EP1208034A1 - Barge mobile a jambes tendues pour travaux nautiques a moyennes profondeurs - Google Patents

Barge mobile a jambes tendues pour travaux nautiques a moyennes profondeurs

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Publication number
EP1208034A1
EP1208034A1 EP00960779A EP00960779A EP1208034A1 EP 1208034 A1 EP1208034 A1 EP 1208034A1 EP 00960779 A EP00960779 A EP 00960779A EP 00960779 A EP00960779 A EP 00960779A EP 1208034 A1 EP1208034 A1 EP 1208034A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
barge
ground
connecting means
weights
ballast
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00960779A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pierre Les Grillons BLANC
Alain Horeo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vinci Construction Grands Projets SAS
Original Assignee
Vinci Construction Grands Projets SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vinci Construction Grands Projets SAS filed Critical Vinci Construction Grands Projets SAS
Publication of EP1208034A1 publication Critical patent/EP1208034A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/28—Barges or lighters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/50—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers
    • B63B21/502—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers by means of tension legs

Definitions

  • the invention relates to an anchoring device for floating structures, in particular for platforms used for various nautical works, such as for example dredging, embankment or pile driving of submerged piles.
  • EP -A- 2 624 089 EP -A- 0 716 011, JP -A- 60163786, JP -A- 60045494, JP -A- 59128086, EP -A- 0 575 288, EP -A- 0 441 413, EP -A- 0 360 364, EP -A- 0 328 196, EP -A- 0 323 392, EP -A- 0 319 419, EP -A- 0 311 398, EP - A- 0 311 397, EP - A- 0 311 396, EP -A- 0 302 546, WO -A- 95/29839, WO -A- 96/40548, WO -A- 96/21797, WO -A- 97/45318, WO -A- 97/29942, WO -A-
  • Turret anchors if they are well suited to certain underwater works such as drilling, allow a rotation of the floating structure relative to the axis of the turret, a movement which is undesirable for certain works under -marins.
  • Document FR -A- 2 248 192 thus describes an ocean-going device used for well operations.
  • the device is held in place by at least two taut anchor or mooring lines, generally vertical.
  • the anchoring means can be lowered by filling their internal compartment, to be placed on the seabed.
  • the device can be towed, the anchoring means being emptied and able to support themselves during towing.
  • Document FR -A- 2 698 605 describes an underwater self-elevating platform that can be towed and includes means for pulling cables from the platform towards the bottom to a submerged position where its legs are in support on the bottom, and means for adjusting the position of each leg relative to the deck of the platform so that it is at a predetermined height relative to the bottom, four legs sliding vertically in sleeves arranged in the bridge .
  • barges have a complex and costly structure completely different from that of barges. Indeed, the barges have a generally parallelepiped shape whose height is small compared to the other dimensions.
  • the invention aims to provide a mobile barge called with stretched legs, that is to say comprising weights suspended from cables or anchor chains, this barge being obtainable in a completely reversible manner from a platform. self-elevating, and not requiring anchorage by anchor lines.
  • This barge must in particular be able to remain at a substantially invariable level despite the tidal range, the swell or the load variations linked to the operation of machines such as crane carried by said barge.
  • This barge must also be suitable for nautical work, of maritime or river type, at shallow depth, of the order of a few tens of meters to 150 m for example, including for areas where the seabed is at low lift and in steep slope.
  • the invention relates, according to a first aspect, to a barge for nautical works comprising a bridge capable of receiving machines for carrying out work such as a crane, this barge comprising ballast weights, connecting means connecting the deck at each ballast, at least three of the said ballasts being placed on the ground when the barge is in active state, said barge being such that, in combination:
  • the connecting means are kept under tension;
  • the barge is kept in a substantially constant position relative to the ground, the effects of swell, waves, load movements on the barge and the effects of current being absorbed by the connecting means;
  • the barge can pass from an active state, to an inactive state in which it is free to move, the ballasts then being suspended above the ground.
  • An active state of the barge corresponds in particular to its use perpendicular to a given site.
  • An inactive state of the barge corresponds for example to its conveying or to its movement between two sites.
  • the lifting means of the barge connecting means are at least partly similar to those used for lifting the legs of a self-elevating platform.
  • Said barge can thus be obtained by reversible transformation of the structure of a conventional jack-up platform.
  • the invention relates according to a second aspect to the application of a barge as presented above for carrying out nautical works such as dredging of foundations, placement of inclusions, embankment, pile driving, setting up ballast mat place, for depths of a few tens of meters.
  • Figure 1 is a block diagram of the operation of the anchoring of the barge with stretched legs according to the invention
  • Figure 2 is a front view of a barge obtainable by reversible transformation of a jack-up platform according to one embodiment
  • Figure 3 is a side view of the barge of Figure 2
  • - Figure 4 is a detail view of the device for lifting the legs of a self-elevating platform before its reversible transformation into a barge with stretched legs
  • FIG. 5 is a detailed view of the device for lifting the chains of the straight leg barge, a device which can be obtained by transformation reversible of the lifting device for the legs of the self-lifting platform as shown in FIG. 4.
  • PB weight of barge 1, including any mobile loads
  • R1, R2 reactions of the soil 2 with respect to the weights 3
  • T1, T2 voltage of the connecting means 4 connecting the barge 1 to the weights 3
  • ⁇ h difference between water level at high tide 5a and initial level 5b.
  • the basic work surface 6 defined by the barge 1 is at a substantially constant distance from the ground 2 both in general (on the left in FIG. 1) and during a rising tide (middle of FIG. 1), than when moving a load on the barge (right in Figure 1).
  • the weight in water of the weights 3 is determined by the following condition:
  • minTmin being the sum of the minimum voltages of the connecting means 4 such as chains or equivalent, voltages measured at the bottom
  • Psmin being the minimum total weight to be transferred to the ground to compensate for the lateral thrusts exerted on the barge - for example under the effect of currents or wind - and to also compensate for any variations in slope of the ground 2;
  • the variations in water level can be accommodated, within a certain range of variation, by the elastic deformation of the connection means 4, without the tension of these connection means being canceled.
  • This range of water level variations can correspond to the values of the tidal coefficients predicted during the duration of the work.
  • the length of the connection means 4 can be modified so as to keep them in a non-zero voltage range but less than a threshold value, making it possible to avoid any risk of deterioration of these connection means, or of excessive reduction soil reactions R1, R2.
  • the effect of the tides is at least partially offset by ballasting the barge, so as to attenuate or even reduce zero the elastic deformation of the connecting means induced by these tides for an unballasted barge.
  • the weight of the weights 3 is determined in particular so as to avoid a drift of the barge under the effect of the currents encountered in the area of the site under consideration.
  • the bridge 7 of the barge 1 comprises four stretched feet 8 formed by connecting means 4 between the ballasts 3 and the bridge 7.
  • the bridge 7 has an upper work surface 6 on which work machines can be placed.
  • a Manitowoc 888 Ringer type hoist with a capacity of 180 T at 40 m and 75 m of boom is mounted on barge 1; 0 - the weights 3 are placed on the ground 2 at 65 m below the water level 5; the width of the barge, measured in the horizontal direction D1 in FIG. 2, is of the order of 40 m; the length of the barge 1, measured in the horizontal direction D2 in FIG.
  • each ballast 3 has a submerged weight of 750 T;
  • the connecting means 4 are chains of 168 mm, with a breaking load of the order of 2360 T;
  • the distance, measured along direction D1, between the two front chains is substantially equal to the distance measured along this direction D1, between 0 the two rear chains and is of the order of 27 m;
  • the distance measured in direction D2 between the two right side chains is substantially equal to the distance measured in this direction D2 between the two left side chains and is of the order of 35 m.
  • the lifting device represented in FIGS. 2 and 3 is used for placing inclusions 9 using a threshing hammer, a storage area for these inclusions being visible in FIG. 3, at the rear. of the arrow of the craft.
  • inclusions can be, for example, metal tubes two meters in diameter and 25 to 30 meters in length, to be placed in the ground under the foundation of the piles.
  • the barge can be used for the installation of a ballast mat on a surface of the order of 120 m in diameter, leveled to the nearest 5 centimeters to a depth of the order of 65 m
  • Barge 1 can have three, four or more than four weights.
  • weights 3 placed on the ground When the barge has more than four weights, some of these weights may not rest on the ground 2 when the barge is in use on site when the dimensioning of the weights 3 placed on the ground, carried out in the general manner described above, ensures stability sufficient for the barge.
  • the stretched legs 8 are advantageously made using chains or stranded steel cables.
  • the weights 3 can be made of concrete, for example heavy concrete or concrete based on quality cement taken from the sea to avoid degradation by sulfates contained in sea water, the masses preferably having rounded angles.
  • the weights comprise at least one compartment allowing, by the water inlet or outlet, to vary their weight.
  • Figure 4 is shown a detail view of a self-elevating platform leg.
  • the leg 10 is keyed, in a manner known per se, by a movable keying block 11 connected to a fixed keying block 12 by jacks 13.
  • FIG. 5 is shown a chain lifting device obtained by reversible modification of the structure shown in FIG. 4.
  • the chain lifting system said stretched legs, is locked on a movable false leg 14 provided with a chain blocker 15, a fixed false leg 16, placed in alignment with and below the movable false leg 14 also being fitted with a chain blocker 17, lower.
  • the main traction on the chain 8 is exerted in the vertical direction parallel to the direction of the false legs 14,16 by the action of the jacks 13 on the false leg 14 and the chain blocker 15.
  • Direction F is the winding direction of the excess chain after deflection on the drum 18.
  • the mode of operation of the lifting system, for barge 1 is therefore such that the general structure of the lifting system of the legs of a self-lifting platform can be reversibly changed, so as to allow the transformation of this platform in towable barge with straight legs.
  • the weights 3 being above the ground 2 such as a seabed for example, the barge is towed by any suitable means to the right of a first site.
  • the internal compartments, if any, of the barge are preferably deballasted so as to give the barge a buoyancy suitable for its towing.
  • the driving means are actuated so as to allow the ballasts 3 to descend to the bottom 2.
  • the weights can have a support face on the ground provided with projections or a coating increasing the friction of the weights on the ground and facilitating the maintenance in position of the barge against winds and currents.
  • At least partial deballasting of the internal compartments of the barge is carried out so as to increase the average tension of the connecting means.
  • the barge can be maintained at a substantially constant level under predetermined conditions of use, the design of the weights taking into account for example the tidal range, the swell or the load variations linked to the displacement of the machines they support, for the site under consideration.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Barge pour travaux nautiques comprenant un pont (7) apte à recevoir des engins d'exécution de travaux tels que grue, cette barge (1) comportant des lests (3), des moyens de liaison (4) reliant le pont (7) à chaque lest (3), au moins trois desdits lests (3) étant posés sur le sol (2) lorsque la barge (1) est en état actif, ladite barge étant telle qu'en combinaison, à l'état actif: les lests (3) ne sont pas fixés rigidement sur le sol (2), les moyens de liaison (4) sont maintenus en tension, la barge (1) est maintenue en position sensiblement constante par rapport au sol (2), les effets de houle, de vagues, de mouvements de charge sur la barge (1) et les effets de courant étant absorbés par les moyens de liaison (4); ladite barge (1) pouvant passer d'un état actif à un état inactif dans lequel elle est libre de ses mouvements, les lests (3) étant alors suspendus au-dessus du sol (2). Une telle barge, utilisable pour des travaux nautiques à moyennes profondeurs, peut être obtenue par transformation réversible d'une plate-forme auto-élévatrice conventionnelle.

Description

Barge mobile à jambes tendues pour travaux nautiques à moyennes profondeurs
L'invention se rapporte à un dispositif d'ancrage pour structures flottantes, en particulier pour plates-formes utilisées pour différents travaux nautiques, tels que par exemple dragage, remblai ou battage de pieux immergés.
On connaît déjà, dans l'art antérieur, de nombreuses conceptions de dispositifs d'ancrage pour structures flottantes en vue de leur maintien en bonne position par rapport à l'emplacement de travaux, en dépit des effets de la houle notamment.
Pour ce maintien en position, diverses solutions ont été envisagées telles que notamment : - fixation à demeure par rapport au fond marin, par des structures en béton ou en acier. Une telle méthode est parfois employée pour les plates-formes pétrolières dites à embase rigide, adaptées pour les mers peu profondes. Pour ce premier type d'ancrage, on peut se reporter par exemple au document suivant: EP -A- 0 640 522; - lignes d'amarrage reliées à une tourelle d'amarrage et réparties autour de l'axe de la tourelle de sorte à s'opposer à sa dérive sous l'effet des forces transversales qui s'exercent sur la structure flottante. La structure flottante, montée rotative par rapport à la tourelle, peut ainsi tourner autour de l'axe de cette tourelle. Pour ce deuxième type d'ancrage, on peut se reporter, par exemple, aux documents suivants : WO -A- 99/17983, WO -A- 99/17982, WO -A- 96/30524, WO -A- 98/34829, EP -A- 0 921 061 , FR -A- 2 771 703 ; maintien par rapport à un seul ou plusieurs points d'amarrage, par le biais de lignes d'amarrage non nécessairement verticales et non nécessairement maintenues en tension. Pour ce troisième type d'ancrage, on peut se référer, par exemple, aux documents suivants : EP -A- 0 796 784, WO -A- 98/35874, WO -A- 99/02394, WO -A- 99/10228, US -A- 3 865 064 ; ancrage funiculaire par des lignes tendues qui s'étendent, le plus souvent verticalement, vers une base ancrée sur le fond marin. Cette méthode est employée notamment pour un grand nombre de plates-formes pétrolières dites à pieds tendus (tension leg platform ou TLP), particulièrement adaptées au forage par grand fond, entre 500 m et 2000 m.
Pour ce quatrième type d'ancrage, on peut se reporter, par exemple, aux documents suivants : FR -A- 2 755 091 , FR -A- 2 729 635, FR -A- 2 703 021 ,
FR -A- 2 624 089, EP -A- 0 716 011 , JP -A- 60163786, JP -A- 60045494, JP -A- 59128086, EP -A- 0 575 288, EP -A- 0 441 413, EP -A- 0 360 364, EP -A- 0 328 196, EP -A- 0 323 392, EP -A- 0 319 419, EP -A- 0 311 398, EP - A- 0 311 397, EP -A- 0 311 396, EP -A- 0 302 546, WO -A- 95/29839, WO -A- 96/40548, WO -A- 96/21797, WO -A- 97/45318, WO -A- 97/29942, WO -A-
99/00293.
Les ancrages par tourelles, s'ils sont bien adaptés à certains travaux sous- marins tels que le forage, autorisent une rotation de la structure flottante par rapport à l'axe de la tourelle, mouvement qui n'est pas souhaitable pour certains travaux sous-marins.
Les plates-formes à embase rigide posées directement sur le fond de la mer, les barges ou plates-formes semi-submersibles à ancrage caténaire, en particulier pour les mers peu profondes, offrent certes plus de stabilité en position que les ancrages à tourelles par rapport à un chantier sous-marin pour les engins qu'elles supportent.
Mais elles ne peuvent généralement pas être facilement et rapidement déplacées d'un site d'emploi à un autre tout en étant maintenues en position sensiblement stable sur chaque site d'emploi.
Il a été proposé, dans l'art antérieur, de remédier à ce défaut en proposant des structures flottantes à ancrage par câbles tendus et pouvant être remorquées.
Le document FR -A- 2 248 192 décrit ainsi un appareil de haute mer servant aux opérations sur puits. L'appareil est maintenu en place par au moins deux lignes d'ancrage ou d'amarrage tendues, généralement verticales. Les moyens d'ancrage peuvent être abaissés par remplissage de leur compartiment interne, pour être posés sur le fond marin. L'appareil peut être remorqué, les moyens d'ancrage étant vidés et pouvant se supporter eux-mêmes, lors du remorquage.
Le document FR -A- 2 698 605 décrit une plate-forme auto-élévatrice sous-marine pouvant être remorquée et comprenant des moyens de tirage par câbles de la plate-forme vers le fond jusqu'à une position immergée où ses jambes sont en appui sur le fond, et des moyens pour régler la position de chaque jambe par rapport au pont de la plate-forme de manière que celui ci soit à une hauteur prédéterminée par rapport au fond, quatre jambes coulissant verticalement dans des manchons aménagés dans le pont.
On connaît par ailleurs des barges auto-élévatrices comportant une multiplicité de pieds sur lesquels une structure flottante peut être soutenue et soulevée. On peut se reporter, par exemple, au document WO -A- 92/08849.
On citera en outre les brevets américains 3982492, 3540396, 4048945, 4062313, 3919957, 3780685, 3976021 , 3983828, 2972973, 2399656.
Tous ces documents décrivent les plates-formes flottantes reliées au fond marin par des câbles tendus. Ces plates-formes comportent une structure supérieure située nettement au-dessus du niveau de la mer et une structure inférieure située nettement au-dessous de ce niveau, ces deux structures étant reliées entre elles par des colonnes verticales de section relativement faible.
De ce fait, les variations de niveau de la mer dues par exempt aux marées ont peu d'incidence sur la poussée d'Archimède qui s'exerce sur la structure.
De telles plates-formes ont une structure complexe et coûteuse complètement différente de celle des barges. En effet, les barges ont une forme généralement parallèlépipèdique dont la hauteur est faible par rapport aux autres dimensions.
De ce fait, la moindre variations du niveau de la mer modifie la poussée d'Archimède, dans des proportions considérables. Il en résulte que les moyens divulgués par l'art antérieur des plates-formes ne suffisent par pour stabiliser les barges.
L'invention vise à fournir une barge mobile dite à jambes tendues, c'est à dire comprenant des lests suspendus à des câbles ou des chaînes d'ancre, cette barge pouvant être obtenue de manière complètement réversible à partir d'une plate-forme auto-élévatrice, et ne nécessitant pas de mouillage par lignes d'ancres.
Cette barge doit notamment pouvoir rester à un niveau sensiblement invariable malgré le marnage, la houle ou les variations de charge liées au fonctionnement d'engins tels que grue portés par ladite barge.
Cette barge doit également être adaptée aux travaux nautiques, de type maritimes ou fluviaux, à faible profondeur, de l'ordre de quelques dizaines de mètres à 150 m par exemple, y compris pour des zones où le fond marin est à faible portance et en forte pente.
Cette barge doit être économique et simple en conception et utilisation.
Pour atteindre les objectifs ci-dessus, l'invention concerne selon un premier aspect une barge pour travaux nautiques comprenant un pont apte à recevoir des engins d'exécution de travaux tels que grue, cette barge comportant des lests, des moyens de liaison reliant le pont à chaque lest, au moins trois des dits lests étant posés sur le sol lorsque la barge est en état actif, ladite barge étant telle que, en combinaison :
• lorsque la barge est en état actif :
- les lests ne sont pas fixés rigidement sur le sol ;
- les moyens de liaison sont maintenus en tension ; - la barge est maintenue en position sensiblement constante par rapport au sol, les effets de houle, de vagues, de mouvements de charge sur la barge et les effets de courant étant absorbés par les moyens de liaison ;
• la barge peut passer d'un état actif, à un état inactif dans lequel elle est libre de ses mouvements, les lests étant alors suspendus au-dessus du sol. Un état actif de la barge correspond en particulier à son emploi à l'aplomb d'un chantier donné.
Un état inactif de la barge correspond par exemple à son convoyage ou à son déplacement entre deux chantiers.
Dans une réalisation particulière, les moyens de levage des moyens de liaison de la barge sont au moins en partie analogues à ceux employés pour le levage des jambes d'une plate-forme auto-élévatrice.
Ladite barge peut ainsi être obtenue par transformation réversible de la structure d'une plate-forme auto-élévatrice conventionnelle.
L'Invention se rapporte selon un deuxième aspect à l'application d'une barge telle que présentée ci-dessus pour la réalisation de travaux nautique tels que dragage de fondations, mise en place d'inclusions, remblai, battage de pieux, mise en place de tapis de ballast, pour des profondeurs de quelques dizaines de mètres.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de modes de réalisation, description qui va être faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est un schéma de principe du fonctionnement de l'ancrage de la barge à jambes tendues selon l'invention ; la figure 2 est une vue de face d'une barge pouvant être obtenue par transformation réversible d'une plate-forme auto-élévatrice selon un mode de réalisation ; la figure 3 est une vue de côté de la barge de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue de détail du dispositif de levage des jambes d'une plate-forme auto-élévatrice avant sa transformation réversible en barge à jambes tendues ; la figure 5 est une vue de détail du dispositif de levage des chaînes de la barge à jambes tendues, dispositif pouvant être obtenu par transformation réversible du dispositif de levage des jambes de la plate-forme auto-élévatrice tel que représenté en figure 4.
On se rapporte tout d'abord à la figure 1.
La signification des symboles employés en figure 1 est la suivante : PA : poussée d'Archimède ;
PB : poids de la barge 1 , y compris d'éventuelles charges mobiles ; R1 , R2 : réactions du sol 2 vis à vis des lests 3 ; T1 , T2 : tension des moyens de liaison 4 reliant la barge 1 aux lests 3 ; Δh : différence entre niveau de l'eau à marée haute 5a et niveau initial 5b.
Afin de simplification : seuis deux lests 3 sont représentés en figure 1. Il est entendu toutefois que plus de deux tests peuvent être prévus ; le sof 2 est considéré comme sensiblement horizontal. L'homme du métier comprendra toutefois que le raisonnement ci dessous effectué en référence à la figure 1 peut être transposé au cas d'un sol non horizontal.
Le plan de travail de base 6 défini par la barge 1 est à distance sensiblement constante par rapport au sol 2 tant en situation générale (à gauche sur la figure 1), que lors d'une marée montante (milieu de la figure 1), que lors du déplacement d'une charge sur la barge (à droite sur la figure 1).
Lorsque la marée est montante ou que le niveau de l'eau varie pour toute autre raison, les valeurs PA et T1 , T2 augmentent, tandis que les valeurs R1 , R2 diminuent.
Lors du déplacement d'une charge, par exemple de gauche à droite (figure 1 , à droite) la tension des moyens de liaison 4 et les valeurs des réactions R1 , R2 sur les lests 3 varient en conséquence, les lests 3 restant posés au sol 2 et la tension des moyens de liaison 4 ne s'annulant pas. Pour obtenir de telles caractéristiques de stabilité de la barge 1 , les conditions générales suivantes sont appliquées.
Le poids dans l'eau des lests 3 est déterminé par la condition suivante :
Plest >= ΣTmin + Psmin + ΔPA
• ΣTmin étant la somme des tensions minimum des moyens de liaison 4 tels que des chaînes ou équivalent, tensions mesurées au fond ; • Psmin étant le poids total minimum à transférer au sol pour compenser les poussées latérales exercées sur la barge -par exemple sous l'effet des courants ou du vent- et pour compenser également les variations éventuelles de dénivellation du sol 2 ;
• ΔPA étant la variation de la poussée d'Archimède sous l'effet de la houle.
L'effet des vagues et des mouvements de fa charge sur la barge 1 se traduit par des variations de tension sur les moyens de liaison 4.
Dans un mode de réalisation, les variations de niveau d'eau peuvent être accommodées, dans une certaine gamme de variation, par la déformation élastique des moyens de liaison 4, sans que la tension de ces moyens de liaison ne s'annule.
Cette gamme de variation de niveau d'eau peut correspondre aux valeurs des coefficients de marée prévus lors de la durée du chantier.
En variante, la longueur des moyens de liaison 4 peut être modifiée de sorte à les maintenir dans une gamme de tension non nulle mais inférieure à une valeur seuil, permettant d'éviter tout risque de détérioration de ces moyens de liaison, ou de réduction excessive des réactions du sol R1 ,R2.
Selon un autre mode de réalisation, l'effet des marées est au moins en partie compensé par un ballastage de la barge, de sorte à atténuer voire réduire à zéro la déformation élastique des moyens de liaison induite par ces marées pour une barge non ballastée.
L'effet du courant est compensé par l'effort de rappel des moyens de liaison 4.
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Le poids des lests 3 est déterminé notamment de sorte à éviter une dérive de la barge sous l'effet des courants rencontrés dans la zone du chantier considéré.
On se rapporte maintenant aux figures 2 et 3. 0
Le pont 7 de la barge 1 comporte quatre pieds tendus 8 formés par des moyens de liaison 4 entre les lests 3 et le pont 7.
Le pont 7 présente une surface supérieure de travail 6 sur laquelle peuvent être placés des engins de travaux.
Dans la réalisation représentée : un engin de levage de type Manitowoc 888 Ringer d'une capacité de 180 T à 40 m et de 75 m de flèche est monté sur la barge 1 ; 0 - les lests 3 sont posés sur le sol 2 à 65 m sous le niveau de l'eau 5 ; la largeur de la barge, mesurée suivant la direction horizontale D1 de la figure 2, est de l'ordre de 40 m ; la longueur de la barge 1 , mesurée suivant la direction horizontale D2 de la figure 3, est de l'ordre de 55 m ; 5 - chaque lest 3 présente un poids immergé de 750 T ; les moyens de liaison 4 sont des chaînes de 168 mm, d'une charge à rupture de l'ordre de 2360 T ; la distance, mesurée suivant la direction D1 , entre les deux chaînes avant est sensiblement égale à la distance mesurée suivant cette direction D1 , entre 0 les deux chaînes arrières et est de l'ordre de 27 m ; de même, la distance mesurée suivant la direction D2 entre les deux chaînes latérales droites est sensiblement égale à la distance mesurée suivant cette direction D2 entre les deux chaînes latérales gauche et est de l'ordre de 35 m. L'engin de levage représenté en figures 2 et 3 est employé pour la mise en place d'inclusions 9 à l'aide d'un marteau de battage, une zone de stockage de ces inclusions étant visible en figure 3, à l'arrière de la flèche de l'engin.
Ces inclusions peuvent être, par exemple, des tubes métalliques de deux mètres de diamètre et de 25 à 30 mètres de longueur, à mettre en place dans le terrain sous la fondation des piles.
II est entendu que les dimensions et type d'engin de travaux mentionnés ci-dessus ne sont donnés qu'à titre d'exemple de réalisation.
D'autres engins de travaux, tels que dragage, remblai, battage de pieux peuvent être envisagés.
A titre d'exemple, la barge peut être utilisée pour la mise en place d'un tapis de ballast sur une surface de l'ordre de 120 m de diamètre, nivelé à 5 centimètres près à une profondeur de l'ordre de 65 m
La barge 1 peut comporter trois, quatre ou plus de quatre lests.
Lorsque la barge comporte plus de quatre lests, certains de ces lests peuvent ne pas reposer sur le sol 2 lorsque la barge est en usage sur chantier lorsque le dimensionnement des lests 3 posés au sol, effectué de la manière générale exposée auparavant, assure une stabilité suffisante pour la barge.
Les jambes tendues 8 sont avantageusement réalisées à l'aide de chaînes ou de câbles toronnés en acier.
D'autres matériaux peuvent être envisagés par l'homme du métier, en tenant compte des efforts à accommoder.
Les lests 3 peuvent être réalisées en béton par exemple en béton lourd ou en béton à base de ciment de qualité prise de mer pour éviter la dégradation par les sulfates contenus dans l'eau de mer, les masses présentant de préférence des angles arrondis.
Dans un mode particulier de mise en œuvre, les lests comportent au moins un compartiment permettant, par l'entrée ou la sortie d'eau, de faire varier leur poids.
On se rapporte maintenant aux figures 4 et 5.
En figure 4 est représentée une vue de détail d'une jambe de plate-forme auto-élévatrice.
La jambe 10 est clavetée, de manière connue en soi, par un bloc mobile de clavetage 11 relié à un bloc fixe de clavetage 12 par des vérins 13.
En figure 5 est représenté un dispositif de levage de chaîne obtenu par modification réversible de la structure représentée en figure 4.
Le système de levage des chaînes -dites jambes tendues - est verrouillé sur une fausse jambe mobile 14 munie d'un bloqueur de chaîne 15, une fausse jambe fixe 16, placée dans l'alignement et en dessous de la fausse jambe mobile 14 étant également munie d'un bloqueur de chaîne 17, inférieur.
La traction principale sur la chaîne 8 est exercée selon la direction verticale parallèle à la direction des fausses jambes 14,16 par action des vérins 13 sur la fausse jambe 14 et le bloqueur de chaîne 15.
La direction F est la direction d'enroulement de l'excédent de chaîne après déviation sur le tambour 18.
Lors de cette traction, le bloqueur de chaîne supérieur 15 de la fausse jambe mobile 14 est verrouillé, le bloqueur de chaîne inférieur 17 de la fausse jambe fixe 16 étant déverrouillé, la fausse jambe mobile étant soulevée à l'aide des vérins 13. Le mode de fonctionnement du système de levage, pour la barge 1 , est donc tel que la structure générale du système de levage des jambes d'une plate-forme auto-élévatrice peut être modifiée de manière réversible, de sorte à permettre la transformation de cette plate-forme en barge remorquable à jambes tendues.
Un dispositif de guidage 19 des chaînes et un équipement de stockage des chaînes, non représenté, complètent le système de levage.
On décrit maintenant le procédé de mise en place et de déplacement de la barge d'un chantier à un autre.
Les lests 3 étant au-dessus du sol 2 tel qu'un fond marin par exemple, la barge est remorquée par tout moyen adapté jusqu'au droit d'un premier chantier.
Lors de ce remorquage, les compartiments internes éventuels à la barge sont de préférence déballastés de sorte à donner à la barge une flottabilité adaptée à son remorquage.
Lorsque la barge est sensiblement au droit du premier chantier, les moyens moteurs sont actionnés de sorte à permettre la descente des lests 3 jusqu'au fond 2.
Ainsi qu'il a été dit plus haut, lorsque les lests reposent sur le sol 2, un certain niveau de tension est maintenu dans les moyens de liaison tels que des chaînes
Le cas échéant, les lests peuvent présenter une face d'appui au sol pourvue de saillies ou d'un revêtement augmentant le frottement des lests sur le sol et facilitant le maintien en position de la barge contre vents et courants.
Le cas échéant, un dé ballastage au moins partiel des compartiments internes de la barge est réalisé de sorte à augmenter la tension moyenne des moyens de liaison. Par le dimensionnement des lests présenté ci-dessus, la barge peut être maintenue à un niveau sensiblement constant dans des conditions d'utiiisation prédéterminées, le dimensionnement des lests tenant compte par exemple du marnage, de la houle ou les variations de charge liées au déplacement des engins qu'elles supporte, pour le chantier considéré.
La possibilité de transformer une plate-forme auto-élévatrice en barge à jambes tendues telle que présentée ci-dessus est avantageuse à plus d'un titre : les plates-formes auto-élévatrices conventionnellement utilisées en travaux maritimes ne sont pas conçues pour des chantiers nautiques à des profondeurs de quelques dizaines de mètres ; l'utilisation d'une plate-forme élévatrice hors d'eau conduit, dans le cas où le sol est à faible portance à la réalisation de patins larges qui, de plus, doivent être articulés lorsque le sol est en forte pente. Dans de tels types de sites de travaux, l'emploi des plates-formes élévatrice hors d'eau devient très complexe et onéreux, le poids exercé par les jambes des plates-formes risquant par ailleurs d'entraîner un glissement de terrain.

Claims

REVENDICATIONS
1. Barge pour travaux nautiques comprenant un pont (7) apte à recevoir des engins d'exécution de travaux tels que grue, cette barge (1 ) comportant des lests (3), des moyens de liaison (4) reliant le pont (7) à chaque lest (3), au moins trois des dits lests (3) étant posés sur le sol (2) lorsque la barge (1) est en état actif, caractérisée en ce qu'en combinaison, • lorsque la barge est en état actif : les lests (3) ne sont pas fixés rigidement sur le sol (2) ; les moyens de liaison (4) sont maintenus en tension ; la barge (1 ) est maintenue en position sensiblement constante par rapport au sol (2), les effets de houle, de vagues, de mouvements de charge sur la barge (1) et les effets de courant étant absorbés par les moyens de liaison (4);
• la barge (1) peut passer d'un état actif à un état inactif dans lequel elle est libre de ses mouvements, les lests (3) étant alors suspendus au-dessus du sol (2).
• la barge comportant en outre, des ballasts internes, aptes à compenser l'effet des marées lorsque la barge (1) est en état actif, ces marées n'entraînant de ce fait aucune variation de tension des moyens de liaison (4).
2. Barge selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le poids dans l'eau des lests (3) est déterminé par la condition suivante : Plest >= ΣTmin + Psmin + ΔPA
• ΣTmin étant la somme des tensions minimum des moyens de liaison (4), tensions mesurées au fond ;
• Psmin étant le poids total minimum à transférer au sol pour compenser les poussées latérales exercées sur la barge, par exemple sous l'effet des courants ou du vent, et pour compenser également les variations éventuelles de dénivellation du sol (2) ;
• ΔPA étant la variation de la poussée d'Archimède sous l'effet de la houle.
3. Barge selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de liaison (4) entre les lests (3) et le pont (7) sont choisis parmi le groupe comprenant les chaînes, les câbles tressés, les câbles torsadés en acier ou tout autre matériau équivalent.
4. Barge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un des lests (3) comporte au moins un compartiment permettant, par l'entrée ou la sortie d'eau, de faire varier son poids.
5. Barge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le système de levage des moyens de liaison est verrouillé sur une fausse jambe mobile (14) munie d'un bloqueur (15), une fausse jambe fixe (16) placée dans l'alignement et en dessous de la fausse jambe mobile (14) étant également munie d'un bloqueur (17).
6. Barge selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de levage des moyens de liaison (4) sont au moins en partie analogues à ceux employés pour le levage des jambes d'une plate-forme auto-élévatrice.
7. Application d'une barge selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, pour la réalisation de travaux nautiques tels que dragage de fondations, mise en place d'inclusions (9), remblai, battage de pieux, mise en place de tapis de ballast, pour des profondeurs de quelques dizaines de mètres.
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