La présente invention est relative à un dispositif de comblement d'une tranchée creusée dans le fond sous-marin, pour recouvrir une canalisation déposée dans ladite tranchée.

Par canalisation au sens de la présente invention, on entend une conduite tubulaire, rigide ou flexible, une conduite comportant un faisceau de conduits de type ombilical, un câble électrique de puissance ou de transmission de signaux ou un ensemble de tels conduites ou câbles disposés côte-à-côte.

Il est souvent nécessaire d'assurer la protection des canalisations sous-marines en les enterrant sous la surface du fond, notamment pour les protéger d'objets susceptibles de les endommager tels que des ancres de navires, des chaluts de pêche, etc ..., et pour maintenir la canalisation immobile en la mettant hors d'atteinte de l'action des courants et de la houle.

Il est connu à cet effet d'utiliser des machines, dites d'ensouillage, permettant de creuser une tranchée dans le fond sous-marin par découpe mécanique du sol sous-marin et/ou désagrégation de celui-ci par des jets d'eau sous-pression, les machines d'ensouillage étant remorquées depuis la surface ou étant automotrices et télécommandées à partir d'un navire en surface.

L'opération d'ensouillage peut être réalisée en même temps que l'opération de pose de la canalisation sur le fond sous-marin, comme décrit par exemple dans les brevets antérieurs de la société déposante FR-A-2 455 235 et FR-A-2 475 681, ou bien postérieurement, après que la canalisation ait été préalablement posée sur le fond sous-marin. Dans le but d'améliorer la protection de la canalisation, celle-ci est couramment déposée à une certaine distance sous la surface du fond sous-marin.

On est ainsi amené à creuser dans le fond sous-marin des tranchées dont la profondeur dans la pratique est de l'ordre de ι mètre, mais peut parfois atteindre ou dépasser 2 mètres en fonction du diamètre de la canalisation à enfouir et de la profondeur d'enfouissement voulue.

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En fonction des caractéristiques du terrain constituant le sol sous-marin, dur ou mou, et de la technique utilisée pour réaliser la tranchée, cette dernière peut présenter une section sensiblement rectangulaire, plus ou moins étroite et profonde, ou une section en forme de V assez largement ouvert ou encore toute autre forme intermédiaire.

La tranchée peut, dans certains cas, se combler spontanément de façon plus ou moins partielle, mais dans la mesure où l'épaisseur du matériau ainsi déposée, même si elle peut être relativement importante par endroits, varie de façon imprévisible et difficilement contrôlable, il est nécessaire d'assurer le comblement total de la tranchée de façon certaine, en particulier dans le cas de terrains peu consolidés.

Le recouvrement total d'une canalisation jusqu'au niveau de l surface du fond sous-marin permet, en particulier dans le cas de canalisations de transport de fluides tels que des hydrocarbures à haute température. et sous forte pression, de limiter le développement de boucles qui risquent de se former par flambage du fait de l'augmentation de longueur de la canalisation sous l'effet de la température et/ou de la pression.

L'enfouissement de la canalisation permet en outre d'améliorer son isolation thermique.

On connaît déjà différents dispositifs permettant de combler plus ou moins partiellement une tranchée creusée dans le fond sous-marin.

Ainsi, on connaît des équipements comportant des lames qui raclent le fond sous-marin sur une certaine largeur, à la manière des machines de travaux publics du type "Scraper". De tels équipements permettent de dégager et acheminer, pour les déposer dans la tranchée, des quantités de matériaux provenant du sol sous-marin, en particulier une partie des déblais déposés latéralement de part et d'autre de la tranchée lors de l'opération préalable de creusement, ainsi que des éléments de terrain extraits mécaniquement de la partie superficielle du sol sous-marin de part et d'autre de la tranchée.

De tels équipements sont encombrants et lourds, coûteux à réaliser et à mettre en oeuvre et nécessitent des efforts de traction élevés pour les déplacer le long de la tranchée à combler.

On a par ailleurs proposé (JP-A-56 59932) de combler une tranchée creusée pour la pose d'une conduite en projetant de l'eau sous pression à l'aide de deux ajutages disposés de part et d'autre de la tranchée à l'extrémité arrière de la machine d'ensouillage, et orientés vers l'arrière de façon à renvoyer en direction de la tranchée des éléments de terrain enlevés aux talus qui ont été formés de chaque côté de la tranchée par les déblais déposés latéralement lors du creusement de ladite tranchée. L'efficacité d'un tel dispositif est très faible et une partie minime, irrégulière et aléatoire des matériaux de remblai parvient au fond de la tranchée pour recouvrir la conduite, ce -qui ne permet pas de combler de manière satisfaisante ladite tranchée, le dispositif pouvant même, dans certaines circonstances, élargir la tranchée au lieu de la remplir.

La présente invention se propose de fournir un dispositif de comblement d'une tranchée creusée dans le fond sous-marin, pour recouvrir efficacement une canalisation déposée dans ladite tranchée, qui soit léger, relativement économique et facile à réaliser et à mettre en place, et qui oppose une résistance faible à sa progression le long de la tranchée à combler.

Le dispositif selon la présente invention se caractérise essentiellement par le fait qu'il comprend deux ensembles d'ajutages disposés à faible hauteur au-dessus du fond sous-marin, de part et d'autre de ladite tranchée creusée dans celui-ci, lesdits ajutages étant orientés en direction du fond sous-marin et en direction de ladite tranchée et étant alimentés en eau sous-pression pour projeter de manière continue des jets d'eau dans le terrain constituant le sol sous-marin de part et d'autre de la tranchée, de manière à déposer des éléments dudit terrain dans la tranchée au fur et à mesure de la progression du dispositif le long de la tranchée et ainsi combler au moins partiellement cette dernière, des moyens de guidage étant prévus pour canaliser les écoulements créés par les ajutages.

Par éléments de terrain au sens de 1'invention on entend des éléments du sol sous-marin en place de part et d'autre de la tranchée, ainsi que les déblais disposés en bourrelets de part et d'autre de la tranchée et provenant du creusement préalable de la tranchée.

Les ajutages selon l'invention sont disposés de manière que leurs embouchures soient situées à une hauteur inférieure à 50 cm, et de préférence inférieure à 10 cm par rapport au fond sous-marin.

Les embouchures des ajutages sont en fait de préférence situées le plus près possible du fond sous-marin, les embouchures de certains ajutages, notamment à l'arrière du dispositif pouvant même se trouver en dessous de la surface du fond sous-marin.

L'axe de chaque ajutage présente avantageusement par rapport à l'horizontale un angle compris entre 5° et 80 ^e , et de préférence entre 10° et 60°.

Les ensembles d'ajutages sont de préférence symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan vertical médian du dispositif.

De préférence les ajutages sont orientés vers l'arrière par rapport au sens de progression du dispositif de comblement selon l'invention et forment avantageusement, un angle compris entre 5° et 80" et en particulier entre 20° et 60° par rapport à un plan vertical perpendiculaire au plan vertical de symétrie du dispositif.

Les axes des ajutages de chacun des deux ensembles peuvent être tous parallèles entre eux, selon deux directions respectivement symétriques par rapport au plan de symétrie vertical du dispositif. En variante, les axes des deux ensembles sont disposés, respectivement, dans deux plans obliques inclinés par rapport à l'horizontale, mais présentent des valeurs variées des angles d'orientation par rapport au plan de symétrie. En particulier, l'angle d'orientation des différents ajutages par rapport à un plan vertical perpendiculaire au plan vertical de symétrie peut aller en augmentant régulièrement de l'avant vers l'arrière.

Dans une autre variante, les axes de chacun des deux ensembles sont contenus dans des plans verticaux respectivement parallèles, mais ils présentent des angles d'inclinaison par rapport à l'horizontale variés, en particulier des valeurs régulièrement croissantes de l'avant vers l'arrière.

En fonction, en particulier, de la nature du terrain constituant le sol sous-marin, ainsi que des dimensions de la tranchée, il est possible d'optimiser les caractéristiques du dispositif, telles que le nombre, la disposition et les angles d'orientation des ajutages, de sorte que le dispositif soit apte à réaliser un recouvrement régulier de la canalisation.

Dans un premier mode de réalisation, les moyens de guidage des écoulements créés par les ajutages comprennent un ensemble d'ajutages de guidage alimentés en eau sous pression et orientés vers l'arrière. Par rapport aux deux ensembles d'ajutages principaux qui assurent le comblement de la tranchée, les ajutages de guidage sont disposés au-dessus, à une hauteur de préférence comprise entre 10 cm et 1 m, et sur toute la largeur de la zone occupée par les ajutages principaux. Les ajutages de guidage peuvent être approximativement disposés dans un même plan horizontal, ou en variante, à des hauteurs variées en présentant une configuration symétrique par rapport au plan médian de symétrie du dispositif, les ajutages de guidage centraux étant alors surélevés par rapport aux ajutages de guidage latéraux. Avantageusement, les axes des ajutages de guidage sont horizontaux, ou présentent une faible inclinaison par rapport au plan horizontal du fond, de préférence inférieure à 10°. Avantageusement, les axes des ajutages de guidage sont parallèles au plan médian de symétrie. En variante, les axes peuvent présenter des angles de valeurs symétriques par rapport au plan médian de symétrie, de préférence inférieures à 20° et être orientés de façon légèrement convergente vers l'arrière et l'extérieur du dispositif.

Les jets d'eau émis par les ajutages de guidage créent, par réaction, une force de poussée vers l'avant qui s'applique au dispositif et dont la composante horizontale peut être utilisée pour réaliser tout ou partie de l'effort de propulsion permettant la progression du dispositif le long de la canalisation.

Dans un second mode de réalisation, préféré, les moyens de guidage comportent un capot recouvrant l'espace délimité par les ensembles d'ajutages et permettant de canaliser les flux liquides provoqués par l'action des jets sortant des ajutages dans l'espace compris entre le fond sous-marin et le capot.

Par capot au sens de la présente invention, on entend une structure apte à former un écran au-dessus des écoulements créés par les ajutages pour canaliser ces écoulements. Cet écran définit une surface de séparation vis-à-vis de la masse d'eau l'entourant, cette surface de séparation pouvant être étanche ou non, continue ou non, étant entendu qu'il suffit, pour une mise en oeuvre satisfaisante de l'invention, que le débit d'eau susceptible de traverser cette surface de séparation soit limité, notamment de préférence inférieur à la moitié du débit total des jets d'eau émis par les ajutages. Le capot peut être constitué par une structure souple continue ou discontinue, telle que par exemple du tissu, de la toile, des rubans ou des lanières, la structure étant retenue par des éléments de positionnement disposés sur au moins une partie de sa périphérie tels que des éléments de lest, ou des éléments allongés rigides formant un cadre périphérique.

La structure souple constituant le capot peut être également, dans le cas mentionné plus loin où les ensembles d'ajutages sont réalisés dans des bras creux, positionnée en étant fixée à ces bras creux qui peuvent eux-mêmes être en matériau souple, ou rigide, ou être des éléments allongés du cadre périphérique mentionné ci-dessus.

La structure souple peut être raidie par des éléments structurels allongés agissant à la manière des baleines d'un parapluie. Le capot peut également selon l'invention être constitué principalement ou exclusivement d'éléments rigides, tels que des plaques continues ou perforées, étanches ou non-étanches, des grillages ou des éléments structurels allongés.

De préférence, le capot comporte une partie centrale réunie à deux parties latérales qui s'étendent jusqu'aux ensembles d'ajutages, la partie centrale du capot au-dessus de la tranchée étant disposée à une hauteur plus importante que lesdites parties latérales.

Le capot est de préférence complété de chaque côté par deux parois latérales extérieures, disposées à l'extérieur des embouchures des ensembles d'ajutages par rapport à la direction des ajutages orientés vers la tranchée.

Avantageusement, le capot est complété par une paroi avant et une paroi arrière disposées entre les bords d'extrémité avant et arrière du capot et le fond sous-marin. Les parois avant et arrière comportent avantageusement une ouverture, interrompant le bord inférieur des parois dans sa partie centrale.

Le dispositif peut comporter en outre une cloison centrale longitudinale disposée sous ledit capot, la hauteur de ladite cloison étant inférieure ou égale à la hauteur libre séparant le capot du fond sous-marin.

Le capot peut également être constitué par une combinaison d'éléments rigides, tels que des plaques, et d'éléments souples, tels que du tissu ou de la toile. Ainsi par exemple, les deux parties latérales, et éventuellement aussi les parois latérales extérieures peuvent être constituées d'éléments rigides, la partie centrale étant constituée d'éléments souples.

Dans un autre mode de réalisation, le dispositif comporte des éléments de structure, verticaux ou obliques, disposés au-dessus du fond sous-marin dans la partie centrale de l'espace délimité latéralement par les deux ensembles d'ajutages assurant le comblement de la tranchée. De préférence, la hauteur deεdits éléments de structure au-dessus du fond sous-marin est inférieure à la moitié de la distance transversale entre les deux ensembles d'ajutages perpendiculairement au plan de symétrie du dispositif.

Lorsqu'un capot est prévu, lesdits éléments de structure sont disposés sous ledit capot, dans sa partie centrale, la hauteur desditε éléments de structure étant inférieure ou égale à la hauteur libre séparant le capot du fond sous-marin.

Les éléments de structure ne sont pas continus de façon à pouvoir laisser passer le courant de boue circulant entre le capot et le fond sous-marin mais ils constituent un obstacle par rapport à cet écoulement à la façon de chicanes. Ils peuvent être réalisés sous la forme d'une pluralité d'éléments distincts plans ou incurvés, tels -que des lames de faible largeur et de hauteur plus ou moins importante telles que des ailettes, d'orientation verticale ou oblique. On peut également utiliser des éléments sensiblement cylindriques, avantageusement rigides, tels que des barreaux ou de tels éléments non rigides plus ou moins incurvables sous l'effet

du courant liquide comme des poils de brosse par exemple. En variante, les éléments de structure peuvent être des éléments continus perforés tels que des plaques perforées .

Vus en plan, ces éléments de structure distincts ou les perforations dans les plaques peuvent être décalés en quinconce pour imposer un trajet sinueux au courant.

De tels éléments de εtructure favoriεent le ralentiεsement du courant d'eau chargé de particules de terrain et peuvent contribuer à augmenter la quantité de terrain déposé dans la tranchée et/ou à réduire l'encombrement du dispositif.

Le dispositif selon la présente invention, au fur et à mesure de sa progression le long de la tranchée, provoque la désagrégation et l'extraction des éléments de terrain en place au voisinage de la tranchée et/ou des éventuels bourrelets de résidus situéε le long deε bordε de la tranchée et provenant de l'opération préalable de creusement de la tranchée. Ces éléments de terrain et/ou des résidus sont alors mis en suspenεion et tranεportéε par les flux d'eau émis par leε ajutageε, puis se déposent dans la tranchée par décantation de façon à assurer un recouvrement régulier de la canalisation en place dans la tranchée. L'orientation des flux liquides eεt progreεεivement modifiée en εe rapprochant du plan médian du dispoεitif pour devenir sensiblement parallèle à la direction de la tranchée, en même temps que la vitesse de l'écoulement est considérablement réduite dans la partie centrale du dispoεitif.

Leε moyens de guidage deε écoulements, prévus εelon l'invention, favoriεent la régularité deε flux, sans tourbillons parasites, et le ralentissement de l'écoulement au-desεuε de la tranchée. De préférence, selon l'invention, chacun deε ensembles d'ajutages est réalisé souε la forme d'au moins une rangée, les rangées des deux ensembles d'ajutages disposés de part et d'autre de la tranchée présentant de préférence une symétrie par rapport à un plan vertical. L'opération de comblement peut être réalisée en positionnant le plan de symétrie du dispoεitif de manière à lui faire contenir l'axe de la canaliεation à recouvrir.

Les orifices d'embouchure calibrés des ajutages de chaque rangée sont avantageusement dispoεéε alignés ou sensiblement alignés selon une droite parallèle ou légèrement inclinée par rapport au plan du fond sous-marin, ladite droite formant avec le plan de symétrie du dispositif un angle de préférence inférieur à 60° et en particulier inférieur à 30°.

Dans un mode de réaliεation particulier du dispositif de l'invention, le débit d'eau nécesεaire aux ajutages d'une même rangée est fourni par une même conduite alimentée en eau de mer souε-preεεion.

Dans un mode particulier de réalisation, les ajutages d'une même rangée sont montés alignés le long d'un bras creux et άispoεéε dans des parties avantageusement rectilignes des bras. Les bras servent à supporter les ajutages et à acheminer l'eau sous-pression et sont réalisés de manière à présenter une rigidité suffisante pour assurer un positionnement correct des ajutages par rapport à la tranchée compte tenu du poids des équipementε et deε effortε exercéε, en particulier de la réaction des jets.

Dans une variante de réalisation, le dispositif comprend en outre des ajutages d'équilibrage, orientés verε l'extérieur du dispositif, et présentant de préférence une inclinaison montante vers l'extérieur.

Avantageusement, les ajutages d'équilibrage peuvent être montés sur les bras creux servant de support pour les ajutages principaux et alimentés en eau sous-pression. Les embouchures des ajutages d'équilibrage sont disposées à l'extérieur des éléments constituant le dispositif selon l'invention, en particulier à l'extérieur deε paroiε latérales extérieures du capot, lorsqu'un capot est prévu. La partie antérieure des bras creux, dans le sens de la progression du dispositif le long de la tranchée est montée à l'arrière d'un châsεiε mobile εupportant le diεpoεitif et comportant au moinε une pompe, ce montage pouvant être fixe, ou articulé et rotatif, par exemple un montage rotatif d'axe horizontal avec un joint tournant pour le passage de l'eau depuis la ou leε pompes, de manière à permettre de basculer et relever verticalement le diεpoεitif selon l'invention par rapport à son châεεis de support.

En variante la ou les pompes peuvent être montées, non sur le châssis mobile, mais sur un navire asεurant le contrôle des opérations et la télécommande du châssis mobile depuis la surface, la ou les pompes étant reliées au châssis mobile, en particulier par une conduite acheminant l'eau sous pression.

Les bras creux sont avantageusement ouverts à leur partie antérieure pour relier le volume intérieur des bras à des canalisations reliées à la ou aux pompes montées sur le châssis mobile pour l'alimentation en eau deε ajutages, et étant fermés à l'arrière de façon à répartir le débit de la ou des pompes entre les ajutages montés sur le bras.

Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif selon l'invention comporte au moins deux bras creux εymétriqueε par rapport au plan vertical médian du dispositif, les ajutages portés respectivement par les deux bras étant également symétriques par rapport audit plan de symétrie vertical du dispositif.

Leε deux bras sont disposés dans un plan sensiblement parallèle au fond sous-marin lorsqu'ils sont installés en position de travail. D'une façon générale, il est préférable d'empêcher les diverses parties du dispoεitif qui εont εituées au voisinage du εol sous-marin de pénétrer dans le sol sous-marin tout en réduisant au minimum la distance verticale qui peut séparer les bords inférieurs de ces parties du dispositif du sol. Dans la pratique, la distance entre les bords inférieurs deε différentes parties du dispositif et la εurface du sol sous-marin est nulle ou de l'ordre de quelques centimètres, de préférence inférieure à 10 cm.

Selon un premier mode de mise en oeuvre, le dispositif de comblement de tranchée selon l'invention peut être attelé à la machine d'ensouillage utilisée simultanément pour creuser la tranchée, cette machine constituant alors le châssis mobile supportant le dispositif et comportant de préférence la ou les pompes alimentant les ajutages en eau. Dans ce cas, il convient de disposer la partie active des bras portant les ajutages à une distance suffisante en arrière de la machine d'ensouillage pour que la partie intermédiaire de la

canalisation, qui présente une courbe en forme de S entre la partie posée sur le fond à l'avant et la partie posée dans la tranchée à l'arrière, soit positionnée en avant des ajutages de manière à ce que le remplisεage de la tranchée commence à partir de l'endroit où la canaliεation a atteint le fond de la tranchée.

Dans un second mode de mise en oeuvre, préféré, l'opération de comblement est réalisée séparément, après que la tranchée ait été creusée, la canalisation ayant préalablement été déposée dans la tranchée soit par une opération combinée simultanée de pose depuis le navire de pose et creuεement de la tranchée par la machine de creusement sous-marine, soit par une opération de creusement séparée, réalisée après ou avant que la canalisation ait été posée au fond depuis le navire de pose.

Le dispositif de comblement est alors monté comme mentionné précédemment à l'arrière d'un châssis mobile apte à être déplacé sur le fond en progressant au-desεuε de la tranchée, ce châssiε mobile pouvant être de tout type connu, par exemple à chenilles, à roues, ou à patins latéraux, et peut être, soit remorqué depuis un navire, soit automoteur et télécommandé depuis la surface. Du fait que l'opération de comblement de la tranchée, y compris en particulier la désagrégation du terrain, est réalisée grâce au dispositif selon l'invention sans opposer d'efforts à sa progression, contrairement à ce qui était le cas pour leε machines de type "Scraper", et que le dispositif présente un poids faible, qui peut en outre encore être compensé par des éléments de flottabilité, ainsi qu'un encombrement relativement limité, on peut utiliser pour sa mise en oeuvre un châssis mobile léger, peu encombrant et économique.

Cet avantage est particulièrement sensible dans le cas où la tranchée a été creusée en utilisant également un tel châssis léger, ce qui est possible si on associe au châssiε un diεpoεitif de creuεement de tranchée fonctionnant par effet de "jetting" avec des ajutages permettant de projeter des jets d'eau sous-pression pour désagréger le terrain. il eεt ainεi posεible de réaliεer l'ensemble deε opérations de creuεement, puiε, ultérieurement, de comblement de la tranchée, en utilisant exclusivement des diεpoεitifε légers et peu

encombrants, ce qui permet en particulier de réaliser tous les travaux sous-marins à partir d'un navire spécialisé de dimensions relativement limitées par rapport aux barges ou navires très importants, équipés de moyens de manutention puisεantε qui sont nécessaires pour manipuler les engins sous-marins lourds de creusement mécaniques du type "Scraper".

Le dispoεitif de comblement de tranchée selon l'invention peut, dans la pratique, être monté à la place du dispoεitif de creusement par jetting εur le même châssis mobile léger utiliεé pour l'opération préliminaire de creuεement de la tranchée.

De façon avantageuse, le montage du dispositif selon l'invention εur le châεεiε mobile comporte un aεεemblage rotatif d'axe horizontal avec de préférence un joint tournant pour le passage de l'eau depuis la ou leε pompeε de façon à pouvoir basculer et relever verticalement le dispositif. La manutention à bord du navire et la mise a l'eau du dispositif avec la traversée de l'interface air/eau sont réaliεéeε en poεition repliée, pour réduire l'encombrement et limiter leε réactionε de l'eau et les effets de la houle -qui rendent l'opération plus difficile. Le dispositif peut ensuite être basculé et remis en poεition de travail horizontale lorsqu'il est poεé au fond, le diεpoεitif pouvant ainεi être monté de manière fixe par encastrement sur le châsεiε mobile en porte-à-fau .

Le dispositif peut être réalisé en deux moitiés symétriques raccordées selon la ligne médiane de la partie centrale du capot. En particulier, ces deux moitiés peuvent être articulées l'une sur l'autre autour d'un axe horizontal, ce qui permet de réduire l'encombrement du dispoεitif pour les manutentions et la miεe à l'eau en repliant les deux moitiés l'une contre l'autre. En variante, le capot, et les parois qui lui sont associéeε, peuvent être réalisés souε la forme d'un enεemble pliant, comportant des éléments pouvant tourner autour d'un axe, par exemple vertical, de manière à réduire la surface soumise aux effets hydrodynamiques. Le dispoεitif selon l'invention peut être relié au châssis mobile par un accouplement rotatif d'axe horizontal perpendiculaire au plan médian de symétrie du dispoεitif de manière à pouvoir

tourner autour dudit axe. Le dispositif peut ainsi comporter un organe de support arrière, par exemple deux roues latérales lui permettant de suivre les irrégularités éventuelles du sol sous-marin. Le dispositif peut également comporter un vérin entre un point d'attache sur le châssis mobile et un point de retenue sur le dispositif pour contrôler son inclinaison.

Selon un autre mode de réalisation, le dispositif peut être réalisé en utilisant les techniques de structure souple, gonflable, les braε rigideε étant remplacés par des tube soupleε étancheε qui sont rigidifiés sous l'effet de la pression de l'eau en provenance de la ou des pompes. Il est ainsi possible de réduire l'encombrement du dispositif lors de la mise à l'eau et de la descente. La légère surpression dans le volume d'eau emprisonné sous le capot permet de tendre et rigidifier les divers éléments soupleε constituant la structure du dispositif et de compenser son poids. Les bords latéraux et frontaux du dispositif peuvent suivre le niveau du fond sous-marin en l'épousant avec exactitude sans risque de racler le terrain.

Le dispositif de comblement selon l'invention est utilisable dans tous les cas où le sol sous-marin est de nature à pouvoir être désagrégé par projection de jets d'eau sous-pression, c'est-à-dire dans le cas d'un terrain meuble, non consolidé ou faiblement consolidé, en particulier dans le cas de sols pulvérulents tels que du sable ou de sols cohérents tels que de l'argile ou d'un sol combinant ces deux types de matériaux.

Cependant, le dispositif selon l'invention peut également être utilisé pour assurer le comblement d'une tranchée réalisée dans un terrain consolidé, danε la meεure où une quantité suffisante de résidus de l'opération de creusement de la tranchée reste déposée le long des bords de celle-ci, ou bien si une partie superficielle du sol sous-marin est suffisamment meuble pour pouvoir être désagrégée par leε jetε projetés par le dispositif.

D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation nullement limitatifε en εe référant au deεεin annexé dans lequel :

- la figure 1 illustre schématiquement le dispositif selon l'invention, leε moyens de guidage des écoulements n'étant pas illustrés pour plus de clarté,

- la figure 2 eεt une vue analogue à la figure 1 d'une variante de réalisation, la figure 3 illustre schématiquement un mode de réalisation du dispositif selon l'invention,

- la figure 4 eεt également une vue εchématique illuεtrant un autre mode de réaliεation du diεpositif selon l'invention, - les figures 5 et 6 εont deε vues schématiques de dessus et arrière d'un autre mode de réalisation encore du dispositif selon l'invention, les figures 7 et 8 sont des vues en élévation et respectivement arrière d'un engin sous-marin mettant en oeuvre un dispositif selon l'invention.

On se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2. On y voit, en coupe transversale, une tranchée 1 creusée en terrain meuble tel que du sable, de l'argile non consolidé ou un mélange des deux, du limon de la vase etc Une canaliεation 2 repoεe au fond de la tranchée, éventuellement recouverte d'une épaiεεeur limitée du matériau qui a été extrait du sol souε-marin par la machine de creusement de la tranchée et est retombé danε la tranchée derrière la machine au fur et à mesure de sa progression ou gui a été entraîné progressivement, en provenance de la partie superficielle du εol sous-marin sous l'action des courants ou de la houle, ou qui est retombé dans la tranchée par effondrement naturel de ses parois.

De chaque côté des bords de la tranchée on voit des zones de terrain remanié 3 extrait lors de l'opération de creusement de la tranchée, projeté latéralement par la machine de creuεement et redéposé par effet de décantation sous la forme de bourrelets le long des bords de la tranchée. En fonction des caractéristiques du sol, de la technique utilisée pour le creusement et l'évacuation des déblais ainsi que des conditions de courants et de houle, ces zones 3 de déblais peuvent être plus ou moins importantes ou dans certains cas absentes.

La section de la tranchée présente une forme générale évasée, la pente des parois latérales dépendant en particulier de la valeur de l'angle de talus naturel qui caractérise le terrain. La tranchée présente ainsi, en surface, une largeur sensiblement plus importante que celle au fond de la tranchée, cette dernière étant déterminée de façon à pouvoir loger la canalisation 2. En fonction de la profondeur choisie pour la tranchée, et en particulier de la nature du terrain, la largeur de la tranchée au niveau de la surface du fond souε-marin peut être de l'ordre de 0,5 m à 2,5 m ou plus. il doit être clair que le dispoεitif εelon l'invention n'est pas limité à l'utilisation avec une tranchée telle qu'illustrée et peut être mis en oeuvre notamment avec une tranchée creusée dans un terrain consolidé qui présente alors une forme plus étroite avec des parois latérales pouvant être, en terrain très compacr, senεiblement verticales.

Dans le cas d'un terrain relativement meuble, la tr _^ chée illustrée sur le dessin peut avantageusement être creusée par une machine légère, fonctionnant εelon le principe du jetting, c'est-à-dire projetant des jets d'eau sous-pression pour creuser le sol.

Dans le caε d'un terrain conεolidé, la tranchée peut être creusée par une machine à roues ou à chaînes portant des picots, de tout type connu.

Le dispositif illustré comporte deux bras creux 4 et 5, chaque bras étant équipé d'une pluralité d'ajutages 6 et respectivement 7 présentant chacun un orifice d'embouchure calibré.

Les bras 4 et 5 sont réalisés sous la forme de tubes rigides, par exemple en acier, en aluminium, ou en matériau plastique. Les braε 4 et 5 εervent en même tempε de eupportε aux ajutageε 6 et 7 et de conduites pour amener de l'eau souε pression aux différents ajutages, l'extrémité antérieure des bras, dans le sens de la progression du dispositif matérialisé par la flèche A sur leε figures 1 et 2, étant reliée à un châεεis mobile de support désigné globalement par 9 et illustré de manière trèε εchématique.

Il s'agit dans l'exemple de réalisation illustrée d'un châεεis chenille faisant partie d'un engin tel que celui qui sera décrit de manière plus détaillée en référence aux figures 5 et 6.

Le raccordement des bras 4 et 5 au châsεis mobile 9 s'effectue avantageusement par des organes de raccordement tels que des brides schématisées en 10.

L'extrémité postérieure 11 des bras creux 4 et 5 est fermée.

Les ajutages 6 et 7 sont disposés sous forme de rangées symétriques par rapport à un plan médian vertical du dispositif matérialisé sur le dessin par sa trace S sur le plan que forme approximativement la surface du fond sous-marin, et qui est horizontal danε le caε typique illustré aux figures 1 et 2. Le dispositif peut naturellement être mis en oeuvre εur deε fondε souε-marinε pluε ou moinε irrégulierε ou légèrement pentuε. Leε axes des ajutages εont de préférence orientéε vers l'arrière.

Les orifices d'embouchure calibrés des ajutages sont disposés de préférence le plus près possible du sol sous-marin.

La distance entre les orifices d'embouchure calibrés des ajutages et le plan vertical de symétrie du dispoεitif est choisie en fonction de la largeur que peuvent présenter les tranchées devant être combléeε, de manière à ce que les ajutages puissent être disposés à l'extérieur des bords de la tranchée 1. De préférence, on laisse un espace libre entre les orifices d'embouchure calibrés et les bords de la tranchée de façon que les orifices d'embouchure calibrés des ajutages restent à l'extérieur des zones latérales de dépôt de terrain 3 et que leε jetε d'eau sortant des ajutages puissent efficacement désagréger et entraîner une partie du terrain sous-marin en place. Dans les exemples illustrés, leε parties actives des bras 4 et 5 qui supportent les ajutages 6 et 7 sont réalisées souε la forme de deux tubes cylindriques de section circulaire, la distance entre les deux tubes allant en augmentant de l'avant verε l'arrière.

Les bras 4 et 5 délimitent ainsi une surface de forme trapézoïdale.

Dans la variante de réaliεation illuεtrée à la figure 2, le dispositif comprend deux ensembles d'ajutages d'équilibrage 12 et

13, orientés vers l'extérieur du dispositif, par exemple inscrits danε un plan perpendiculaire au plan de symétrie du dispositif, et présentant de préférence une inclinaiεon montante verε l'extérieur.

Les ensembles d'ajutages d'équilibrage 12 et 13 sont montés respectivement sur les bras 4 et 5 et alimentés en eau sous-pression par le conduit interne de chaque bras de la même manière que les ensembles d'ajutages principaux 6 et 7 mentionnés précédemment.

Les jets d'eau émis par les ajutages d'équilibrage permettent, d'une part d'équilibrer, en tout ou en partie, la composante verticale de la poussée exercée par les ajutageε principaux et qui tend à soulever le dispositif en compensation de son poids apparent dans l'eau, et d'autre part de compenser la poussée latérale verε l'extérieur exercée par les ajutages principaux. En outre, les ajutages d'équilibrage permettent, en prélevant une partie du débit total refoulé par la ou les pompes (non représentées) montées sur le châsεis mobile 9, d'ajuster à la valeur optimale le débit d'eau des ajutages principaux.

Cet avantage eεt particulièrement intéressant dans le caε où le châssis mobile 9 fait partie d'une machine, tel que celui qui sera décrit plus loin en référence aux figures 5 et 6, qui constitue la machine de creusement préalable de la tranchée, en utilisant la ou les pompes disponibles sur ladite machine et utilisées préalablement pour le creusement lorsque ces pompes ont un débit en excès par rapport à la valeur optimale pour le bon fonctionnement du dispositif de comblement selon l'invention.

On se réfère maintenant à la figure 3.

Le dispositif qui y est illustré comprend, outre les bras 4 et 5 munis deε ajutages 6 et 7, un capot de recouvrement désigné globalement par 14.

Ce capot 14 qui recouvre la surface trapézoïdale délimitée par les braε 4 et 5, préεente une configuration générale symétrique par rapport au plan de symétrie du dispositif.

De préférence, la surface couverte par le capot, en projection horizontale, englobe complètement la surface délimitée par les deux ensembles d'ajutages 6 et 7, le capot comportant avantageusement une partie en débordement vers l'arrière et une

partie en débordement vers l'avant par rapport à la surface délimitée par les ajutageε.

Le capot 14 présente une partie centrale 15 plane et de préférence horizontale, comme illustré, ou en forme de toit, εéunie par des parties intermédiaires inclinées 16 et 17 à des parties latérales horizontales 18 et 19.

La hauteur de la partie centrale 15 du capot 14 au-dessus de la surface du fond souε-marin est de préférence de deux à six foiε plus élevée que la hauteur deε partieε latérales 18 et 19 par rapport à cette surface du fond εouε-marin.

Les parties intermédiaires 16 et 17 forment deε εurfaces inclinées dont la pente est de préférence compriεe entre 20° et 70°, en particulier de 40° à 50°.

Deux parois latérales extérieures 20 et 21 s'étendent sur une longueur au moins égale à la distance totale couverte par l'ensemble des ajutages montéε εur leε braε 4 et 5, et sont disposées de manière que les embouchures des ajutageε 6 et 7 soient situées à l'intérieur de l'espace qu'elles délimitent.

Dans l'exemple illustré, le dispositif comporte également des ajutages d'équilibrage 12, 13 dont les embouchures sont disposées à l'extérieur des parois latérales extérieures 20 et 21.

Le bord supérieur des parois latérales extérieures 20 et 21 eεt, de préférence, raccordé au bord extérieur deε partieε latérales 18 et 19 du capot et leur bord inférieur se situe au niveau de la surface du sol sous-marin ou légèrement au-dessus.

Leε paroiε latérales 20 et 21 empêchent leε écoulements d'eau latéralement verε l'extérieur dans l'espace entre le sol sous-marin et le capot et améliorent l'efficacité du dispositif.

Dans des modes de réalisation, non représentés, elles peuvent cependant être omises. Leur fonction qui consiste à délimiter latéralement le volume d'eau situé entre les bras 4 et 5 et souε le capot 14, peut être remplie εimplement par les bras 4 et 5, en déterminant de manière appropriée la forme et la hauteur de leur section, leε bordε extérieurε deε parties latérales 18 et 19 étant alors raccordés à la génératrice supérieure des bras 4 et 5.

La largeur de la partie centrale 15 du capot 14 correspond sensiblement à la largeur de la bande centrale de terrain déposé et recouvrant la canalisation 2.

Dans le cas illustré où la tranchée 1 est évasée et relativement large, dans sa partie supérieure, cette bande de terrain forme un bourrelet encadré par deux zones latérales plus basses, semblables à des sillons, la tranchée n'ayant pas été complètement remplie par l'opération de comblement. Ceci n'empêche pas que la canalisation se trouve recouverte de façon régulière et tout à fait ^σ rtisfaiεante.

La largeur de la partie centrale 15 du capot 14 peut être déterminée de manière que la largeur de la bande centrale de terrain déposé soit suffisante par rapport à la largeur occupée par la canalisation 2, notamment égale à une ou deux fois cette largeur. La largeur deε parties latérales 18 et 19 du capot est de préférence comprise entre 25 et 70% de la distance géométrique la plus courte entre leε orifices d'embouchure deε ajutageε 6 et 7 et le plan de εymétrie du dispositif.

Dans le mode de réalisation illustré à la figure 4, le capot est complété par une paroi avant 22 et une paroi arrière 23 présentant chacune une ouverture centrale 24 et respectivement 25, qui s'étendent à partir du bord inférieur des parois 22 et 23 sur une partie ou la totalité de leur hauteur. Les parois avant et arrière 22 et 23 peuvent être verticales ou légèrement inclinées. a paroi arrière 23 est disposée sous le bord arrière du capot 14 entre les bras 4 et 5, en arrière deε dernierε ajutages 6 et 7, et de préférence entre les deux parois latéraleε extérieureε 20 et 21.

Le bord inférieur de la paroi arrière 23 eεt disposé au ras du sol sous-marin et est interrompu par l'ouverture 25 qui présente une largeur qui peut être de l'ordre de grandeur de la largeur de la partie centrale 15 du capot 14. Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 4, l't ••-erture 25 occupe toute la hauteur sous le capot 14 dans la partie centrale 15 et les parties intermédiaires 16 et 17 de celui-ci. La paroi arrière est ainsi réduite à présenter deux portions qui cernent l'espace sous les parties latérales 18 et 19 du capot au-dessus de la surface du fond sous-marin.

L'ouverture 25 dans la paroi arrière 23 facilite l'évacuation verε l'arrière, le long de la tranchée, du débit fluide déterminé par le débit d'eau deε ajutages 6 et 7, augmenté d'une partie du terrain qui a été extrait et emporté par leε jets et n'a paε encore été dépoεé dans la tranchée avant de sortir de la zone délimitée par la paroi arrière 23.

La paroi avant 22 est disposée sous le bord avant du capot 14 entre les bras 4 et 5, en avant des deux premiers ajutages 6 et 7, de préférence entre les parois latérales extérieures 18 et 19. Le bord inférieur de la paroi avant 22 est dispoεé au ras de la surface du sol sous-marin et est interrompu par l'ouverture 24 qui est ménagée dans la paroi, au-dessuε de la surface du fond sous-marin, et augmente l'efficacité du dispoεitif de comblement en permettant un certain écoulement d'eau de mer depuis l'avant vers la zone couverte par le capot 14, ce débit d'eau venant se combiner au flux émis par les ajutages. En outre, cette ouverture permet le passage libre des bourrelets 3 du terrain qui peuvent εe trouver en place en provenance de l'opération préalable de creuεement de la tranchée. Dans le mode de réalisation de la figure 4, il est en outre prévu une cloison axiale 26 disposée dans le plan de symétrie du dispositif entre la partie centrale 15 du capot et la surface du sol sous-marin et entre les bords avant et arrière de cette partie centrale 15. Dans le mode de réalisation des figures 5 et 6, le capot

14' présente une partie centrale 15' et deε partieε intermédiaireε 16' incurvéeε et non pluε planes comme dans les modes de réalisation des figures 3 et 4.

Le dispositif comporte en outre des éléments de structure 27, εouε la forme de barreaux de εection allongée, elliptique, disposés en quinconce, les grands axes des ellipses étant disposés dans des orientations variées, de façon à ralentir les écoulements en leur imposant un trajet sinueux de manière à favoriser le dépôt des éléments de terrain dans la tranchée. Le dispositif est alimenté en eau sous-pression par au moins une pompe installée de préférence danε le châεsiε mobile 9, qui aεpire l'eau de mer et eεt reliée par une canalisation à

l'extrémité des brides 10. L'eau est ainsi acheminée par les conduits intérieurs aux bras 4 et 5 avec des valeurs adéquates de débit et de pression jusqu'aux ajutages principaux 6, 7 qui confèrent au flux d'eau la vitesse et l'énergie cinétiques permettant la désagrégation et l'entraînement du terrain par effet de jetting ainsi que, le cas échéant, aux ajutages d'équilibrage 12, 13. Les parties de terrain constituant le sol sous-marin ainsi désagrégé εont dispersées et miseε en εuεpension danε le courant deε jets en formant une sorte d'émulsion, ce qui produit un courant de boue liquide traverεant avec une vitesse élevée les deux espaces latéraux correspondant aux zones délimitées par les partieε latérales 18 et 19 du capot. En passant dans l'espace central du dispositif, c'est-à-dire celui délimité par la partie centrale 15 du capot, la vitesεe de l'écoulement de boue eεt considérablement réduite ce qui provoque la sédimentation au moins partielle des particules de terrain en suspension. Les particules de terrain se déposent alors dans la tranchée qui commence ainsi à se combler. Les flux opposéε provenant des deux enεembles d'ajutages étant dirigés obliquement vers l'arrière, notamment avec un angle de l'ordre de 45°, les lignes de courant sont infléchies progressivement dans le sens de l'axe longitudinal du dispositif de sorte que le flux liquide est entraîné vers l'arrière du dispositif le long de la tranchée 1 avec une vitesεe relativement réduite.

Danε le but de limiter l'encombrement du diεpositif, la longueur dans le sens de la tranchée du capot peut être relativement restreinte de telle sorte -que le flux liquide s'échappant au-delà du capot verε l'arrière au-dessuε de la tranchée comporte encore une partie, plus ou moins importante, de terrain en suspension. Les déblais entraînés achèvent ainsi de se déposer danε la tranchée, en aval du diεpositif, de εorte que la tranchée peut εe trouver comblée complètement ou presque, ou avec une certaine surépaisseur formant un bourrelet.

Le dimensionnement du diεpoεitif eεt déterminé en fonction deε dimenεionε en εection les plus importantes que pourront présenter les tranchéeε à combler, et deε types de terrain envisagés. On comprend que l'on peut ainsi optimiser cas par cas, l'ensemble des paramètres caractérisant le dispositif, tels que :

configuration géométrique et dimensions des bras et du capot, diamètre, espacement et nombre des orifices calibrés, débit et pression de l'eau fournie par la ou les pompes. Ces paramètres sont également en corrélation avec la vitesεe de progression que le châssis mobile 9 impose au dispositif. Le coût d'une opération de comblement étant conditionné par sa durée, on peut augmenter la vitesεe de progression en augmentant la puissance du système de jetting et la longueur du dispositif, inversement, on peut réduire l'importance du dispositif, la diminution des dimensions, en particulier, facilitant la manutention en acceptant une vitesse de progression moins élevée.

Le capot 14,14' ainsi que les parois 20, 21, 22, 23 de même que la cloison centrale 26 peuvent être réalisés sous forme de plaques planes ou incurvées en matériau rigide métallique ou plastique, éventuellement raidi de façon à constituer un ensemble résistant.

En particulier, ils peuvent être fabriqués de façon simple et économique en tôle d'acier.

Tout ou partie des éléments formant le capot, les parois et la cloison peuvent également être semi-rigides, plus ou moins souples, comme des membranes ou mêmes réalisés en un matériau totalement souple, tel que du tissu ou de la toile, tendu par des éléments de structure allongés formant un cadre, les éléments de structure allongés pouvant comporter les bras creux d'alimentation en eau des ajutages.

Le poids apparent dans l'eau du dispositif peut être réduit ou annulé à la limite en lui incorporant des éléments de flottabilité (non représentés).

A l'exception des bras 4 et 5 acheminant l'eau sous pression jusqu'aux ajutages, les surfaces de ces divers éléments ne sont pas nécessairement êtancheε. Elles peuvent éventuellement présenter une certaine perméabilité, comme un tissu, la condition essentielle étant que le débit d'eau traversant la surface sous l'effet deε écoulementε crééε par les ajutages et des différences de pression soit nul ou très faible.

Dans une variante, non illustrée, une partie des parois constituant le capot 14, 14', en particulier la partie centrale 15,

15' peut présenter une pluralité d'ouvertures longitudinales allongées parallèlement au plan médian de symétrie du dispositif sur une partie importante de la longueur du capot et de largeur relativement faible, telles que des fentes. En particulier, les éléments de paroi séparant les ouvertures longitudinales contigues peuvent être, non pas horizontaux, mais souε la forme d'éléments verticaux ou obliques, de faible épaisεeur par rapport à leur hauteur, l'ensemble constituant une sorte de caillebotis présentant ainsi l'aspect d'une grille. Un tel dispoεitif, d'une part permet de faciliter la mise à l'eau et la descente du dispositif jusqu'au fond, et, d'autre part, contribue au ralentissement de l'écoulement dans la zone centrale au-desεus de la tranchée.

Dans les exemples illustrés, le capot et les paroiε qui en εont solidaires sont fixés sur les bras 4 et 5 qui eux-mêmes sont fixés sur le châsεis mobile 9. En variante, c'est le capot et les parois qui en sont εolidaireε qui peuvent être fixéε εur le châεεiε mobile.

Dans ce cas, il est possible, selon un mode de réalisation non illustré, de fixer leε ajutageε sur les parois latérales extérieures 20, 21 ou sur les parties latérales 18, 19 du capot. Le dispositif peut ainsi ne pas comporter de bras creux tels que 4 et 5, l'eau souε pression pouvant être amenée séparément à chacun deε ajutages par des conduites distinctes.

On se réfère maintenant aux figures 7 et 8. On y a illustré le dispositif selon l'invention, correspondant au mode de réaliεation deε figure 3 ou 4 monté εur un châssis mobile 9 constitué par un engin appartenant à la société déposante et connu sous le nom de FLEX ET, cet engin étant normalement équipé de bras à ajutages pour réaliεer le creuεement d'une tranchée par désagrégation du terrain en place et évacuation des déblais formés vers l'arrière.

L'engin repose εur deux chenilleε 28 actionnéeε par un moteur hydraulicpie qui aεεure la progression de l'ensemble à une vitesse qui peut atteindre par exemple 200 ou 300 mètres par heure, et peut, en fonction des conditions particulières de l'opération être réduite jusqu'à quelques dizaines de mètres par heure.

La puissance électrique ainsi que l'alimentation des circuits hydrauliques et toutes les liaisons de commandes et mesures εont tranεmises depuis la surface par un ombilical 29 relié à un navire qui assure la télécommande des opérations. Un pilotage précis de l'engin est réalisé en particulier grâce à deε caméras ainsi qu'à un bras de repérage 30 disposé à l'avant et permettant le repérage de la canalisation 2 au fond de la tranchée 1, par exemple par des moyens électromagnétiques ou magnétiques. La machine comporte également des équipements de navigation ainsi que tous moyenε de repérage, tels que balises acoustiques, systèmes de localisation à ultrasons etc.. permettant de mesurer avec exactitude la position et l'orientation de l'engin depuis le navire. L'engin comporte en outre des ballasts 31 qui sont remplis d'eau partiellement ou totalement lorsqu'il repose sur le fond de manière à disposer d'un poids apparent permettant d'obtenir une réaction d'appui sur le sol suffisante pour équilibrer l'effort de propulsion. Alternativement, le châssiε mobile 9 peut être conεtitué par un engin de poids apparent nul pendant l'opération de comblement. Un tel engin, d'un principe analogue à des engins déjà connus utiliséε pour le creusement deε tranchéeε, est équipé de ballasts suffisants pour que le poids puisεe être réduit en vidant les ballasts de manière à être exactement équilibré par la poussée. Au lieu d'être exercés par des chenilles prenant appui sur le sol sous-marin, les efforts horizontaux nécessaires pour le positionnement et la progression de l'engin sont développés par des propulseurs, tels que des hélices. L'ensemble constitué par l'engin et le dispositif selon l'invention est assemblé à la εurface au préalable, le diεpoεitif étant, en position relevée, presque vertical, puis est mis à l'eau depuis le navire à partir duquel les opérations εont contrôléeε, par une grue par exemple. Lorε deε opérations de manutention, de mise à l'eau et de descente jusqu'au niveau du fond, les ballasts sont plus ou moins vides de sorte que le poids apparent dans l'eau de l'ensemble est réglable à volonté, et ajusté à la valeur minimale

prévue pour assurer la descente. Les moyens de levage de l'engin, tels que des câbles, peuvent être libérés une fois la mise à l'eau effectuée et l'engin qui reste relié au navire uniquement par l'ombilical 29 peut descendre avec le dispositif "en nageant" jusqu'au niveau du fond grâce à des propulseurs 32 et se poser au-dessus de la tranchée à recouvrir.

L'invention permet d'assurer le comblement d'une tranchée pouvant atteindre 1,5 mètre à 2 mètres de profondeur avec un dispositif d'une largeur de 3 à 4 mètres, avec une pression d'eau danε le circuit d'alimentation deε ajutages de l'ordre de 5 à 10 bars.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter différentes variantes et modifications sanε pour autant εortir ni de son cadre ni de son esprit.