WO2007006905A2 - Installation et procédé de découpage de structures sous-marines enfoncées dans le fond de la mer - Google Patents

Installation et procédé de découpage de structures sous-marines enfoncées dans le fond de la mer Download PDF

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WO2007006905A2
WO2007006905A2 PCT/FR2006/001585 FR2006001585W WO2007006905A2 WO 2007006905 A2 WO2007006905 A2 WO 2007006905A2 FR 2006001585 W FR2006001585 W FR 2006001585W WO 2007006905 A2 WO2007006905 A2 WO 2007006905A2
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pile
cable
cutting
support
piles
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Inventor
Michel Baylot
Roberto Brandi
Robin Galletti
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Saipem U.K. Limited
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D9/00—Removing sheet piles bulkheads, piles, mould-pipes or other moulds or parts thereof
    • E02D9/04—Removing sheet piles bulkheads, piles, mould-pipes or other moulds or parts thereof by cutting-off under water

Definitions

  • the present invention relates to the cutting of subsea structures sunk in the seabed and more particularly the dismantling of offshore constructions by cutting their various elements to fully release the seabed, to the bottom of the sea bottom.
  • Equipment installed at sea on a platform for producing and processing oil is usually supported by a truss structure of metal tubes called jackets, placed on the bottom of the sea and anchored by series of dark steel piles. through the base of said “jacket”, then cemented to ensure the connection between said "jacket” and said stacks.
  • These steel anchor stacks are bundled encircling the jamb of said structures and holding them firmly.
  • These "jackets” generally comprises four legs each consisting of a set of stacks embedded in the ground, arranged circularly, called bundles of anchor piles. At the top of said "jacket", one then comes to install a platform and the equipment themselves, usually in the form of a multitude of modules, or a single module, when the lifting gear have sufficient capacity.
  • the “jackets” represent tonnages ranging from a few thousand tons for small to 15-30,000 tons for larger, all modules and equipment of a platform that can represent from 10 to 50,000 tons.
  • Many methods have been envisaged for their dismantling, some of which, when the lifting means allow it, consist of taking the platform and the jacket together at once, after having cut off all the piles, generally just top of the sea, using explosives. When the packages are too heavy, we first remove the modules and equipment, then the out of water portion of the "jacket", then the "jacket” itself to the level of the seabed.
  • Diamond wire cutting techniques commonly used by quarry operators are known for cutting hard stone blocks such as marble or granite.
  • the present invention provides a cutting plant at a desired depth below ground level at the bottom of the sea at least one pile or underwater structure sunk to the bottom of the sea below said depth, comprising at least:
  • a cutting cable preferably provided with abrasive cutting elements, in particular diamond links or bushings, and
  • the cutting cable being connected at each end respectively to each of the support piles
  • each said pile support comprises a device for driving and actuating the cutting cable, capable of allowing the cutting of the said pile (s) or underwater structure (s) to be cut out , by :
  • the underwater structure to be cut may consist of a series of sets of batteries, such as bundles of "jacket” type structural anchoring piles supporting a platform of Offshore oil exploitation.
  • said device for driving in and actuating the cutting cable comprises: a frame supporting a winch around which is wrapped an end of said cutting cable, and
  • a carriage adapted to move along said support pile from its top to said desired depth, said carriage having guide means of the cutting cable, preferably a pulley, adapted to allow the return of said cable towards the (or) pile (s) or underwater structure (s) pressed (s) to cut.
  • said frame supporting means for moving said carriage preferably a jack.
  • said carriage is able to move in translation inside said support pile, said support pile having a longitudinal slot through which the cutting cable can exit in said direction of said pile (s) ( s) or underwater structure (s) to be cut.
  • the installation according to the invention further comprises at least one guide pile driven to the bottom of the sea below said desired depth, near said pile or underwater structure to be cut or the where appropriate piles or underwater structures to be cut furthest from said support piles, said cable being guided by said guide pile to facilitate its insertion.
  • said guide pile deflects the path of said cable between said two support piles, said cable being able to pass through and behind said guide pile.
  • said guide pile is an oblique guide post driven in an inclined position, at an angle of 30 to 60 ° with respect to the horizontal, so that the lower end of said oblique guide pile arrives near said pile.
  • support below said desired depth and the top of said oblique guide pile is further away from the (or) said pile (s) or underwater structure (s) to be cut and said support piles that its lower end, and said cutting cable passes against and behind said oblique guide pile.
  • the cable is applied against said oblique guide pile when it is under tension, the inclination of said oblique guide pile allowing the progressive insertion of said cable, when said device for driving and actuating said cable is implemented.
  • said oblique guide pile comprises a circumferential gusset at said desired depth, which gusset serves as an abutment for the cutting cable when it is lowered along said oblique guide pile, as and when said cable by said driving device and actuating said cable.
  • said guide pile is arranged substantially vertically and comprises a second carriage adapted to move in translation within said guide pile from its top to said desired depth, said guide post having two seconds longitudinal slots, through which the cutting cable can enter and respectively out of said guide pile, by means of guiding means integral with said second carriage, preferably a second pulley, adapted to allow the return of said cable from a first said support pile towards a second said pile support.
  • the installation according to the invention comprises at least two so-called guide piles, including two first and second guide posts in the immediate vicinity of the two bundles of anchoring piles furthest from said support piles and preferably a third guide post located substantially equidistant from said first and second guide posts and said third guide post is further away from said first and second support piles than said first and second guide posts.
  • the present invention also provides a method of setting up a cutting installation according to the invention, according to which the following steps are carried out:
  • an installation comprising at least one guide pile is implemented, and additional steps are carried out in which:
  • the guide pile (s) is pushed in the vicinity of the said pile (s) or underwater structure (s) to be cut, and
  • the cutting cable (4) is passed on the opposite side of (or said) said (s) guide pile (x) relative to said support piles.
  • said support piles are driven by means of a threshing hammer inserted inside said support piles,
  • said support piles having a longitudinal slot with a said threshing hammer provided on its outer portion along one of its generatrices, a longitudinal tongue of width substantially identical to that of said slot so as to fill the space of said slot during threshing operations, preventing the introduction of soil particles inside said support pile.
  • the present invention provides a method of cutting to a desired depth below ground level at the bottom of the sea at least one pile or underwater structure sunk to the bottom of the sea below said depth, with the aid of an installation according to the invention, according to which the following successive steps are carried out:
  • a trench is made at a desired depth along a said path
  • said cutting cable is depressed by means of said driving and actuating device and is deposited at the bottom of said trench, and
  • said trench is made using an underwater trencher installed on the ground at the bottom of the sea.
  • said trench is made using an installation comprising at least one said guide pile as defined above, by driving each carriage along said support piles, and driving said cable in the ground at the bottom of the sea along the (or) said (s) guide pile (x) to a desired depth, and by actuating said cutting cable in movement back and forth between its ends solidarity said carts.
  • said cutting cable is actuated in reduced tension during its gradual penetration to said desired depth and in increased tensioning when it reaches said depth so as to perform cutting of said pile (s) (x) ), preferably at the gusset before continuing its course in the ground separating the said (s) said guide (s) oblique (s) and the (or) said (s) stack (s) ( s) or underwater structure (s) to be cut, and then to cut the said (s) ile (s) or structure (s) underwater (s) to the desired depth, and when the said pile (s) or underwater structure (s) to be cut, and where appropriate the said guide pile (s) are cut out their cut upper portions are recovered on the surface using a lifting device floating on the surface.
  • FIG. 1 shows a side view, a platform 10 anchored to the seabed 20, and in sectional view two support piles 3-1, 3- 2 of a cutting device 6 according to the invention .
  • FIG. 1a is a section on the plane AA under the seabed of FIG. 1, representing the bundles of anchoring piles 2a-2d, of a lattice structure 1 with two support piles 3-1, 3 -2 and a cutting cable 4 provided with abrasive elements 4a of the device according to the invention surrounding said bundles of anchoring piles 2a-2d.
  • FIG. 2a shows in section a side view a support shaft 3 equipped with a threshing tool 5, descended from the surface to the seabed 20.
  • FIGS. 2b and 2c show the support piles 3 respectively at the end of threshing and after removal of the threshing tool (FIG.
  • FIG. 2d is a section along the plane BB of Figure 2b, the support shaft 3 provided with a slot 3a and the threshing tool 5 with its peripheral tongue 5c being shown next to each other.
  • FIGS. 3a and 3b are sectional views in side view illustrating the operation of the device 6 for driving in and actuating the cable 4 installed on a support pile, the cable 4 being respectively in the up position (FIG. 3a) and in the low position after depressing ( Figure 3b).
  • - Figure 4 is a sectional side view of the device 6 for placing and driving cutter cable 4 according to the invention, detailing a preliminary phase (in solid lines) during which a slicer 7 makes a trench 8 depth H, prior to the installation of the cutting cable 4 and the final phase of installation of the cable 4 in the trench (in dotted lines).
  • FIG. 5 is a sectional side view of an installation according to the invention implementing support piles 3 and oblique cable guide piles 1 1, detailing a preliminary phase in which the oblique guide pile of the cable has was beaten close to the anchor stack 2 to section and on its rear, and the various phases of depression (4-6, 4-7) of the cutting cable 4 during its driving into the ground until reaching the desired depth H.
  • FIG. 6 is a plan view corresponding to Figure 5 detailing the position of a cutting plant according to the invention comprising an oblique guide pile 1 1 of the cutting cable 4.
  • FIG. 7 is a plan view of a variant of Figure la with three oblique guide piles 11 for cutting a type of structure "jacket".
  • FIGS. 7a and 7b show a variant of guiding pile with guide carriage of the cutting cable inside
  • Figure 8 is a sectional view of the guide pile of Figures 7a and 7b.
  • FIG. 1 shows a front view of a platform 10 consisting of a wire mesh support structure of metal tubes commonly called "jacket” 1 generally comprising at least four legs consisting of pillars anchored in the ground at the bottom. 20. These pillars are anchored by bundles of piles 2, 2a-2d sunk deep and themselves encircling the pillars or legs. Said lattice structure or "jacket” 1 supports a floor Ib on which are installed equipment I c oil and gas treatment. In the center of this trellis structure 1 are positioned casings 10a wells generally located substantially at the axis of said platform.
  • casings 10a wells In the center of this trellis structure 1 are positioned casings 10a wells generally located substantially at the axis of said platform.
  • the cutting unit of the anchor stack bundles comprises two support piles 3-1, 3-2 installed away from said "jacket" structure 1, situated respectively on either side of the " jacket ", and on the same side thereof, so that a cutting cable 4 from a first support pile 3-1 to arrive at a second support pile 3-2 can completely surround the rectangle formed by the four legs in horizontal section, on three of its sides, corresponding to the three faces of the "jacket", as shown in Figure l a.
  • the cutting installation according to the invention in fact comprises a cutting cable 4 having a portion consisting of abrasive elements 4a such as links or diamond bushings, reported and crimped in a known manner on said cable.
  • abrasive elements 4a such as links or diamond bushings
  • Said cutting cable 4 is fixed to a first support shaft 3-1 for guiding and driving the cable.
  • This first support post 3-1 is located away from the "jacket" structure 1, so that the cable can bypass the four bundles of anchoring piles 2a-2d, to reach a second support pile 3- 2 for guiding and driving the cable, also away from the structure 1 on the other side with respect to the first support pile 3- 1, so that the cutting cable 4 resting simply on the bottom of the sea 20 completely bypasses the structure 1 whose bundles of anchor piles must be cut.
  • the two support piles 3-1, 3-2 are placed about 10 m from an anchor stack, respectively 2c, 2d, on either side of each pile.
  • FIGS. 2a-2b-2c show the various phases of installation of a support post 3.
  • the support post 3 has the shape of a cylindrical tube with a longitudinal slot 3a along one of its generatrices , so that it is possible to introduce and join a threshing tool 5 in the form of a cylindrical hammer or any other form inserted in a form complementary hollow inside the pile 3.
  • the slot 3a has a width of 2 to 5cm and its purpose will be explained below.
  • An umbilical 5b connects said threshing hammer 5 to a hydraulic power unit, not shown, located on the surface aboard said installation vessel.
  • the support pile 3-1, 3-2 is beaten in the seabed 20 with the aid of the hammering hammer 5 actuated by the hydraulic power unit in known manner to reach its final driving dimension as represented in FIG. 2b.
  • the threshing hammer 5 comprises an internal mass actuated by the hydraulic unit which ensures the thrust of the jackhammer 5 and thus the penetration of the support pile into the ground.
  • said threshing hammer is released from the support pile 3 as shown in Figure 2c after unlocking the latch, not shown.
  • said hammer 5 which has a cylindrical shape if necessary is provided on its outer part along a generatrix of a longitudinal tongue 5c of width substantially identical to that of the slot 3a of the support pile 3, as shown in Figure 2d.
  • the attached tab 5c makes it possible to fill the space of said slot 3a during the threshing operations, thus preventing any introduction of soil particles into the support pile 3, which could in particular impede, on the one hand, the removal of the hammering hammer by end of threshing, but especially the displacement of the carriages of a device for driving and actuating the cutting cable 4 described below.
  • the soil 20 is then compacted at the periphery of the support pile 3, and although the slot 3a is then free, the hammer 5 having been removed, no particle enters the interior of said support pile.
  • FIGS. 3a-3b show a device 6 for driving and actuating the cutting cable 4 at the top of a support pile 3.
  • This device 6 comprises a frame O 1 supporting a hydraulic or electrical winch 6a and which is suspended a carriage 6b guided along the inner wall inside said support pile 3 along its longitudinal axis ZZ ', said axis being substantially vertical insofar as said support piles 3, 3- 1, 3-2 are depressed substantially vertically.
  • the carriage 6b is moved inside the support pile 3 because, in the embodiment shown, it is secured to the rod 6e of a hydraulic jack 6d, itself supported by said frame 6-1.
  • An umbilical 6f provides power and control signals from the surface vessel, winch 6a and cylinder 6d, and various accessories to operate as explained below.
  • the cutting cable 4 is wound at its ends on the winches 6a of the support piles 3-1, 3-2.
  • a pulley 6c is integral with the carriage 6b, and the cutting cable 4 is turned on the pulley 6c to exit the support pile 3 through the slot 3a of said pile, in a substantially horizontal direction initially resting at the bottom of the sea, in fact following the outline of the seabed.
  • the carriage 6b In FIG. 3a, the carriage 6b is in the up position, almost at the seabed 20, whereas in FIG. 3b, the carriage 6b is lowered in the lower position, actuated by said cylinder 6d-6c, at a depth H at which the bundles of anchoring piles 2 must be cut, that is to say in practice from 1 to 5m deep.
  • FIG. 4 illustrates a first mode of introduction of the cutting cable 4 at the depth H. To do this, it is carried out with the aid of a submarine-driven underwater trencher 7 at the bottom of the sea, or from the surface, a trench 8 of depth H between the piles 3-1 and 3-2 according to the desired trajectory 4-1 represented by the cutting cable 4 in the figure completely surrounding it with the lattice structure 1 whose bundles of anchor piles are to be cut.
  • This curved trajectory 4-1 bypasses completely the lattice structure 1 on three of its faces, so that after completion of the trench 8, we can insert the cutting cable 4 at the bottom of the trench, either with the plungers or with the help of automatic submarines piloted from the surface (“ROV”), as shown in solid lines in Figure 4.
  • ROV automatic submarines piloted from the surface
  • the carriage 6b is then progressively lowered by actuating the jack 6d until it reaches the low position, the cable then resting at the bottom of the trench, as shown in dashed lines in FIG. 4.
  • the portion of ground remaining close to the support pile 3 in trench termination 8 facing the slot 3a is simply cut by the cable 4 during its descent.
  • Each of the winches 6a located on the two support piles 3-1, 3-2 is then actuated at both ends of the cable to partially rewind the cutting cable 4, which has the effect of slicing the remaining portion of ground in a substantially plane. horizontally located at the depth H. If one lands on a block of rock or any other obstacle resisting the course of said cable 4, the winches 6a are stopped and the cable 4 is moved back and forth a few meters, namely:
  • the winch 6a is rewound from the first support pile 3-1, for example over 5m, while unscrewing the winch from the second support pile 3-2, while maintaining a tension T, for example 3 tonnes, using the winch 6a of the second support pile 3-2;
  • the cutting cable 4 in configuration 4-2 reaches the bundles of cells 2a-2b, the reciprocating movements described above successively cut each of the support stacks of each of the beams 2a-2b.
  • the cutting cable 4 is then found in the natural ground and advances progressively by cutting it until reaching the six cemented wells 10a located substantially at the axis of said platform 10 qu he will also cut successively one after the other.
  • the first and second support piles 3-1, 3-2 are rewound in a substantially equal manner on each of the winches 6a as the cutting cable 4 has slack, because of its penetration. in the object being cut or in the natural terrain.
  • a guide pin has been inserted into the ground 20 obliquely and at an angle ⁇ with respect to the horizontal of 30 to 60 °, preferably at least 45 °.
  • oblique 11 allowing the insertion of the cable 4 as explained below.
  • the installation and implementation device of the cutting cable preferably comprises a plurality of oblique guide piles 11 to circumvent the structure 1 to be cut, as shown in FIG. 7. These oblique guide piles 11 are driven into the deviation of the structure 1 to be cut. They are arranged symmetrically along the desired path of the cutting cable 4 around the various bundles of anchoring piles 2a-2d.
  • FIG. 6 For reasons of simplification of the representation in FIG. 6, there is shown a single oblique guide pile 11 around a single bundle of anchoring piles 2. But in practice, the cable 4 will surround a plurality of guide piles oblique 11, sunk near a plurality of anchoring stack beams 2a-2d, constituting a platform support structure 1, as shown in FIG. 7.
  • At least one oblique guide post will be provided in the immediate vicinity of the two furthest anchor stack beams 2a-2b, each oblique guide post 11 being inclined so that the lower point H a is in the vicinity. immediate anchor piles sunk below the sea level, and the inclination being such that the top of the oblique guide piles January 1 is further away from the anchoring piles 2 than their lower tip H has.
  • the oblique guide piles 11 are also advantageously provided with a peripheral gusset 12 located at a distance from the upper end of the oblique guide pile 11 such that the upper portion of the gusset 12 is substantially at the depth H corresponding to the plane cutting to the desired depth, for example 3m deep, when said oblique guide pile is depressed.
  • This peripheral gusset 12 will serve as a cable retainer stop 4 when the latter progresses in depression along the oblique guide pile January 1, as explained below. Indeed, the cable emerging from the first support pile 3-1 is placed on the seabed, then bypasses the structure 1 bypassing the oblique guide piles 1 1, to return to the second support pile 3-2, as explained on the figure 6.
  • the cutting cable 4 is in configuration 4-5, resting at the bottom of the sea 20, the carriage 6b being in the high position 6b-1, also close to the ground 20.
  • the movement of and comes from the cable 4 by means of the operation of the winches 6a at the top of each of the first and second support piles 3-1, 3-2, as previously described.
  • the installation according to the invention comprises three said oblique guide piles (1 1), including two first and second oblique guide posts (1 1) in the immediate vicinity of the two anchor stack bundles (2a-2b) furthest from said support piles (3-1, 3-2) and a third guide post oblique (1 1) located substantially equidistant from said first and second oblique guide piles (11 1 -1, 11 -2) and said third oblique guide pile is further away from said first and second support piles (3-1, 3- 2) that said first and second oblique guide piles (11 -1, 11 -2).
  • the support piles 3-1 and 3-2 provided with their devices 6 of setting the position and depression of the cable 4 are recovered at the surface, as well as the cutting cable 4.
  • the upper portion of the oblique guide piles 11 which has been cut off at the gusset 12, as well as the stack beam elements anchoring 2a-2d sectioned at the depth H are recovered at the surface using a floating hoist surface not shown.
  • FIG. 8 shows in section and in plan view a variant of the guide pile, in which the guide pile 11 has two lateral slots 1 Ib-I c throughout the height of said pile. Said pile is then beaten vertically in the ground in the same manner as the support piles 3, but the threshing tool 5 then has two longitudinal tongues 5c to prevent the debris from filling the inside of the pile, then the hammer threshing is removed.
  • a device consisting of a frame 16-1 secured to the head of said pile is then installed, this frame supports a jack 16-d whose rod 16-e is secured at its end to a second carriage hereinafter referred to as a carriage.
  • 16-b guide having at its lower part a idler pulley 16-c located preferably in the axis of said guide shaft 11.
  • the cable 4 is installed around the pulley 16-c, then the reciprocating movement is exerted on the cable 4 while lowering the carriage 16. b down as explained in Figure 7b.
  • the tension in the cable is released, then the pulley is separated from the carriage by releasing a latch not shown. It then falls to the bottom of said pile and the cable is released.
  • the movement back and forth is then resumed by exerting a significant tension in the cable 4, which has the effect of first cutting the wall 11 d of the guide shaft 11, then the natural ground and finally the bundles of stacks.
  • the openings 11b and Hc will be positioned in such a way that they correspond to the opening angle of the cable 4.
  • the guide pile 11 advantageously has a lateral channel 15, consisting of a semicircular pipe welded sealingly on the outside of said guide pile.
  • This side channel is in communication with the bottom of said guide pile above the lower tip.
  • This lateral channel device 15 for water injection is advantageously also installed on the support piles 3- 1, 3-2 to clean the interior of said piles during the entire cutting phase of the bundles of stacks. Water is sent from the surface, for example from fire systems floating supports.
  • the device according to the invention has been described with the winches 6a integral with the frame 6-1, but it remains in the spirit of the invention if said winches are installed on the surface, for example on a self-elevating platform (jack- up barge), or on the platform being dismantled, itself.
  • the winch will exert on the support pile an upward vertical pull, which will tend to extract said support pile from the ground, whereas when the winch is installed directly on the frame 6-1, the traction forces are transmitted. directly to the wall of the support pile, which has no detrimental effect for the vertical stability of said support pile. This vertical traction will therefore be compensated for by a dead body of sufficient weight installed for example on said frame 6-1 supporting the jack 6d.

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Abstract

La présente invention concerne une installation et un procédé de découpage à une profondeur voulue (H) s ous 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 œuvre un câble de coupe (4) disposé autour de la pile ou structure sous-marine à découper (2) et de pieux de guidage obliques (1 1) . On enfonce et on actionne ledit câble au dessous du sol au fond de la mer (20) à l'aide de dispositifs (6, 6b- l , 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 150-20Om, 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 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 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 traj ectoire 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 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
. 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 œuvre.
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 sous-marines 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 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 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 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) ρile(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- 2 d'un dispositif 6 de découpe selon l'invention.
- la figure l a 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 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 œuvre des pieux supports 3 et pieux de guidage obliques de câbles 1 1 , 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 la position d'une installation de découpage selon l'invention comprenant un pieu de guidage oblique 1 1 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 l a 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 l a. Ladite structure en treillis ou "jacket" 1 supporte un plancher Ib sur lequel sont installés des équipements I c 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 l a en coupe horizontale, sur trois de ses côtés, correspondant aux trois faces du "jacket", comme représenté sur la figure l a.
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, lui- même 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 O1 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 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 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 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 α 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 œuvre 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 l i a proximité immédiate des deux faisceaux de piles d'ancrage 2a-2b les plus éloignés, chaque pieu de guidage oblique 1 1 étant incliné de telle sorte que la pointe inférieure H 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 1 1 est plus éloigné des piles d'ancrage 2 que leur pointe inférieure H a.
Les pieux de guidage obliques 1 1 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 1 1 , 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 1 1 , 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-l , 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 1 1 , 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 1 1 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 1 1 , sensiblement au niveau du gousset 12. Lorsque le pieu de guidage oblique 1 1 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 (1 1), dont deux premier et deuxième pieux de guidage obliques (1 1) 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 (1 1) situé sensiblement à équidistance desdits premier et deuxième pieux de guidage obliques (1 1 -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 1 Ib-I I c sur toute la hauteur dudit pieu. Ledit pieu est alors battu verticalement dans 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 11b et H c 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 inj ecter 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

REVENDICATIONS
1. Installation de découpage à une profondeur voulue (PI) 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), 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) (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 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 (1 1) 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 (1 1) enfoncé en position inclinée (α), de sorte que l'extrémité inférieure (l i a) dudit pieu de guidage oblique (1 1) 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 (l i a), et ledit câble de coupe (4) passe contre et derrière ledit pieu de guidage oblique (1 1) .
6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit pieu de guidage oblique est incliné selon un angle (α) 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 (1 1) depuis son sommet jusqu'à ladite profondeur voulue (H), ledit pieu de guidage comportant deux secondes fentes (1 1b, l i e) 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 plateforme (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 (H), dont deux premier et deuxième pieux de guidage (1 1) 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 (1 1) situé sensiblement à équidistance desdits premier et deuxième pieux de guidage (1 1 -1 , 1 1 -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 (1 1 -1 , 1 1 -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).
1 1. 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 1 1 , 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) (1 1) 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) pϋe(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) sous- marine(s) à découper, et le cas échéant le (ou les) dit(s) pieu(x) de guidage (1 1) sont découpés, leurs portions supérieures découpées sont récupérées en surface à l'aide d'un engin de levage flottant en surface.
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