Tube d'ancrage d'un pipe-line sous-marin
Dans les réalisations de pipe-lines sous-marins, la conduite constitutive du pipe-line est posée sur le fond marin et y est retenue par des colliers chevauchant cette conduite. Les extrémités des colliers sont attachées respectivement à des tubes d'ancrage fixés dans le fond marin sur une grande partie de leur hauteur. Les tubes d'ancrage se répartissent ainsi par paires le long de l'emplacement de la conduite et de part et d'autre de cet emplacement.
Jusqu'à présent, chaque tube d'ancrage est solidarisé au fond marin comme suit. Un trou de logement est d'abord foré dans le fond marin, jusqu'à la profondeur voulue, à l'aide d'une tige de forage équipée d'une tête de forage conventionnelle et faisant partie d'une machine de forage. Ensuite, le tube d'ancrage est enfoncé dans
son trou de logement. Par après, une masse de béton d'ancrage est injectée dans le tube d'ancrage et entre celui-ci et la paroi de son trou de logement. Après durcissement du béton, le tube d'ancrage est scellé pratiquement au fond marin et le collier de retenue correspondant peut y être attaché.
De la sorte la solidarisation du tube d'ancrage au fond marin nécessite un ensemble d'opérations successives mettant en oeuvre une machine de forage, une machine de pose du tube en question et une machine d'injection-de béton de part et d'autre de la paroi de ce tube. Ainsi, cette solidarisation est longue et difficile et constitue un facteur important grevant le prix de revient de la
mise en place du pipe-line sous-marin.
L'objet de l'invention est un nouveau tube d'ancrage de ce genre et, grâce à lui, un nouveau procédé d'ancrage sous-marin de pipe-line permettant d'écourter sensiblement la solidarisation de ce tube d'ancrage au
fond marin et de réduire fortement le prix de revient susmentionné.
A cet effet, le nouveau tube d'ancrage comporte
à son extrémité inférieure plusieurs couteaux constituant une pointe de forage, et à son extrémité supérieure, un moyen de liaison coaxiale temporaire à l'extrémité inférieur:
d'une tige de forage. Ce moyen assure l'entraînement en rotation du tube d'ancrage autour de son axe lors de la rotation de la tige de forage, dans le sens du forage et
le désengagement de ce tube d'ancrage par rapport à cette tige de forage,lors de la rotation de celle-ci en sens inverse.
En pratique, dans le nouveau tube d'ancrage,
les couteaux sont constitués de lames soudées à son extrémité inférieure et convergeant vers le bas en forme
de pointe alignée suivant son axe. Pour assurer le forage du trou de logement du nouveau tube d'ancrage plus large que ce dernier, les lames dépassent latéralement sa face extérieure. D'autre part, le moyen de liaison précité du nouveau tube d'ancrage comporte une tige diamétrale dont les extrémités font saillie par rapport à sa face extérieure et peuvent être engagées respectivement dans deux rainures diamétralement opposées d'un manchon d'entraînement solidarisé à l'extrémité inférieure de la tige de forage. Afin d'assurer l'étanchéité entre le nouveau tube d'ancrage et la tige de forage, l'extrémité supérieure de ce tube d'ancrage en position d'entraînement prend appui contre le fond du manchon avec interposition d'un joint d'étanchéité.
L'objet de l'invention concerne encore un nouveau procédé d'ancrage sous-marin d'un pipe-line selon lequel on retient celui-ci contre le fond marin par des colliers de retenue attachés à des nouveaux tubes d'ancrage ancrés dans ce fond.
Pour solidariser chaque nouveau tube d'ancrage au fond marin,
- on équipe l'extrémité inférieure de la tige de forage d'une machine de forage, avec le nouveau tube d'ancrage,
- on fore le logement du tube d'ancrage dans le fond marin par ce tube lui-même sous l'action de la machine de forage,
- on injecte une masse de béton d'ancrage à travers la tige de forage dans le tube d'ancrage et dans son logement,
- et on désengage le tube de forage de la tige de forage. D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement et à titre d'exemple. seulement, une forme de réalisation de l'invent ion. La figure 1 est une vue en élévation avec coupe partielle d'un tube d'ancrage selon l'invention.
Les figures 2 et 3 sont des coupes transversales du tube d'ancrage, faites respectivement suivant les lignes II-II et III-III de la première figure.
La figure 4 est une coupe axiale en élévation illustrant le montage du tube d'ancrage sur une tige de forage.
Dans ces différentes figures, des mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
Les tubes d'ancrage servent à retenir la conduite d'un pipe-line contre un fond marin, par des colliers de retenue dont les extrémités sont attachées à ces tubes de part et d'autre de cette conduite. Les tubes d'ancrage
sont fixés au fond marin par des masses de béton appropriées.
En fait, chaque tube d'ancrage est un tube d'acier 1 dont la section transversale circulaire est régulière sur toute sa hauteur.
L'extrémité inférieure du tube d'ancrage 1 est pourvue de plusieurs couteaux 2 régulièrement répartis autour de son axe. Chaque couteau 2 est constitué par exemple par une lame d'acier plane. La partie supérieure
du couteau 2 présente un évidement latéral grâce auquel
il est emboîté dans l'extrémité inférieure du tube 1 et prend appui contre le bord de cette extrémité. Le couteau
2 est soudé à la face intérieure de l'extrémité inférieure du tube 1 .Le bord latéral extérieur du couteau 2 dépasse radialement la face extérieure de l'extrémité inférieure.du.tube 1. Le bord latéral intérieur du couteau 2 s'étend pratiquement suivant l'axe du tube 1. Le bord inférieur du couteau 2 part de son bord latéral extérieur et s'étend vers le bas jusqu'à l'axe du tube 1.
Comme le montre la figure 1, les couteaux 2 convergent vers le bas suivant l'axe du tube 1 et comme illustré à la figure 3, les bords latéraux intérieurs
de ces couteaux 2 sont soudés entre eux le long de cet
axe. Ainsi les couteaux 2 forment ensemble une pointe de forage solidaire du tube 1 et dirigée axialement vers le bas. Avantageusement, les bords latéraux extérieurs et les bords inférieurs des couteaux 2 sont garnis d'une concrétion diamantée 3 ou analogue.
L'extrémité supérieure du tube d'ancrage 1 comprend un moyen de liaison coaxiale et temporaire
de ce tube 1 à l'extrémité inférieure d'une tige de
forage 4 équipant une machine de forage. Ce moyen de liaison comporte une tige diamétrale en acier 5 qui traverse deux ouvertures correspondantes, diamétralement opposées du tube 1 et qui est fixée à ce dernier. par points de soudure. Ainsi les extrémités de la tige 5
font saillie radialement vers l'extérieur par rapport
au tube 1. En outre, la tige 5 se trouve à peu de
distance du bord supérieur du tube 1.
D'autre part, l'extrémité inférieure de la tige de forage 4 porte un manchon d'entraînement 6 qui y est soudé et dont le diamètre intérieur est légèrement plus grand que le diamètre extérieur du tube 1. Le manchon 6 présente deux rainures intérieures 7 identiques mais diamétralement opposées. Chaque rainure 7 part du bord inférieur du manchon 6 et s'étend curvilignement sur un quart de la circonférence de ce manchon 6, jusqu'à environ mi-hauteur de ce dernier.
Au montage en surface, le tube 1 est monté sur la tige de forage 4. A cet effet, l'extrémité supérieure du tube 1 est emboîtée dans l'alésage du manchon 6 avec les extrémités saillantes de sa tige diamétrale 5 engagées respectivement dans les rainures 7 de ce manchon
6. Le tube 1 est tourné vers le haut d'un quart de tour pour amener les extrémités saillantes de la tige diamétrale 5 au fond des rainures 7. Dans cette position, l'extrémité supérieure du tube 1 comprime un joint d'étanchéité 8 contre le fond du manchon 6.
Après ce montage, le tube 1 et la tige de forage 4 sont immergés de façon à amener les couteaux
2 à l'emplacement de ce tube 1 dans un fond marin. La tige de forage 4 est mise en rotation autour de son axe en sorte que les couteaux 2 tournent conjointement à cette tige 4 et en descendant taillent un trou vertical dans le fond marin.
Le tube 1 sert ainsi d'outil de forage de son propre trou de logement dans le fond marin .
Le forage de ce trou se poursuit sur une
grande partie de la hauteur du tube 1. Au niveau voulu, ce forage est arrêté. Il est à noter d'une part que le diamètre intérieur du trou foré est plus grand que le diamètre extérieur du tube 1 à cause que les couteaux 2 dépassent latéralement ce tube 1, et d'autre part, qu'il existe des passages entre le fond de ce trou foré et le bord inférieur de ce tube 1, à cause que ces couteaux 2 dépassent inférieurement ce bord.
Après placement du tube 1 dans son logement foré dans le fond marin, une masse de béton de scellement est injectée à travers la tige de forage 4 dans le tube 1 et sous celui-ci, dans l'espace annulaire compris entre ce tube 1 et la paroi du trou foré.
Après durcissement suffisant du béton de scellement, la tige de forage 4 est mise en rotation en sens inverse. Le manchon 6 en tournant se dégage des extrémités saillantes de la tige 5 immobilisée et devient indépendant du tube 1. La tige de forage peut alors être remontée en laissant le tube 1 ancré dans le fond marin.
Après retrait de la tige de forage et après pose de la conduite du pipe-line sur le fond marin, chaque fois entre une paire de tubes d'ancrage 1 solidarisés à ce fond, des étriers de retenue peuvent être placés en chevauchement de cette conduite et leurs extrémités peuvent être attachées d'une manière connue en soi, à des oeillets en acier 9 soudés au tube 1 et à un anneau transversal 10 de ce tube 1, en dessous du niveau de la tige transversale
5.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée à la forme d'exécution représentée et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, sans sortir de la portée de la présente invention, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec chacune des revendications suivantes.
REVENDICATIONS
1. Tube d'ancrage d'un pipe-line sous-marin, destiné à être ancré dans le fond marin et comprenant à sa partie supérieure saillant de ce fond, un moyen d'attache d'un collier de retenue du pipe-line contre ledit fond,
caractérisé
en ce qu'il comporte à son extrémité inférieure plusieurs couteaux constituant une pointe de forage, et à son extrémité supérieure, un moyen de liaison coaxiale temporaire à l'extrémité inférieure d'une tige de forage, ce moyen assurant l'entraînement en rotation du tube autour de son axe lors de la rotation de la tige de forage dans le sens du forage et le désengagement de ce tube par rapport à cette tige de forage lors de la rotation de celle-ci en sens inverse.