coupe schematique longitudinale du navire precisant la partie concernee par les risques de dechirure du fond. Cette partie est 35 concentee sur les oeuvres vives avant du navire et ('ensemble du fond. Fig. 3 est une coupe schematique transversale du navire, avec partie arrachee, precisant la zone concernee par les risques de dechirures du fond en fonction de la profondeur de breche envisagee. Fig. 4 est un detail, a plus grande echelle, d'une coupe transversale schematique similaire a Fig. 3. Fig. 5 a 8 sont des details similaires a Fig. 4, de differents modes de realisation. Fig. 9 est un detail de la fixation des elements illustres Fig. 4 a 8. Fig. 10 est une vue similaire a Fig. 9 d'un autre mode de realisation de fixation. Fig. 11 est une vue similaire a Fig. 9 dans le cas de fixation au 10 niveau des bordures de la peau. Fig. 12 est une vue similaire a Fig. 11 d'un autre mode de realisation. Fig. 13 est un detail de la fixation entre eux de deux elements constituant la peau. Fig. 14 est une vue similaire a Fig. 13 d'un autre mode de realisation 15 de la fixation entre eux de deux elements constituant la peau. Fig. 15 est une vue similaire a Fig. 13 d'un autre mode de realisation de la fixation entre eux de deux elements constituant la peau. Fig. 16 est une vue similaire a Fig. 13 d'un autre mode de realisation de la fixation entre eux de deux elements constituant la peau. 20 En se referant a Fig. 1, 2 et 3, on peut voir la mise en oeuvre de I'invention sur la coque C d'un navire. La coque C est constituee d'alliages d'aciers ou d'aluminium, de materiaux plastiques ou composites. L'invention est plus particulierement adaptee aux navires soumis au risque de collision frontale ainsi qu'aux risques de dechirures de fond. 25 La coque C comporte dans sa partie basse un renfoncement R de profondeur sensiblement constante. Ce renfoncement R est dimensionne pour permettre de loger une garniture G. Du fait de la presence du renfoncement R, la coque C presente dans sa partie basse un ecart E avec ce que serait son profil sans modification. 30 On vient rapporter sur la coque C du navire, dans le renfoncement R, la garniture anti-choc G, selon une structure qui prolonge directement la structure propre du navire jusqu'au borde de carene comme le montre la figure 3. La carene designe la quille et les flancs du navire jusqu'a la ligne de flottaison et le borde designe son enveloppe exterieure. 35 La garniture G est definie pour resister aux forces statiques et dynamiques qui peuvent s'exercer sur le navire dans toutes les conditions d'exploitation autorisees sans que ces forces ne provoquent une deformation inacceptable et/ou une perte d'etancheite ou ne compromettent la securite de I'exploitation de I'engin. La garniture G consiste en un fond rapporte sur la partie inferieure de la coque C et une etrave rapportee sur I'avant de la coque C. According to the invention, a buoyant apparatus comprising at least one hull comprising at least two flanks joined together in an immersed lower part capable of encountering obstacles and substantially corresponding to the hull of the craft, is characterized in that the lower part comprises a a substantially constant depth recess and a shock-absorbent liner, forming a complementary shaped bottom to the recess and housed in the recess, the assembly of the hull and bottom assembly having a substantially continuous outer surface. The hull may have on its front part a recess of substantially constant depth and a reported bail of complementary shape to the recess and housed in the recess, the assembly consists of the assembly of the hull and the reported stope, having an outer surface Continuously, the bottom and / or the retractor is advantageously provided with a skin 20 defor mable. The skin may comprise a reinforcement on one of its walls The reinforcement may be made of aramid and / or polyester Advantageously, a structural part capable of high elastic deformation is interposed between the skin and the shell. The structural part may be taken from the group consisting of polyurethane foam and rubber foam, and the structural part may also have a honeycomb-like structure, and other features and advantages of the invention will be apparent from the invention. The following description with reference to the accompanying drawings, which is in no way limiting In these drawings: Fig. 1 is a schematic longitudinal section of the vessel showing the part concerned by the frontal collision of the ship and the ground. is a longitudinal schematic section of the vessel specifying the part concerned by the risk of bottom tear.This part is concentrated on the front works of the vessel and set of background. Fig. 3 is a schematic cross section of the ship, with part torn off, specifying the area concerned by the risk of bottom tears depending on the proposed breach depth. Fig. 4 is a detail, on a larger scale, of a schematic cross-section similar to FIG. 3. Fig. 5 to 8 are similar details to FIG. 4, of different embodiments. Fig. 9 is a detail of the fixing of the illustrious elements FIG. 4 to 8. Fig. 10 is a view similar to FIG. 9 of another embodiment of fixing. Fig. 11 is a view similar to FIG. 9 in the case of fixation at the level of the borders of the skin. Fig. 12 is a view similar to FIG. 11 of another embodiment. Fig. 13 is a detail of the attachment between them of two elements constituting the skin. Fig. 14 is a view similar to FIG. 13 of another embodiment of the fixing between them of two elements constituting the skin. Fig. 15 is a view similar to FIG. 13 of another embodiment of the fixation between them of two elements constituting the skin. Fig. 16 is a view similar to FIG. 13 of another embodiment of the fixation between them of two elements constituting the skin. Referring to FIG. 1, 2 and 3, one can see the implementation of the invention on the hull C of a ship. The shell C is made of alloys of steels or aluminum, plastic materials or composites. The invention is more particularly suitable for ships subject to the risk of frontal collision as well as the risk of bottom tears. The shell C has in its lower part a recess R of substantially constant depth. This recess R is sized to accommodate a trim G. Due to the presence of the recess R, the shell C has in its lower part a gap E with what its profile would be without modification. On the hull C of the ship, in the recess R, the shock-absorbing lining G is added, in a structure which directly extends the ship's own structure to the rudder edge as shown in FIG. 3. The hull designates the keel and the sides of the ship to the waterline and the border designates its outer envelope. Packing G is defined to withstand the static and dynamic forces that may be exerted on the ship under all authorized operating conditions without these forces causing unacceptable distortion and / or loss of seal or compromising the performance of the ship. safety of the operation of the equipment. The trim G consists of a bottom brought on the lower part of the hull C and a reported erave on the front of the hull C.
La garniture G est composee de deux parties : une peau 1 situee a I'exterieur assurant I'etancheite, la resistance a I'abrasion et a la dechirure, et une partie structurelle 2 assurant I'amortissement des chocs et I'etancheite. La garniture G est raccordee mecaniquement, ou par collage ou adherisation, a la structure du navire pour la reprise des efforts de chocs. Cette disposition assure la continuite de la carene. La garniture G peut constituer un double fond du navire. L'etrave peut comporter un bulbe ou toute autre forme d'etrave. La peau 1 constitue le nouveau borde de carene. La peau 1 est realisee en materiau elastomere (par exemple en polyurethane ou caoutchouc) ou plastique (par exemple en polypropylene ou polyethylene) resistant particulierement a I'abrasion, renforcee eventuellement sur sa face interne par un tissu souple (par exemple en aramide ou polyester) de grande resistance a la traction et au dechirement. Dans I'exemple decrit, on utilise du polyurethane renforce par des fibres d'aramide. L'ensemble ainsi constitue constitue la peau 1 recouvrant la partie structurelle 2 et assure I'etancheite sans dechirure de la garniture G. La peau 1 transmet les efforts de pression et de choc a la partie structurelle 2. La fixation de la peau 1 est realisee par adherisation ou par collage sur la partie structurelle 2. La liaison avec le borde de carene de la coque C du navire est realisee mecaniquement ou par collage comme montre sur la figure 8. Un autre mode de realisation consiste a surmouler au dessus de la partie structurelle 2 une ou plusieurs couches de materiau resistant a I'abrasion integrant le ou les renforcements en toile souple. La partie structurelle 2 est composee de mailles de materiau elastique a grande deformation (par exemple mousse de polyurethane ou de caoutchouc, nid d'abeilles) permettant d'absorber les grands deplacements de corps strangers ainsi que I'energie des chocs de pilonnement (du au va-et-vient vertical du navire) et cavallement (du au va-et-vient du navire selon son axe longitudinal) du navire sur le fond, provoques par la houle, I'effet de la barre ou des rouleaux de plage. The gasket G is composed of two parts: a skin 1 located outside providing sealing, resistance to abrasion and tearing, and a structural part 2 providing damping shocks and sealing. The lining G is mechanically connected, or by gluing or adhering, to the ship's structure for the resumption of shock forces. This arrangement ensures the continuity of the hull. The gasket G may constitute a double bottom of the ship. The train may include a bulb or any other form of train. The skin 1 is the new edge of carene. The skin 1 is made of elastomeric material (for example polyurethane or rubber) or plastic (for example polypropylene or polyethylene) particularly resistant to abrasion, possibly reinforced on its inner face by a flexible fabric (for example aramid or polyester ) of high tensile strength and tear resistance. In the example described, polyurethane reinforced with aramid fibers is used. The assembly thus constitutes constitutes the skin 1 covering the structural part 2 and ensures the sealing without tearing of the gasket G. The skin 1 transmits the pressure and shock forces to the structural part 2. The fixation of the skin 1 is carried out by adhering or gluing on the structural part 2. The connection with the hull rim of the hull C of the ship is carried out mechanically or by gluing as shown in FIG. 8. Another embodiment consists of overmolding above the structural portion 2 one or more layers of abrasion-resistant material incorporating the flexible fabric reinforcement (s). The structural part 2 is made of mesh of elastic material with a large deformation (for example polyurethane foam or rubber, honeycomb) to absorb the large displacements of foreign bodies as well as the energy of shocks of heave (from in the vertical reciprocation of the ship) and cavallement (from to the comings and goings of the ship along its longitudinal axis) of the ship on the bottom, provoked by the swell, the effect of the bar or beach rollers.
Cette structure reticulee est illustree par Fig. 5 a 8. Fig. 5 montre une structure maillee avec des panneaux plans 2a se deformant par flambement d'ensemble. En I'absence de sollicitation, les panneaux 2a sont sensiblement perpendiculaires a Ia surface de la coque C ou bien forment un faible angle a avec la normale a la surface de la coque C. Fig. 6 montre une structure ou les mailles sont definies a la flexion combinee. Les mailles peuvent titre parallelepipediques, une arete de chaque parallelepipede 2b etant en liaison avec la peau 1 et une autre arete opposee parallele etant en contact avec la coque C. Fig. 7 represente une variante ou les mailles sont constituees de cellules 2c ouvertes ou fermees de mousse structurale formant une structure du type nid d'abeilles. Les cellules 2c representees ici sont spheriques. This reticulate structure is illustrated by FIG. 5 to 8. FIG. 5 shows a mesh structure with flat panels 2a deforming by overall buckling. In the absence of stress, the panels 2a are substantially perpendicular to the surface of the shell C or form a small angle with the normal to the surface of the shell C. FIG. 6 shows a structure where the meshes are defined at the combined bending. The meshes may be parallelepipedal, an edge of each parallelepipede 2b being in connection with the skin 1 and another opposite opposite edge being in contact with the shell C. FIG. 7 shows a variant where the meshes are constituted by 2c cells open or closed structural foam forming a structure of the honeycomb type. The cells 2c shown here are spherical.
Fig. 8 represente une variante de la structure illustree Fig. 5 ou les panneaux 2d ne sont plus plans mais comportent un profil biconcave sensiblement parabolique. La partie structurelle 2 peut titre realisee en combinaison de ces differentes structures. La partie structurelle 2 peut titre realisee en un seul bloc ou en un ensemble de structures separees les unes des autres. Chacune des structures est assemblee mecaniquement ou par collage a la coque C. Un exemple de ce mode de fixation par collage est montre par la figure 9. La partie structurelle 2 comporte des pieds 3a s'elargissant au voisinage de la structure metallique de la coque C afin de maximiser la surface de contact. Un film de colle 4 est interpose entre les pieds 3a et la structure metallique de la coque C. Un exemple de fixation mecanique est montre dans la figure 10. La partie structurelle 2 comporte des pieds 3b de forme similaire a ceux utilises dans le cas de fixation par collage. Les pieds 3b comportent en outre un orifice 5 cylindrique d'axe sensiblement perpendiculaire a la surface exterieure de la coque C. La partie proximale de I'orifice 5 par rapport a la surface exterieure de la coque C est renforcee par un insert 6 en materiau de plus haute resistance comportant un orifice coaxial 7 de diametre inferieur a celui de I'orifice 5 permettant, par I'intermediaire d'une vis 8, de rendre solidaire le pied 3b de la coque C. Un bouchon 5b est introduit dans l'extremite restee libre de I'orifice 5. Des exemples de liaison entre la peau 1 de la garniture G et la coque C du bateau sont illustres dans les figures 11 et 12. Selon Fig. 11, I'extremite superieure de la peau 1 comporte une sorte de crochet la. Le crochet la permet, par I'intermediaire d'une cale 9 comportant une excroissance 9a complementaire du crochet la et fixee a la coque C par des vis 10, de rendre solidaire la peau 1 de la coque C. Un produit d'etancheite 11 est dispose dans Ies zones d'interface entre les differents elements. Fig. 8 represents a variant of the structure illustrated in FIG. Or panels 2d are no longer planar but have a substantially parabolic biconcave profile. The structural part 2 can be achieved in combination of these different structures. The structural part 2 can be made in one block or in a set of structures separated from each other. Each of the structures is assembled mechanically or by bonding to the shell C. An example of this method of attachment by gluing is shown in FIG. 9. The structural part 2 comprises feet 3a widening in the vicinity of the metal structure of the shell C to maximize the contact area. An adhesive film 4 is interposed between the feet 3a and the metal structure of the shell C. An example of mechanical fastening is shown in FIG. 10. The structural part 2 comprises feet 3b of a shape similar to those used in the case of adhesive bonding. The feet 3b furthermore comprise a cylindrical orifice 5 with an axis substantially perpendicular to the external surface of the shell C. The proximal portion of the orifice 5 with respect to the external surface of the shell C is reinforced by an insert 6 made of material higher resistance having a coaxial orifice 7 of diameter less than that of the orifice 5, through a screw 8, to make the foot 3b integral with the shell C. A plug 5b is introduced into the The end remains free of the orifice 5. Examples of connection between the skin 1 of the gasket G and the hull C of the boat are illustrated in FIGS. 11 and 12. 11, the upper end of the skin 1 comprises a kind of hook la. The hook allows it, through a wedge 9 having a protrusion 9a complementary to the hook la and fixed to the shell C by screws 10, to make the skin 1 integral with the shell C. A sealing product 11 is located in the interface areas between the different elements.
Selon Fig. 12, la peau 1 est collee directement sur la coque C par I'intermediaire d'un film de colle 12. Enfin, des exemples de liaison entre les elements de la garniture G sont illustres dans les figures 13 a 16. Fig. 13 illustre un collage par recouvrement de deux portions de peau 1. Un renfort 13a, souple ou rigide, peut etre eventuellement colle sur la zone de liaison. Fig. 14 est un autre type de liaison par collage sans recouvrement ou le renfort 13b est indispensable. Fig.15 illustre un assemblage visse of des inserts 14, realises dans des materiau plus resistants permettant la realisation de filetages, sont noyes dans les elements de peau a assembler et ainsi rendus solidaires de ceux-ci. Ces inserts 14 permettent ('utilisation de vis 16 pour solidariser les deux elements de garniture G. Un produit d'etancheite 15 est mis en place aux interfaces entre les differents elements. According to FIG. 12, the skin 1 is stuck directly on the shell C by means of an adhesive film 12. Finally, examples of connection between the elements of the gasket G are illustrated in FIGS. 13 to 16. FIG. 13 illustrates an overlap bonding of two skin portions 1. A reinforcement 13a, flexible or rigid, may be optionally glued to the bonding zone. Fig. 14 is another type of adhesive bonding without overlap or reinforcement 13b is essential. Fig.15 illustrates a screw assembly of inserts 14, made of more resistant materials allowing the realization of threads, are embedded in the skin elements to be assembled and thus made integral with them. These inserts 14 allow the use of screws 16 to secure the two trim elements G. A sealing product 15 is set up at the interfaces between the different elements.
Fig. 16 illustre un autre type d'assemblage visse ou les deux elements de peau 1 a assembler sont pinces entre deux cales 17 et 18 rigides ou semi-rigides. La cale 17 qui est en contact avec la coque C est encastree dans un logement prevu dans les elements de peau 1 a assembler. Les cales 17 et/ou 18 et les elements de garniture G peuvent comporter des dispositifs similaires au crochet 1a et a I'excroissance 9a utilises dans le mode de realisation illustre Fig. 11. Un produit d'etancheite 15 est mis en place aux interfaces entre les differents elements. Un autre mode de realisation consiste a projeter directement sur la structure resistante du navire une mousse structurale. Fig. 16 illustrates another type of screw assembly or two skin elements 1 to be assembled are clamps between two wedges 17 and 18 rigid or semi-rigid. The wedge 17 which is in contact with the shell C is embedded in a housing provided in the skin elements 1 to be assembled. The shims 17 and / or 18 and the trim elements G may include hook-like devices 1a and 9a which are used in the embodiment shown in FIG. 11. A sealing product 15 is set up at the interfaces between the different elements. Another embodiment consists in projecting a structural foam directly onto the resistant structure of the ship.
En fonctionnement la raideur propre de la peau 1 associee a I'appui sur la partie structurelle 2 assure la continuite de la carene avec une deformation minimale sous la pression normale d'exploitation du navire. En cas de collision, la peau 1 evite un eventuel dechirement tandis que ('association de la peau 1 avec la partie structurelle 2 permet d'absorber I'energie du choc en limitant sensiblement les deformations permanentes sur la coque C. La continuite du profil obtenu par la reunion de la coque C et de sa garniture G permet de ne pas nuire aux performances du navire. In operation the clean stiffness of the skin 1 associated with the support on the structural part 2 ensures the continuity of the hull with minimal deformation under the normal operating pressure of the ship. In the event of a collision, the skin 1 avoids a possible tearing while the association of the skin 1 with the structural part 2 makes it possible to absorb the energy of the shock by substantially limiting the permanent deformations on the shell C. The continuity of the profile obtained by the meeting of the hull C and its gasket G allows not to affect the performance of the ship.