Dispositif d'amarrage pour une structure flottante

Abstract

 La coque (2) de la structure flottante (1) est traversée par un puits d'axe vertical (3) dans lequel une tourelle (7) est montée rotative autour de l'axe vertical (10) du puits (3). Des lignes d'amarrage (8) sont reliées chacune par leur partie supérieure à un organe de liaison (17, 18). Chacun des organes de liaison (17, 18) comporte une clavette (17) logée dans une encoche (16) de direction radiale dans une partie périphérique d'une table horizontale (14) constituant la partie inférieure de la tourelle (7). La clavette (17) est suspendue à la tourelle (7) par l'intermédiaire d'un tirant (18). La clayette (17) à laquelle est reliée une ligne d'amarrage (8) est mobile dans une direction radiale par rapport à la table (14) de la tourelle (7) et par rapport à la paroi interne d'un palier (15) disposé de manière coaxiale dans la partie inférieure du puits (3).

Description

[0001] L'invention concerne un dispositif d'amarrage pour une structure flottante et en particulier pour un bateau utilisé pour le forage en mer ou pour l'exploitation de puits de pétrole ou de gaz sous-marins.

[0002] On connaît des bateaux utilisés pour le forage en mer ou pour l'exploitation de puits de pétrole ou de gaz ayant une tête de puits au niveau du fond d'une mer ou d'un océan. Il est nécessaire d'assurer un amarrage de ces bateaux, de manière à éviter une dérive du bateau pendant le forage ou l'exploitation d'un puits, par exemple sous l'effet des courants ou du vent.

[0003] On connaît des systèmes d'amarrage de bateaux utilisés pour l'exploitation pétrolière en mer dont la coque est traversée par un puits d'axe vertical débouchant à l'air libre à sa partie supérieure, au niveau d'un pont supérieur du bateau et, à sa partie inférieure, dans la masse d'eau sur laquelle flotte le bateau, au niveau du fond de la coque, en dessous de la ligne de flottaison. Le puits vertical peut être utilisé en particulier pour faire passer le train de tiges de forage ou les conduits d'exploitation du puits à travers la coque du bateau, en direction du fond de l'étendue d'eau sur laquelle flotte le bateau.

[0004] On connaît des dispositifs d'amarrage de bateaux comportant un puits d'axe vertical traversant la coque, qui comprennent une tourelle disposée dans le puits dans une disposition sensiblement coaxiale par rapport au puits qui est montée rotative, par l'intermédiaire de sa partie supérieure, sur la coque du bateau, autour de l'axe vertical du puits.

[0005] Des moyens d'amarrage tels que des lignes d'amarrage constituées par des chaînes sont reliés à la tourelle et sont répartis autour de l'axe de la tourelle, de manière à s'opposer à la dérive de la tourelle, sous l'effet de forces transversales qui s'exercent sur le bateau. Du fait que la tourelle est maintenue en place, le bateau, qui est relié par l'intermédiaire d'un palier à la partie supérieure de la tourelle, est maintenu à l'encontre des forces transversales, de sorte qu'on évite toute dérive du bateau. Le bateau ne peut que tourner autour de l'axe de la tourelle, du fait qu'il est monté rotatif par rapport à la tourelle par l'intermédiaire du palier supérieur.

[0006] Lorsque les lignes d'amarrage qui comportent une partie inférieure s'étendant en direction du fond de la mer ou de l'océan sont reliées par leur partie supérieure, directement à la partie inférieure de la tourelle qui est généralement réalisée sous la forme d'une table horizontale circulaire placée avec un certain jeu radial dans la partie inférieure du puits vertical, l'ensemble des efforts transversaux et des couples exercés par le bateau sur la tourelle maintenue par les lignes d'amarrage est transmis par le palier supérieur qui doit donc être conçu de manière massive et très résistante.

[0007] Il est possible de faire reprendre une partie de ces efforts par la table constituant la partie inférieure de la tourelle, en plaçant contre la surface intérieure du puits vertical, dans sa partie inférieure en vis-à-vis de la table, un palier coaxial au puits et à la table par l'intermédiaire duquel la table peut venir en appui contre le puits vertical de la coque du bateau, sous l'effet d'efforts transversaux. Cependant, dans ce cas, le palier et la partie inférieure du puits vertical subissent des chocs ou des efforts qui peuvent être la cause d'une flexion du corps de la tourelle et d'une déformation du palier, par exemple par ovalisation.

[0008] Il peut donc être préférable d'assurer la liaison des parties supérieures des lignes d'amarrage avec la tourelle, par l'intermédiaire d'organes de liaison montés pivotants sur la tourelle autour d'un axe horizontal, de manière à pouvoir se déplacer chacun dans une direction radiale du puits vertical et de la tourelle, sous l'effet des efforts exercés par les lignes d'amarrage pour venir en appui sur un palier inférieur du puits de cuve. Cependant, dans ce cas, le couple exercé par le bateau mobile en rotation autour de l'axe du puits vertical est transmis aux lignes d'amarrage, par l'intermédiaire des organes de liaison articulés sur la tourelle, de sorte que ces organes de liaison articulés qui subissent le couple risquent de se déformer et d'être détériorés.

[0009] Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif d'amarrage pour une structure flottante ayant une coque traversée par un puits d'axe vertical, comportant une tourelle disposée dans le puits et montée rotative par sa partie supérieure sur la coque de la structure flottante, autour de l'axe vertical du puits, des moyens d'amarrage répartis autour de l'axe de la tourelle, ayant chacun une partie inférieure s'étendant vers le fond d'une étendue d'eau sur laquelle est supportée la structure flottante et une partie supérieure reliée à un organe de liaison monté mobile dans une direction radiale par rapport au puits et à la tourelle, ce dispositif permettant de reprendre les efforts transversaux et le couple exercés par la structure flottante, sans risque de détérioration des organes de liaison des moyens d'amarrage.

[0010] Dans ce but, chacun des organes de liaison comporte une clavette logée dans une encoche de direction radiale dans une partie périphérique d'une table horizontale constituant une partie inférieure de la tourelle, de manière que la clavette à laquelle est relié au moins un moyen d'amarrage soit mobile dans une direction radiale par rapport à la table de la tourelle et par rapport à la paroi interne du puits de cuve.

[0011] De préférence, la clavette est suspendue de manière pivotante à la tourelle, par l'intermédiaire d'au moins un tirant ayant des axes de liaison articulés à la tourelle et à la clavette, de direction horizontale

[0012] Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire, à titre d'exemples, en se référant aux figures jointes en annexe, plusieurs modes de réalisation d'un dispositif d'amarrage suivant l'invention d'un bateau utilisé pour l'exploitation pétrolière en mer.

[0013] La figure 1 est une vue schématique en élévation et en coupe partielle d'un bateau comportant un dispositif d'amarrage suivant l'invention.

[0014] La figure 2 est une vue en élévation et en coupe par un plan vertical de la partie d'un dispositif d'amarrage suivant l'invention et suivant un premier mode de réalisation disposée dans le puits vertical du bateau.

[0015] La figure 3 est une vue en coupe suivant 3-3 de la figure 2.

[0016] La figure 4 est une vue en coupe analogue à la vue de la figure 2 d'une variante de réalisation du dispositif d'amarrage.

[0017] La figure 5 est une vue en élévation et en coupe partielle suivant 5-5 de la figure 6 de la partie supérieure d'un organe de liaison articulé du dispositif d'amarrage.

[0018] La figure 6 est une vue de dessus de la partie supérieure du dispositif de liaison articulé représentée sur la figure 5.

[0019] La figure 7 est une vue de dessus et en coupe par un plan horizontal de la partie inférieure d'un organe de liaison articulé du dispositif d'amarrage.

[0020] La figure 8 est une vue en coupe et en élévation suivant 8-8 de la figure 7.

[0021] Sur la figure 1, on a représenté un bateau muni d'un dispositif d'amarrage suivant l'invention, désigné de manière générale par le repère 1.

[0022] Le bateau 1 comporte une coque 2 traversée par un puits vertical 3 dont la partie supérieure débouche à l'air libre, au niveau d'un pont supérieur 4 de la coque 2 du bateau 1.

[0023] Le puits vertical 3 débouche, à sa partie inférieure, à travers le fond de la coque 2 du bateau 1, dans l'eau de la mer 5 sur laquelle flotte le bateau 1.

[0024] L'eau de la mer 5 remplit le puits vertical 3, jusqu'à un niveau 6 correspondant à la ligne de flottaison du bateau.

[0025] Dans le cas d'un bateau 1 utilisé pour l'exploitation pétrolière, la hauteur dans la direction axiale de la partie centrale de la coque 2 et donc la longueur du puits dans la direction axiale sont de l'ordre de 30 mètres. Le puits présente un diamètre de l'ordre de 7 à 8 mètres.

[0026] Le dispositif d'amarrage du bateau 1 comporte une tourelle 7 de forme générale cylindrique disposée de manière coaxiale à l'intérieur du puits 3 et des lignes d'amarrage 8 reliées à des pièces de liaison au niveau de l'extrémité inférieure de la tourelle 7, de la manière qui sera expliquée par la suite en référence aux figures 2 et 3.

[0027] Chacune des lignes d'amarrage 8 qui est constituée par un ensemble de chaînes de très grandes longueurs (plusieurs kilomètres ou plusieurs dizaines de kilomètres) est constituée de maillons de très grandes dimensions et de masse importante.

[0028] Chacune des lignes d'amarrage 8 comporte une partie inférieure 8a s'étendant en direction du fond 9 de la mer 5 qui est constituée de chaînes qui sont généralement solidaires de moyens d'ancrage sur le fond de la mer 9, à leur partie d'extrémité reposant sur le fond de la mer.

[0029] Chacune des lignes 8 comporte une partie d'extrémité supérieure 8b qui est reliée à un organe de liaison au niveau d'une partie d'extrémité inférieure de la tourelle 7, de la manière qui sera décrite ci-après.

[0030] Les lignes d'ancrage 8 sont réparties autour de l'axe 10 du puits vertical 3, de manière à assurer un maintien de la tourelle 7 dans une position sensiblement fixe par rapport au fond 9 de la mer 5.

[0031] Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, le dispositif d'amarrage comporte trois lignes d'ancrage constituées chacune de quatre chaînes, dont les parties d'extrémité supérieures sont reliées à des organes de liaison au niveau de la partie inférieure de la tourelle 7, dans trois zones réparties autour de l'axe 10 de la tourelle et du puits vertical 3, dont les positions sont situées à 120° les unes des autres autour de l'axe 10.

[0032] La tourelle 7 comporte une table supérieure 11 constituée par une structure circulaire rigide de forte épaisseur, perpendiculaire à l'axe vertical 10 de la tourelle, par l'intermédiaire de laquelle la tourelle 7 est montée rotative sur la partie supérieure de la coque 2 du bateau, autour de l'axe 10 du puits vertical 3, à l'aide d'une couronne à galets 12. La couronne à galets 12 est fixée par l'intermédiaire d'un support 12a sur la partie supérieure de la coque 2 du bateau, le support 12a comportant une plaque d'appui annulaire qui est fixée par vissage sur la partie supérieure de la coque 2, autour de l'extrémité supérieure du puits 3.

[0033] La couronne à galets 12 comporte un ensemble de galets de roulement 13a à axes horizontaux montés sur la partie inférieure interne de la couronne 12, sur lesquels vient reposer la table supérieure 11 de la tourelle 7. La couronne de roulement 12 comporte également un ensemble de galets de roulement 13b à axes horizontaux fixés sur la partie supérieure interne de la couronne 12, venant en appui sur la surface supérieure de la table 11. Enfin, la couronne 12 comporte un ensemble de galets 13c à axes verticaux fixés sur la surface cylindrique interne de la couronne 12 venant en contact avec le bord cylindrique externe de la table supérieure 11. De cette manière, la table supérieure 11 est parfaitement maintenue et guidée en rotation autour de l'axe 10 du puits vertical 3.

[0034] Dans le cas où le diamètre de roulement de la couronne à galets 12 peut être limité à une valeur de l'ordre de 7 mètres, la couronne à galets peut être réalisée en une seule pièce. En revanche, dans le cas où le diamètre de roulement de la couronne 12 est supérieur à 7 mètres, il peut être nécessaire de réaliser la couronne à galets 12 en plusieurs secteurs qui sont assemblés et fixés sur le support 12a.

[0035] La partie d'extrémité inférieure de la tourelle 7 est constituée par une table circulaire 14 au niveau de laquelle les extrémités supérieures des lignes d'ancrage 8 sont reliées à des organes de liaison de la manière qui sera expliquée par la suite.

[0036] Le diamètre de la table 14 est sensiblement inférieur au diamètre intérieur du puits 3, de manière qu'il subsiste un espace libre d'une certaine largeur entre le bord périphérique de la table 14 et la surface interne de la partie inférieure du puits 3.

[0037] Un palier d'appui 15 est fixé, dans une disposition coaxiale, contre la surface interne du puits 3, dans sa partie inférieure, en vis-à-vis de la table 14. Il subsiste cependant un jeu radial de l'ordre de 30 mm entre la surface périphérique externe de la table 14 et la surface interne d'appui du palier 15.

[0038] La tourelle 7 est réalisée sous une forme creuse circulaire, de telle sorte qu'on puisse faire passer à l'intérieur, dans la direction verticale, des tubes ou canalisations depuis la partie supérieure de la coque 2 du bateau, en direction du fond de la mer.

[0039] La table 14 constituant la partie inférieure de la tourelle 7 comporte, dans sa partie périphérique, trois encoches 16 de direction radiale débouchant sur la surface périphérique externe de la table 14 et s'étendant suivant toute l'épaisseur de la table 14.

[0040] Les encoches 16 sont disposées dans trois zones de la table 14 dont les positions sont situées à 120° les unes des autres autour de l'axe 10 de la tourelle 7.

[0041] Dans chacune des encoches 16 de la partie périphérique de la table 14 est disposée une clavette 17 à laquelle sont reliées les extrémités des chaînes constituant une ligne d'ancrage 8.

[0042] La clavette 17 présente une largeur dans la direction circonférentielle un peu inférieure à la largeur de l'encoche 16, de manière que la clavette 17 soit montée libre à l'intérieur de l'encoche 16, ce qui lui permet de se déplacer dans la direction radiale de la tourelle 7, en direction de la surface interne du palier 15 fixé à la partie inférieure du puits 3, en vis-à-vis de la table 14. De plus, la clavette 17 présente une longueur dans la direction radiale inférieure à la longueur radiale de l'encoche 16, si bien que la clavette présente un certain débattement radial à l'intérieur de l'encoche 16, entre la surface arrière 16a de l'encoche 16 et la surface interne 15a du palier 15.

[0043] Chacune des clavettes 17 est suspendue à la table supérieure 11 de la tourelle 7, par l'intermédiaire d'un tirant de suspension 18.

[0044] Le tirant de suspension 18 est monté articulé à l'une de ses extrémités sur la table supérieure 11 et à son autre extrémité sur la clavette 17, autour d'axes horizontaux respectifs 18a et 18b.

[0045] Comme il est visible sur les figures 5 et 6, la table supérieure 11 de la tourelle 7 est traversée par une ouverture 19 de forme rectangulaire renforcée en périphérie par un cadre 20 de section courante rectangulaire.

[0046] A l'intérieur du cadre 20, sont disposées, dans des directions transversales, des plaques de suspension 21 en forme de T qui sont soudées sur le cadre 20. Les plaques de suspension 21 délimitent des espaces successifs à l'intérieur du cadre 20 dans chacun desquels peut être montée pivotante une biellette 38 constituée de deux bras parallèles 38a et 38b suspendus à un arbre 22 monté et arrêté en rotation entre deux plaques 21. L'écartement entre les bras 18a et 18b est maintenu par un tube entretoise 23 engagé sur l'arbre 22.

[0047] Chacun des tirants 18 monté pivotant autour d'un axe horizontal à l'intérieur du cadre 20 assure la suspension d'une clavette 17 dans laquelle sont reçues et fixées les extrémités des chaînes d'une ligne d'ancrage 8.

[0048] Dans le cas où chacune des lignes d'ancrage comporte quatre chaînes, la clavette 17 est suspendue à la table supérieure 11 de la tourelle 7, par l'intermédiaire de quatre biellettes 18 comportant chacune deux bras 38a et 38b parallèles entre eux et disposés avec un certain écartement.

[0049] Comme il est visible sur les figures 7 et 8, la clavette 7 est réalisée sous la forme d'un caisson de forme sensiblement parallélépipédique ayant une paroi externe 17a dirigée vers une surface d'appui et de glissement 15a du palier 15, dont la forme en portion de cylindre correspond à la forme de la surface d'appui du palier 15 disposé en vis-à-vis.

[0050] La clavette 17 comporte de plus des parois 17b parallèles entre elles et sensiblement perpendiculaires à la paroi d'appui 17a de la clavette.

[0051] Les parois 17b délimitent entre elles des espaces successifs dans chacun desquels pénètre la partie d'extrémité inférieure d'une biellette 38.

[0052] Les parois 17b sont reliées entre elles et maintenues par des nervures 24.

[0053] Chacune des parois 17b comporte, à son extrémité arrière opposée à la paroi d'appui 17a, un embrèvement pour l'engagement de deux bouts d'arbre 25 solidaires du corps 26 d'un dispositif de guidage de chaînes tubulaire 27.

[0054] Sur les bouts d'arbre 25 sont engagées les parties d'extrémité inférieures des bras 38a et 38b d'une biellette 38 qui sont traversées par des ouvertures de passage des bouts d'arbre 25. Le corps 26 du dispositif de guidage de chaînes contre lequel les parties d'extrémité des bras 38a et 38b viennent en appui constitue à la fois une entretoise maintenant l'écartement des bras 38a et 38b et un appui circulaire.

[0055] Les bouts d'arbre 25 sont maintenus dans des demi-alésages (coupe diamétrale) sur les parois 17b, par des chapeaux 28 comportant l'autre demi-alésage et fixés par vis sur les parois 17b.

[0056] De cette manière, chacune des biellettes 18 disposée dans un espace entre deux parois 17b successives est reliée de manière articulée à la clavette 17 et au dispositif de passage de chaînes 27 de forme tubulaire qui est fixé dans une ouverture traversant le corps 26.

[0057] Les biellettes 38 qui sont fixées par leur partie inférieure, de manière articulée, à la clavette 17, autour d'un axe d'articulation horizontal commun 29 constituent un tirant 18.

[0058] Comme il est visible, en particulier sur la figure 8, les dispositifs de guidage de chaînes 27 ou "chaumards" sont réalisés sous forme tubulaire et comportent successivement une partie tronconique d'engagement d'une chaîne et une partie cylindrique coaxiale engagée dans l'ouverture du corps 26 dans une direction 30 inclinée par rapport au plan horizontal. L'angle d'inclinaison des axes des chaumards 27 est au moins égal à 20°.

[0059] Chacun des chaumards 27 comporte un flasque d'extrémité élargi diamétralement 31 dans sa partie d'extrémité située à l'arrière de la biellette 38.

[0060] Sur le flasque 31 est fixée une glissière 32 sur laquelle est montée glissante, dans une direction perpendiculaire à l'axe du chaumard 27, une cale 33 ayant une ouverture centrale dans laquelle vient se loger la partie inférieure du premier maillon de la chaîne d'ancrage 34, dans la position de blocage de la cale 33, telle que représentée sur la figure 8.

[0061] La cale 33 peut être déplacée entre une position basse hors service dans laquelle la cale 33 est en appui sur la partie inférieure de la glissière 32 constituant un talon d'appui et une position haute de service représentée sur la figure 8 dans laquelle la cale 33 assure le blocage de la chaîne 34 de la ligne d'amarrage.

[0062] Lorsque la cale 33 est dans sa position hors service, l'ouverture de sortie du chaumard 27, au niveau du flasque 31, est libre, de sorte qu'on peut déplacer la chaîne à l'intérieur du chaumard, par traction dans la direction 30 pour assurer la tension de la ligne d'ancrage, par exemple en utilisant un treuil porté par la coque 2 du bateau.

[0063] Lorsqu'on a hissé la chaîne dans le chaumard, on déplace la cale 33 dans sa position haute de service dans laquelle la cale 33 assure le blocage d'une partie d'un maillon de la chaîne 34 introduit dans la cale 33, par l'intermédiaire d'une surface d'appui.

[0064] Chacune des chaînes 34 introduite dans un chaumard de guidage 27 relié à la clavette 17 est tendue puis bloquée par une pièce de butée analogue à la butée 33.

[0065] L'extrémité supérieure de la ligne d'ancrage, le chaumard et le palier 15 sont immergés dans la masse d'eau sur laquelle flotte le bateau 2. De ce fait, la pièce 33 n'est pas accessible et ses déplacements entre sa position hors service et sa position de service sont réalisés en utilisant un moteur commandé à distance, par exemple depuis le pont supérieur du bateau.

[0066] Lorsqu'on a réalisé la fixation, comme indiqué plus haut, de l'ensemble des chaînes 34 de la ligne d'ancrage 8 relié à la clavette 17, la clavette 17 est rappelée dans la direction radiale en direction de la surface interne 15a du palier 15 coaxiale au puits 3 de la coque 2.

[0067] Comme il est visible sur la figure 7, les surfaces latérales verticales de direction radiale de l'échancrure 16 de la table 14 sont recouvertes chacune d'une garniture anti-friction 14a ou 14b. La clavette 17 est montée glissante entre les garnitures 14a et 14b, pratiquement sans jeu, de sorte que la clavette 17 rappelée dans la direction radiale par la ligne d'amarrage 8 ne peut se déplacer que dans la direction radiale, et que la surface externe de la paroi antérieure 17a de la clavette 17 vienne en appui contre la surface interne 15a du palier 15 recouverte d'une garniture anti-friction 15c constituant une surface de glissement des clavettes pendant les déplacements relatifs en rotation du bateau et de la tourelle.

[0068] L'inclinaison des lignes d'ancrage 8, qui correspond à l'angle d'inclinaison de l'axe 30 des chaumards 27, est choisie de manière qu'une partie prépondérante de la composante horizontale de l'effort exercé par les lignes d'amarrage s'exerce directement sur la surface interne du palier 15 solidaire du puits de la coque.

[0069] L'angle de l'axe 30 des chaumards avec le plan horizontal peut être compris entre 20° et 80°.

[0070] Une certaine fraction de l'effort vertical exercé par le poids de la ligne d'amarrage s'exerce également directement sur la surface interne du palier 15.

[0071] On diminue ainsi de manière notable les efforts transmis à la table supérieure 11 de la tourelle 7, par l'intermédiaire du tirant 18.

[0072] Du fait que chaque biellette du tirant 18 est articulée à l'une de ses extrémités sur la table supérieure 11 de la tourelle 7, autour d'un axe 18a horizontal, permet le déplacement par pivotement dans la direction radiale de la clavette 17 en direction de la surface interne 15a du palier 15. Lorsque le bateau est sollicité par des forces transversales, la mise en appui des clavettes contre la surface 15a du palier 15 évite que des chocs se produisent entre la table 14 de la tourelle 7 et le palier 15 du puits 3 et entre la surface arrière des clavettes et la surface arrière des encoches 16. Du fait de son articulation autour de l'axe 29 parallèle à l'axe d'articulation 18a des biellettes 38 sur la tourelle 7, la clavette 17 peut s'orienter de manière à venir en appui parfait contre la surface interne 15a du palier 15. On améliore ainsi la transmission des efforts entre les lignes d'amarrage et la coque du bateau. De plus, la clavette 17 est montée pratiquement sans jeu à l'intérieur de l'échancrure 16 de la table 14, de sorte que l'intégralité des couples s'exerçant sur la tourelle 7, du fait des couples exercés par la coque 2 sont repris au niveau de la table 14, et transmis directement aux lignes d'amarrage 8. On évite ainsi de transmettre des couples au palier supérieur 12 de la tourelle 7.

[0073] Les couples sont repris par les lignes d'amarrage 8, directement au niveau de la table inférieure 14, par l'intermédiaire des clavettes 17, les lignes d'amarrage 8 et les échancrures 16 de la table 14 dans lesquelles sont placées les clavettes étant réparties autour de l'axe 10 commun au puits vertical 3 et à la tourelle 7.

[0074] Les clavettes 17 sont réalisées en un matériau résistant à la corrosion par l'eau de mer, tel qu'un alliage de nickel ou de la fonte ferritique au silicium.

[0075] Les clavettes 17 sont montées totalement libres à l'intérieur des échancrures 16 de la table 14 et n'ont qu'une latitude de déplacement dans la direction radiale.

[0076] Sur la figure 4, on a représenté une variante de réalisation du dispositif d'amarrage. Les éléments correspondants sur les figures 2 et 4 portent les mêmes repères avec toutefois l'exposant ' (prime) en ce qui conceme les éléments de la variante de réalisation représentée sur la figure 4.

[0077] Le dispositif d'amarrage est analogue, dans sa structure générale, au dispositif d'amarrage décrit en regard de la figure 2 et comporte une tourelle 7' montée rotative par l'intermédiaire d'une couronne 12' à l'intérieur du puits 3' traversant la coque 2' d'un bateau.

[0078] La table inférieure 14' de la tourelle 7' comporte des encoches 16' dans chacune desquelles est introduite une clavette 17'. Les encoches 16' et les clavettes 17' sont réparties autour de l'axe 10' commun à la tourelle 7' et au puits 3' et chacune des clavettes 17' est solidaire de la partie supérieure d'une ligne d'amarrage 8'.

[0079] On peut utiliser par exemple trois lignes d'amarrage 8' reliées à trois clavettes 17' montées dans des encoches 16' de la table 14' à 120° autour de l'axe 10' de la tourelle 7'.

[0080] Les encoches 16' de la même manière que les encoches 16 du dispositif représenté sur la figure 2 ont une longueur dans la direction radiale supérieure à la longueur radiale des clavettes 17', de sorte que les clavettes 17' sont montées avec un certain débattement entre la surface arrière 16'a de l'encoche 16' et la surface interne 15'a du palier 15' solidaire de la surface interne du puits 3' dans sa partie d'extrémité inférieure.

[0081] Les clavettes 17' sont montées articulées à l'extrémité de tirants 18' qui peuvent être constitués, comme précédemment, par un ensemble de biellettes parallèles entre elles et constituées chacune de deux bras parallèles.

[0082] A la différence du mode de réalisation représenté sur la figure 2, les tirants 18' de suspension des clavettes 17' ne sont pas fixés à la table supérieure 11' de la tourelle 7', à leur partie supérieure, mais sur des oreilles 35 solidaires du corps de la tourelle 7' et disposées à 120° l'une de l'autre autour de l'axe 10' de la tourelle. De cette manière, l'axe supérieur 18'a d'articulation du tirant 18' sur la tourelle 7' se trouve à un niveau sensiblement inférieur au niveau de la table supérieure 11'. On évite ainsi l'utilisation de biellettes de très grande longueur (par exemple de l'ordre de 30 m), les oreilles 35 et les axes 18'a étant placés à quelques mètres au-dessus de la table inférieure 14'. En revanche, l'angle de pivotement des tirants 18' pour obtenir l'appui des clavettes 17' sur le palier 15' est supérieur à l'angle de pivotement dans le cas où l'articulation supérieure du tirant est placée au niveau supérieur de la tourelle.

[0083] Le fonctionnement et les avantages du dispositif d'amarrage selon la variante de réalisation sont sensiblement identiques au mode de fonctionnement et aux avantages du dispositif décrit précédemment.

[0084] En particulier, les lignes d'amarrage 8' réparties autour de l'axe 10' assurent le rappel des clavettes 17' dans la direction radiale, contre la surface intérieure 15'a du palier 15'.

[0085] Lors des déplacements transversaux du bateau, on évite ainsi tout choc de la partie arrière des clavettes 17' sur la surface interne 16'a de l'encoche 16'.

[0086] En outre, les couples s'exerçant sur la tourelle 7' sont repris directement par les lignes d'amarrage 8', au niveau de la table inférieure 14', du fait que les clavettes sont montées pratiquement sans jeu dans les encoches 16'.

[0087] L'articulation des clavettes 17' autour d'un axe horizontal 29' à l'extrémité inférieure du tirant 18' permet une orientation de la clavette qui vient en contact par toute sa surface frontale avec la surface interne 15'a du palier 15'.

[0088] L'invention permet donc de manière générale d'éviter de transmettre des efforts ou des couples excessifs au palier supérieur de la tourelle 7' et tout risque de choc entre les pièces d'attache des lignes d'amarrage et la partie inférieure de la tourelle.

[0089] L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits.

[0090] C'est ainsi qu'on peut utiliser un nombre quelconque de lignes d'amarrage constituées elles-mêmes d'un nombre quelconque de chaînes ou câbles placés en parallèle et reliés à une clavette montée mobile dans la direction radiale par rapport à la tourelle.

[0091] Dans tous les cas cependant, les lignes d'amarrage sont réparties régulièrement autour de l'axe commun au puits de la coque et à la tourelle, de manière à reprendre les couples et efforts transversaux s'exerçant sur le bateau et par son intermédiaire sur la tourelle maintenue immobile par les lignes d'amarrage.

[0092] Les tirants peuvent être constitués par une ou plusieurs biellettes rigides disposées en parallèle ou encore par une ou plusieurs tiges ou câbles disposés sensiblement verticalement et reliés à l'une de leurs extrémités à une partie de la tourelle et à leur autre extrémité à une clavette.

[0093] Les tirants peuvent être reliés à la tourelle, dans une zone quelconque de la tourelle, suivant sa hauteur, en fonction des caractéristiques recherchées pour le dispositif d'amarrage.

[0094] Les tirants constitués par des biellettes ou des câbles pourraient être reliés, par leur partie supérieure, à la coque du bateau, au lieu d'être reliés à la tourelle, pour assurer la suspension des clavettes.

[0095] Les clavettes pourraient être également montées glissantes dans une direction radiale sur une partie horizontale de la table inférieure de la tourelle ; dans ce cas, les clavettes seraient à la fois logées entre deux surfaces latérales de direction radiale de la table et en appui sur la table. Dans tous les cas, les clavettes ne peuvent se déplacer que dans la direction radiale et sont solidaires en rotation de la tourelle.

[0096] Les lignes d'amarrage peuvent être reliées d'une manière quelconque aux clavettes, l'utilisation de chaumards, comme il a été décrit, permettant d'assurer un guidage efficace de la partie supérieure des composants des lignes d'amarrage.

[0097] L'invention s'applique non seulement aux bateaux utilisés dans le cadre de l'exploitation pétrolière sous-marine mais également dans le cas de toute structure flottante utilisée pour l'exploitation pétrolière en mer ou dans toute autre forme d'activités en mer dans laquelle il est nécessaire d'immobiliser une structure flottante, à la surface de la mer ou de l'océan.

Revendications

1. Dispositif d'amarrage pour une structure flottante (1) ayant une coque (2, 2') traversée par un puits (3, 3') d'axe vertical, comprenant une tourelle (7, 7') disposée dans le puits (3, 3') et montée rotative par sa partie supérieure (12, 12') sur la coque (2, 2') de la structure flottante (1) autour de l'axe vertical (10, 10') du puits (3, 3'), des moyens d'amarrage (8, 8') répartis autour de l'axe (10, 10') de la tourelle (7, 7') ayant chacun une partie inférieure s'étendant vers le fond d'une étendue d'eau (5) sur laquelle flotte la structure flottante (1) et une partie supérieure reliée à un organe de liaison (17, 18, 17', 18') monté mobile dans une direction radiale par rapport au puits (3, 3') et à la tourelle (7, 7'), caractérisé par le fait que chacun des organes de liaison (17, 18, 17', 18') comporte une clavette (17, 17') logée dans une encoche (16, 16') de direction radiale dans une partie périphérique d'une table horizontale (14, 14') constituant une partie inférieure de la tourelle (7, 7'), de manière que la clavette (17, 17') à laquelle est relié au moins un moyen d'amarrage (8, 8') soit mobile dans une direction radiale par rapport à la table horizontale (14, 14') et par rapport à la paroi interne (15a, 15'a) de la partie inférieure (15) du puits de cuve (3, 3').

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie inférieure du puits de cuve (3, 3') comporte un palier (15, 15') fixé contre la surface interne de la partie inférieure du puits de cuve (3, 3'), dans une disposition coaxiale.

3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait qu'une surface (15a, 15'a) du palier (15, 15') dirigée vers l'intérieur du puits de cuve (3, 3') est recouverte d'une garniture anti-friction.

4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que chacune des clavettes (17) est montée pratiquement sans jeu entre deux surfaces latérales de direction radiale de l'encoche (16) et avec un certain jeu dans la direction radiale par rapport à une surface arrière (16a, 16'a) de l'encoche (16, 16'), de manière que la clavette (17, 17') présente un certain débattement dans la direction radiale entre une surface arrière (16a, 16'a) de l'encoche (16, 16') et la paroi interne (15a, 15'a) du puits (3).

5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que les surfaces latérales de direction radiale de l'encoche (16) sont recouvertes d'une garniture anti-friction (14a, 14b).

6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la clavette (17, 17') est suspendue de manière pivotante à la tourelle (7, 7'), par l'intermédiaire d'au moins un tirant (18, 18') ayant des axes de liaison articulés à la tourelle (7, 7') et à la clavette (17, 17'), de direction horizontale,

7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que chacun des tirants (18, 18') relié à une clavette (17, 17') est constitué d'une pluralité de biellettes rigides (38) parallèles entre elles articulées à l'une de leurs extrémités ou extrémité inférieure sur la clavette (17), autour d'un axe horizontal commun (29) et à leur partie supérieure, sur la tourelle (7) autour d'un axe horizontal (18a) parallèle à l'axe d'articulation (29) des biellettes sur la clavette (17).

8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que chacune des biellettes (38) est constituée de deux bras (38a, 38b) parallèles entre eux.

9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait qu'un tube de guidage (27) d'une chaîne d'amarrage (34) est relié à la clavette (17) et à l'extrémité inférieure de chacune des biellettes (38) du tirant (18).

10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que chacun des tubes de guidage (27) d'une chaîne d'amarrage (34), ou chaumards, comporte un flasque d'extrémité (31) traversé par une ouverture de passage de la chaîne d'amarrage (34), à la sortie du chaumard (27) et une cale (33) de blocage de la chaîne (34) mobile entre une position hors service permettant le passage libre de la chaîne d'amarrage (34) à travers le chaumard (27) et une position de blocage de la chaîne d'amarrage (34) par rapport au chaumard (27).

11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comporte trois lignes d'amarrage (8) et trois clavettes (17) insérées chacune dans une encoche (16) de la table horizontale (14) de la tourelle (7), réparties à 120° autour de l'axe (10) de la tourelle (7) et du puits vertical (3).

12. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé par le fait que chacune des lignes d'amarrage (8) comporte quatre chaînes (34) disposées parallèlement l'une à l'autre et reliées à une clavette (17).

Dessins