FR3164733A1

FR3164733A1 - structure modulaire de fondation fixe pour éolienne offshore et son procédé d’installation

Info

Publication number: FR3164733A1
Application number: FR2408003A
Authority: FR
Inventors: Eric Kerdiles; Hugues GONZALES; Andrea MANCA; Ludovic Legrand; Antoni PIETRI
Original assignee: Saipem SA
Current assignee: Saipem SA
Priority date: 2024-07-19
Filing date: 2024-07-19
Publication date: 2026-01-23
Also published as: WO2026017495A1

Abstract

Structure modulaire de fondation fixe pour éolienne offshore et son procédé d’installation L’invention concerne une structure modulaire (2-1) de fondation fixe pour éolienne offshore, comprenant au moins trois éléments unitaires (4) identiques de forme triangulaire comprenant chacun une colonne tubulaire centrale (6), une traverse tubulaire radiale (8) raccordée à une extrémité inférieure de la colonne centrale en formant un angle droit avec celle-ci, et une traverse tubulaire diagonale (10) raccordée, d’une part à la colonne centrale au-dessus de l’extrémité inférieure de celle-ci, et d’autre part à une extrémité libre de la traverse radiale au niveau de moyens d’ancrage avec le fonds marin, des moyens de maintien par le bas (12) des extrémités inférieures des colonnes centrales des éléments unitaires, et un collecteur supérieur (18) centré sur un axe (X-X) du mât de l’éolienne et comprenant, dans une partie supérieure, des moyens de réception (20) d’un mât d’éolienne et, dans une partie inférieure, au moins trois réceptacles (22) destinés à recevoir chacun l’extrémité supérieure d’une colonne centrale. Figure pour l’abrégé : Fig. 1.

Description

structure modulaire de fondation fixe pour éolienne offshore et son procédé d’installation

La présente invention se rapporte au domaine général des éoliennes offshore, c’est-à-dire implantées au large des côtes, et plus particulièrement aux fondations fixes pour éoliennes offshore.

Une éolienne offshore a pour but d’utiliser l’énergie du vent afin de produire de l’électricité grâce à une turbine et à un générateur électrique. Il existe deux principaux types d’éoliennes offshore : les éoliennes fixes qui sont implantées sur les fonds marins (à de faibles profondeurs typiquement inférieures à 50m), et les éoliennes flottantes qui offrent l’avantage de pouvoir être construites sur terre et implantées dans des zones où la profondeur des fonds marins dépasse typiquement 50m.

Les éoliennes fixes qui sont concernées par la présente invention comprennent une turbine généralement formée par un moteur à plusieurs pales rotatives à axe horizontal et un générateur électrique accouplé au moteur, le moteur et le générateur étant fixés à une extrémité supérieure d’un mât (ou pylône) vertical. L’extrémité inférieure du mât est quant à elle montée sur une structure de fondation ancrée sur le fonds marin.

Il existe trois grandes familles de structures de fondations fixes pour les éoliennes qui sont choisies en fonction des caractéristiques physiques du site et de la nature du fonds marin sur une certaine épaisseur qui amène à la réalisation des structures de type : monopiles (i.e. un seul pilier vertical), « jacket » (i.e. en forme de treillis), et à base gravitaire (i.e. utilisant du béton ou un caisson en acier).

Chacune de ces familles de structures de fondations présente des avantages et des inconvénients en termes de fabrication, d’installation et d’entretien.

Par ailleurs, le marché de l'énergie éolienne évolue rapidement, la demande d'énergie et donc la puissance des éoliennes (actuellement de l’ordre de 15MW à 22MW) augmentent. Pour ces raisons, la conception des fondations doit pouvoir s'adapter facilement (conception, dimensions) à la puissance de l'éolienne.

Or, aujourd’hui, les fondations fixes des éoliennes en mer sont confrontées à certaines difficultés concernant la fabrication, l'assemblage et l'installation en mer. La profondeur de l'eau et les conditions du sol constituent également l'une des limites.

Différentes solutions sont étudiées pour répondre à ces difficultés. Par exemple, il est envisagé de limiter les forages sous-marins, d’éviter les grandes constructions en béton (qui ont tendance à se fissurer), de réduire le poids des structures de fondations, d’anticiper la production en grande série des structures de fondation, etc.

Cependant, la plupart des structures de fondations fixes (comme celle décrite dans la publication EP 2067914) n’ont pas été conçues pour s’inscrire dans le cadre d’une industrialisation à grande échelle. En effet, ces structures se composent généralement d’un grand nombre d’éléments à assembler, ce qui nécessite du temps et de la place au sol.

L’invention a donc pour objet de proposer une structure de fondation fixe pour éolienne offshore qui permette de simplifier son assemblage et d’accélérer le temps d’assemblage tout en minimisant l’espace requis à terre.

Conformément à l’invention, ce but est atteint grâce à une structure modulaire de fondation fixe pour éolienne offshore, comprenant :

au moins trois éléments unitaires identiques de forme triangulaire comprenant chacun une colonne centrale tubulaire, une traverse tubulaire radiale raccordée à une extrémité inférieure de la colonne centrale en formant un angle droit avec celle-ci, et une traverse tubulaire diagonale raccordée, d’une part à la colonne centrale au-dessus de l’extrémité inférieure de celle-ci, et d’autre part à une extrémité libre de la traverse radiale au niveau de moyens d’ancrage avec le fonds marin ;
des moyens de maintien par le bas des extrémités inférieures des colonnes centrales des éléments unitaires ; et
un collecteur supérieur centré sur un axe du mât de l’éolienne et comprenant, dans une partie supérieure, des moyens de réception d’un mât d’éolienne et, dans une partie inférieure, au moins trois réceptacles destinés à recevoir chacun l’extrémité supérieure d’une colonne centrale.

L’invention est remarquable en ce qu’elle se base sur une approche modulaire pour la réalisation de la structure de fondation fixe grâce au connecteur supérieur et à la pluralité d’éléments unitaires identiques. L’invention permet ainsi de réaliser une structure de fondation fixe avec plusieurs pieds (fonction des conditions du site d’implantation) supportant une fondation créant la liaison sol structure.

Le fait que les éléments unitaires de la structure soient tous identiques permet de simplifier grandement l’assemblage de celle-ci. En effet, ces éléments unitaires, mais aussi le connecteur supérieur et les moyens de maintien par le bas, peuvent être préfabriquées en série sur un même modèle et rapidement assemblées sur site. Il en résulte une simplification d’assemblage et un gain de temps.

Plus précisément, les éléments unitaires de la structure sont faciles à fabriquer du fait du nombre réduit de nœuds qu’ils présentent. Le diamètre des tubes qui les composent variera en fonction de la qualité des matériaux utilisés, de leur épaisseur et de la puissance de l’éolienne. La structure de fondation est fabriquée par assemblage des éléments unitaires sur le connecteur supérieur et les moyens de maintien par le bas. Cet assemblage peut être du type non soudé, ce qui permettra une installation plus rapide avec moins de main-d'œuvre et moins d'erreurs et de défauts potentiels. A l’inverse, l’assemblage peut être réalisé par soudage, ce qui peut être une bonne option pour réaliser des économies par rapport aux pièces mécaniques, et aussi rendre les joints étanches et améliorer la résistance à la fatigue de la structure.

Dans un mode de réalisation, laquelle les moyens d’ancrage comprennent des pieux installés dans le fonds marin par forage, battage ou fonçage.

Dans un autre mode de réalisation, les moyens d’ancrage comprennent des pieux bétonnés installés dans le fonds marin.

Dans encore un autre mode de réalisation, les moyens d’ancrage comprennent des ancres à succion enfoncées dans le fonds marin.

Dans encore un autre mode de réalisation, les moyens d’ancrage comprennent une structure gravitaire commune en béton ou en acier qui est posée sur le fonds marin.

Dans encore un autre mode de réalisation, les moyens d’ancrage comprennent des pieux métalliques battus dans le fonds marin.

La structure peut comprendre un collecteur inférieur centré sur l’axe d’un mât de l’éolienne et comprenant des moyens de réception de l’extrémité inférieure d’une colonne centrale.

En fonction de la profondeur d’ancrage de la structure, le collecteur supérieur peut être réalisé en deux pièces distinctes assemblées l’une à l’autre, une partie inférieure comprenant les réceptacles, et une partie supérieure se terminant par une pièce de transition comprenant les moyens de réception du mât de l’éolienne.

La traverse diagonale des éléments unitaires peut être raccordée à la colonne centrale par l’intermédiaire d’un raccord tubulaire formant un angle droit avec la colonne centrale, ce qui facilite davantage la fabrication des éléments unitaires.

Les éléments unitaires peuvent être régulièrement espacés autour de l’axe du mât de l’éolienne.

L’invention a également pour objet un procédé d’installation d’une structure modulaire de fondation fixe telle que définie précédemment, comprenant :

une étape d’assemblage des éléments unitaires par les moyens de maintien par le bas en soulevant chaque élément unitaire et en le pivotant pour garantir le bon positionnement latéral de l’élément unitaire ;
une étape d’assemblage du connecteur supérieur sur l’extrémité supérieure de la colonne centrale de chaque élément unitaire ;
une étape de connexion des colonnes centrales des éléments unitaires au connecteur supérieur par soudage, par collage ou par assemblage mécanique ; et
une étape de transport en mer de la structure jusqu’à son site d’implantation.

Pour l’installation d’une structure modulaire de fondation fixe selon la revendication 8, la structure sans la partie supérieure du collecteur supérieur peut être maintenue partiellement immergée par un navire de pose, puis une grue de levage vient positionner la partie supérieure du collecteur supérieur sur la partie inférieure de celui-ci avant qu’elles soient assemblées l’une à l’autre à sec.

FIG. 1LaFIG. 1est une vue en perspective d’une structure modulaire de fondation fixe pour éolienne offshore selon un premier mode de réalisation de l’invention.

FIG. 2LaFIG. 2est une vue de dessus de la structure de fondation fixe de laFIG. 1.

FIG. 3LaFIG. 3est une vue en perspective d’une variante de réalisation de la structure de fondation fixe selon le premier mode de réalisation de l’invention.

FIG. 4LaFIG. 4est une vue en perspective d’une structure modulaire de fondation fixe pour éolienne offshore selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.

FIG. 5LaFIG. 5est une vue de dessus de la structure de fondation fixe de laFIG. 4.

FIG. 6LaFIG. 6est une vue en perspective d’une structure modulaire de fondation fixe pour éolienne offshore selon un troisième mode de réalisation de l’invention.

FIG. 7LaFIG. 7est une vue de dessus de la structure de fondation fixe de laFIG. 6.

FIG. 8LaFIG. 8est une vue en perspective d’une structure modulaire de fondation fixe pour éolienne offshore selon un quatrième mode de réalisation de l’invention.

FIG. 9LaFIG. 9est une vue de dessus de la structure de fondation fixe de laFIG. 8.

FIG. 10àFIG. 14Les figures 10 à 14 montrent différentes étapes d’installation d’une structure de fondation fixe de laFIG. 1.

FIG. 15àFIG. 17Les figures 15 à 17 montrent différentes étapes d’installation d’une structure de fondation fixe selon le mode de réalisation de laFIG. 3.

FIG. 18àFIG. 18] Les figures 18A à 18G montrent différentes étapes d’une variante d’installation de la structure de fondation fixe selon le mode de réalisation de laFIG. 3.

FIG. 19LaFIG. 19est une vue en perspective d’une variante de réalisation de la structure de fondation fixe de laFIG. 3.

Les figures 1 à 3 montrent une structure 2-1 de fondation fixe (c’est-à-dire ancrée sur le fonds marin) d’éolienne offshore selon un premier mode de réalisation de l’invention. Une telle structure est destinée à supporter le mât de l’éolienne offshore.

La structure 2-1 comprend ici trois éléments unitaires 4 de forme triangulaire qui sont identiques entre eux. Chacun de ces éléments unitaires 4 se compose d’une colonne centrale tubulaire 6 (alignée parallèlement à un axe X-X du mât de l’éolienne), d’une traverse tubulaire radiale 8 qui est raccordée à une extrémité inférieure de la colonne centrale 6 en formant un angle droit avec celle-ci, et d’une traverse tubulaire diagonale 10 qui est raccordée, d’une part à la colonne centrale 6 au-dessus de l’extrémité inférieure de celle-ci, et d’autre part à une extrémité libre de la traverse radiale 8 au niveau de moyens d’ancrage sur le fonds marin.

Typiquement, les éléments unitaires 4 sont fabriqués à partir de tubes en acier qui assemblés les uns aux autres par soudage ou par assemblage mécanique (par ex. boulonnage).

La structure 2-1 comprend également des moyens pour maintenir entre elles les extrémités inférieures des colonnes centrales 6 des différents éléments unitaires 4.

Dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, ces moyens de maintien par le bas des colonnes centrales se présentent sous la forme d’un collecteur (ou « clamp ») inférieur 12.

Comme représenté plus précisément sur les figures 10 et 11, ce collecteur inférieur 12 se présente sous la forme d’une plaque 12a munie de trois guides de centrage 12b destiné chacun à faciliter l’assemblage d’une extrémité correspondante d’une colonne centrale. Par exemple, ces guides de centrage 12b sont formés chacune par deux plaques positionnées en croix et biseautées dans leur partie terminale respective de façon à former une pointe.

Bien entendu, il est possible de prévoir d’autres moyens de maintien par le bas des colonnes centrales des éléments unitaires. Par exemple, ces moyens peuvent être un collier de serrage serrant les colonnes centrales sur un guide vertical.

Par ailleurs, ces moyens de maintien par le bas des colonnes centrales peuvent être associés à une bague 14 munie d’anneaux 16 venant en prise avec chaque colonne centrale 6, cette bague 14 permettant de maintenir l’alignement des colonnes centrales entre elles. Une fois en position, les anneaux sont boulonnés et/ou soudés aux colonnes centrales.

La structure 2-1 comprend encore un collecteur supérieur 18 qui est centré sur l’axe X-X du mât de l’éolienne. Ce collecteur supérieur 18 comprend, dans une partie supérieure, des moyens de réception 20 d’un mât d’éolienne et, dans une partie inférieure, des réceptacles 22 destinés à recevoir chacun l’extrémité supérieure d’une colonne centrale 6.

De préférence, les réceptacles 22 du connecteur supérieur 18 comportent chacun un guide de centrage (non représentés sur les figures) destiné à faciliter l’assemblage d’une extrémité correspondante de colonne centrale. Il pourra par exemple s’agir de plaques positionnées en croix et biseautées dans leur partie terminale respective de façon à former une pointe.

Une fois emmanchées à l’intérieur de ces réceptacles 22 du connecteur supérieur, les colonnes centrales 6 sont fixées à ce connecteur, par soudage, par collage ou par assemblage mécanique.

Par ailleurs, les moyens de réception du mât de l’éolienne se présentent sous la forme d’une bague 20 à l’intérieur de laquelle est emmanchée avant d’être fixée (par soudage par exemple) l’extrémité inférieure du mât de l’éolienne.

Dans ce premier mode de réalisation, comme représenté sur laFIG. 2, on notera que les éléments unitaires 4 sont régulièrement espacés autour de l’axe X-X du mât de l’éolienne (d’un même angleαde 120°).

Toujours dans ce premier mode de réalisation, les moyens d’ancrage de la structure 2-1 sur le fonds marin comprennent des pieux 24 qui s’étendent verticalement vers le bas depuis l’extrémité de chaque traverse radiale 8 opposée à la colonne centrale 6 et qui sont installés dans le fonds marin 26 par forage, battage ou fonçage.

La structure 2-1 représentée sur les figures 1 et 2 est typiquement destinée à être ancrée sur un fonds marin 26 situé à une profondeur P de l’ordre de 60m environ.

Selon une variante de ce premier mode de réalisation illustrée par laFIG. 3, la structure 2-1’ est typiquement destinée à être ancrée sur un fonds marin situé à une plus grande profondeur P’, de l’ordre de 75m (et pouvant aller jusqu’à 100m environ).

A cet effet, le collecteur supérieur 18’ de cette structure 2-1’est réalisé en deux pièces distinctes assemblées l’une à l’autre, à savoir une partie inférieure 18a comprenant les réceptacles 22, et une partie supérieure 18b se terminant par une pièce de transition comprenant les moyens de réception 20 du mât de l’éolienne.

Ainsi, en faisant varier la hauteur de la pièce supérieure 18b en fonction de la profondeur d’ancrage de la structure, il est possible de s’adapter aux exigences d’implantation de l’éolienne.

En liaison avec les figures 4 et 5, on décrira maintenant une structure 2-2 de fondation fixe d’éolienne offshore selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.

Cette structure 2-2 se distingue de celle du premier mode de réalisation par ses moyens d’ancrage sur le fonds marin.

Dans ce deuxième mode de réalisation, les moyens d’ancrage de la structure 2-2 sur le fonds marin comprennent des pieux bétonnés 28 qui s’étendent verticalement vers le bas depuis l’extrémité de chaque traverse radiale 8 opposée à la colonne centrale 6 et qui sont installés dans le fonds marin 26.

Par exemple, chaque élément unitaire 4 pourra être associé à deux pieux bétonnés 28 qui s’étendent verticalement vers le bas depuis l’extrémité de chaque traverse radiale 8.

En liaison avec les figures 6 et 7, on décrira maintenant une structure 2-3 de fondation fixe d’éolienne offshore selon un troisième mode de réalisation de l’invention.

Cette structure 2-3 se distingue des précédents modes de réalisation par ses moyens d’ancrage sur le fonds marin.

Dans ce troisième mode de réalisation, les moyens d’ancrage de la structure 2-3 sur le fonds marin comprennent des ancres à succion 30 qui sont fixées à l’extrémité de chaque traverse radiale 8 opposée à la colonne centrale 6 et qui sont enfoncées dans le fonds marin 26.

De façon connue, les ancres à succion 30 se présentent sous la forme d’une pile de grand diamètre dont l’extrémité supérieure est fermée. Son principe de fonctionnement est le suivant : on exerce une dépression à l’intérieur de l’ancre (par l’intermédiaire de pompes) pour vaincre la résistance à la pénétration offerte par le fonds marin. Lorsque l’ancre a pénétré dans le fonds marin à la profondeur désirée, les pompes sont déconnectées et remontées à la surface.

En liaison avec les figures 8 et 9, on décrira maintenant une structure 2-4 de fondation fixe d’éolienne offshore selon un quatrième mode de réalisation de l’invention.

Cette structure 2-4 se distingue des précédents modes de réalisation par ses moyens d’ancrage sur le fonds marin.

Dans ce quatrième mode de réalisation, les moyens d’ancrage de la structure 2-4 sur le fonds marin comprennent une structure gravitaire commune 32 en béton ou en acier qui est posée sur le fonds marin 26.

Plus précisément, l’extrémité de chaque traverse radiale 8 opposée à la colonne centrale 6 présente des moyens de fixation 34 sur la structure gravitaire commune 32.

Dans encore un autre mode de réalisation de la structure de fondation fixe selon l’invention (non représenté sur les figures), les moyens d’ancrage de la structure sur le fonds marin se présentent sous la forme de pieux métalliques (travaillant en compression/traction) et/ou de tirants (c’est-à-dire de barres métalliques scellées et mises en prétension) qui s’étendent verticalement vers le bas depuis l’extrémité de chaque traverse radiale opposée à la colonne centrale et qui sont battus dans le fonds marin.

En liaison avec les figures 10 à 14, on décrira maintenant un premier exemple d’installation d’une structure de fondation fixe selon l’invention.

Dans cet exemple, la structure de fondation fixe correspond à celle du premier mode de réalisation (figures 1 et 2), étant entendu que la même méthode d’installation s’applique également aux autres modes de réalisation de la structure précédemment décrits.

Comme représenté sur laFIG. 10, les différents éléments de la structure non assemblée (à savoir les éléments unitaires 4, les collecteurs 12, 18, la bague 14 et les pieux 24) sont préparés et stockés sur un site d’assemblage.

On pourra par exemple se référer à la demande de brevet FR2302023 déposée le 3 mars 2023 qui décrit un procédé de production en série de flotteurs d’éoliennes offshore sur une surface de production limitée et qui pourrait s’appliquer à la production en série des structures de fondation fixe selon la présente invention.

Selon une première étape illustrée par laFIG. 11, les pieux 24 sont assemblés sur chaque élément unitaire 4. Des supports de positionnement (non représentés sur les figures) peuvent être avantageusement disposés sur le site d’assemblage autour du collecteur inférieur 12 aux endroits précis où devront être positionnés angulairement les éléments unitaires.

Comme représenté sur laFIG. 12, les éléments unitaires 4 sont assemblés les uns après les autres sur le collecteur inférieur 12. A cet effet, chaque élément unitaire est soulevé (à l’aide d’une grue ou d’un portique de levage) pour introduire verticalement l’extrémité inférieure de sa colonne centrale 6 sur un guide de centrage 12b du collecteur inférieur 12.

La bague 14 est également positionnée et fixée sur les colonnes centrales des éléments unitaires. Le collecteur supérieur 18 est alors soulevé pour permettre l’introduction des extrémités supérieures des colonnes centrales 6 dans chacun des réceptacles 22, puis le collecteur supérieur est fixé par soudage, par collage ou par assemblage mécanique.

Comme représenté sur laFIG. 13, la structure 2-1 ainsi assemblée est alors transportée jusqu’à son site d’implantation en mer. A l’aide d’une grue, la structure est positionnée au-dessus des forages 36 réalisés dans le fonds marin. La structure 2-1 est alors abaissée à l’aide de la grue pour permettre aux pieux 24 de se positionner dans les forages 36 (FIG. 14).

Les figures 15 à 17 montrent un autre exemple d’installation appliqué à la structure de fondation fixe 2-1’ décrite en liaison avec laFIG. 3.

Dans cet autre exemple d’installation, l’ensemble de la structure est assemblée à l’exception de la partie supérieure 18b du collecteur supérieur 18’ qui reste à bord du navire de pose.

A l’aide d’une grue, la structure est soulevée (par la partie inférieure 18a du collecteur supérieur 18’) et est positionnée au-dessus des forages 36 réalisés dans le fonds marin (FIG. 15). Une fois les pieux 24 au moins en partie positionnés dans les forages 36, la partie supérieure 18b du collecteur supérieur 18’ est alors soulevée par la grue (FIG. 16) et insérée dans la partie inférieure 18a du collecteur supérieur avant d’être fixée sur celle-ci par soudage, par collage ou par assemblage mécanique (FIG. 17).

Les figures 18A à 18G illustrent une variante d’installation de la structure de fondation fixe 2-1’ décrite en liaison avec laFIG. 3.

Dans cette variante de réalisation, un navire de pose 38 est utilisé. Comme représenté sur laFIG. 18, ce navire de pose 38 supporte notamment une grue de levage 40 et présente à sa proue une tenaille 42 pour le maintien de la structure de fondation fixe 2-1’ à installer.

La structure 2-1’ à l’exception de la partie supérieure 18b du collecteur supérieur est levée à l’aide de la grue de levage 40 pour être déplacée et en partie immergée sous le niveau de la mer M avec la partie inférieure 18a du collecteur supérieur qui vient s’insérer dans la tenaille 42 du navire de pose (FIG. 18).

La structure 2-1’ est ainsi maintenue en partie immergée par la partie inférieure 18a du collecteur supérieur (FIG. 18).

Comme représenté sur laFIG. 18et laFIG. 18, les parties supérieures 18b de collecteurs supérieurs sont acheminées et déchargées sur le navire de pose 38 où elles sont stockées.

La grue de levage 40 se saisit alors de l’une de ces parties supérieures 18b (FIG. 18) pour venir l’assembler sur la partie inférieure 18a du collecteur supérieur de la structure 2-1’ maintenue par la tenaille 42 (FIG. 18). Une fois assemblée, la partie supérieure peut être fixée (hors eau) sur la partie inférieure par soudage, par collage ou par assemblage mécanique.

En liaison avec laFIG. 19, on décrira à présent une variante de réalisation des structures de fondation fixe selon les modes de réalisation précédemment décrits.

Dans cette variante de réalisation de la structure décrite en liaison avec laFIG. 3, la traverse diagonale 10 de chaque élément unitaire 4 de la structure 2-1’’ est raccordée à la colonne centrale 6 par l’intermédiaire d’un raccord tubulaire 44 formant un angle droit avec la colonne centrale 6.

La présence d’un tel raccord tubulaire 44 permet de faciliter la fabrication des éléments unitaires en réalisant des raccords à angle droit entre deux éléments tubulaires.

Claims

Structure modulaire (2-1 à 2-4) de fondation fixe pour éolienne offshore, comprenant :
au moins trois éléments unitaires (4) identiques de forme triangulaire comprenant chacun une colonne tubulaire centrale (6), une traverse tubulaire radiale (8) raccordée à une extrémité inférieure de la colonne centrale en formant un angle droit avec celle-ci, et une traverse tubulaire diagonale (10) raccordée, d’une part à la colonne centrale au-dessus de l’extrémité inférieure de celle-ci, et d’autre part à une extrémité libre de la traverse radiale au niveau de moyens d’ancrage avec le fonds marin ;

des moyens de maintien par le bas (12) des extrémités inférieures des colonnes centrales des éléments unitaires ; et

un collecteur supérieur (18 ; 18’) centré sur un axe (X-X) du mât de l’éolienne et comprenant, dans une partie supérieure, des moyens de réception (20) d’un mât d’éolienne et, dans une partie inférieure, au moins trois réceptacles (22) destinés à recevoir chacun l’extrémité supérieure d’une colonne centrale.
Structure (2-1 ; 2-1’) selon la revendication 1, dans laquelle les moyens d’ancrage comprennent des pieux (24) installés dans le fonds marin (26) par forage, battage ou fonçage.
Structure (2-2) selon la revendication 1, dans laquelle les moyens d’ancrage comprennent des pieux bétonnés (28) installés dans le fonds marin (26).
Structure (2-3) selon la revendication 1, dans laquelle les moyens d’ancrage comprennent des ancres à succion (30) enfoncées sur le fonds marin (26).
Structure (2-4) selon la revendication 1, dans laquelle les moyens d’ancrage comprennent une structure gravitaire commune (32) en béton ou en acier qui est posée sur le fonds marin (26).
Structure selon la revendication 1, dans laquelle les moyens d’ancrage comprennent des pieux métalliques battus dans le fonds marin.
Structure selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant un collecteur inférieur (12) centré sur l’axe d’un mât de l’éolienne et comprenant des moyens de réception (12b) de l’extrémité inférieure d’une colonne centrale (6).
Structure selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle le collecteur supérieur (18’) est réalisé en deux pièces distinctes assemblées l’une à l’autre, une partie inférieure (18a) comprenant les réceptacles (22), et une partie supérieure se terminant par une pièce de transition (18b) comprenant les moyens de réception (20) du mât de l’éolienne.
Structure selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle la traverse diagonale (10) des éléments unitaires (4) est raccordée à la colonne centrale (6) par l’intermédiaire d’un raccord tubulaire (44) formant un angle droit avec la colonne centrale.
Structure selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle les éléments unitaires (4) sont régulièrement espacés autour de l’axe (X-X) du mât de l’éolienne.
Procédé d’installation d’une structure modulaire de fondation fixe selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant successivement :
une étape d’assemblage des éléments unitaires (4) par les moyens de maintien par le bas (12) en soulevant chaque élément unitaire et en le pivotant pour garantir le bon positionnement latéral de l’élément unitaire ;

une étape d’assemblage du connecteur supérieur (18) sur l’extrémité supérieure de la colonne centrale (6) de chaque élément unitaire ;

une étape de connexion des colonnes centrales des éléments unitaires au connecteur supérieur par soudage, par collage ou par assemblage mécanique ; et

une étape de transport en mer de la structure jusqu’à son site d’implantation.
Procédé selon la revendication 11 pour l’installation d’une structure modulaire de fondation fixe selon la revendication 8, dans lequel la structure sans la partie supérieure (18b) du collecteur supérieur (18’) est maintenue partiellement immergée par un navire de pose (38), puis une grue de levage (40) vient positionner la partie supérieure du collecteur supérieur sur la partie inférieure (18a) de celui-ci avant qu’elles soient assemblées l’une à l’autre à sec.