DISPOSITIF DE LEVAGE ET DEPLACEMENT D'UN OBJET COMPRENANT UN PALIER MOTORISE

La présente invention concerne la pose de blocs artificiels permettant de constituer des digues de protection de rivage ou des digues contre les effets de la houle.

Elle concerne plus particulièrement le contrôle en sous-marin de la position et de l'orientation des blocs au cours de la manutention et plus particulièrement au moment de la dépose finale desdits blocs sur l'ouvrage.

Les rivages côtiers et les zones portuaires sont en général protégés contre les effets des vagues et de la houle par des ouvrages revêtus d'une carapace capable de résister aux conditions extrêmes de la mer durant des décennies voire des siècles.

De nombreux dispositifs ont été développés de manière à assurer un fonctionnement performant sur des durées très longues, sans déstabilisation significatives de l'ouvrage. Les dispositifs sont en général constitués de blocs naturels (enrochements) ou artificiels (blocs en béton) , résistant par leur masse et/ou leur forme et/ou imbrication, lesdits blocs étant, soit simplement déposés en vrac lorsqu'il s'agit de blocs bruts de carrière, soit agencés les uns dans les autres selon un plan de pose prédéfini avec des règles à respecter (cas des carapaces monocouche) , soit encore agencés de manière p seudo-aléatoire lorsqu'il s'agit de blocs de formes plus mas sives (cas par exemple des blocs cubiques ou p seudocubiques et de leurs dérivés) .

La mise en place de blocs moulés néces site des moyens de préhension et de manutention qui permettent une mise en place précise de chacun des blocs dans l'édifice en cours de construction, de manière à ce que la pose des blocs suivants puisse se poursuivre sans difficultés. Si la zone hors d'eau, réalisée en général à la fin de l'ouvrage ne pose pas vraiment de problème car le grutier a une vision directe de l'état de

l'ouvrage déj à installé et une maîtrise du positionnement du bloc en cours d'installation, il n'en va pas de même de la portion de l'ouvrage située sous l'eau. On utilise en général le concours de plongeurs qui assistent alors le grutier durant la phase de dépose du bloc et confirment au grutier le positionnement correct dudit bloc, avant qu'il ne soit déconnecté de son outil de préhension. On s'arrange alors pour travailler en période calme, car, en cas de forte mer ou de houle importante, les plongeurs ne peuvent pas intervenir en toute sécurité, en raison de l'agitation ambiante et en particulier l'absence de visibilité suffisante. Dans certaines régions du monde, les conditions océano-météo n'atteignent quasiment jamais un niveau de calme permettant d'effectuer les opérations de construction dans des conditions acceptables . En effet, dans ces zones une houle persistante de longue période perturbe le rivage dans la zone côtière et ne permet pas l'intervention de plongeurs dans des conditions de sécurité acceptable, et les carapaces sont alors extrêmement délicates à réaliser, et de plus les durées de chantier présentent des risques considérables de prolongation en raison de périodes importantes de " stand-by", c'est-à-dire d'attente de périodes de calme, ce qui engendre des surcoûts considérables pour ces ouvrages.

Ainsi, le problème posé est de manutentionner, de manière contrôlée, précise et fiable, des blocs artificiels de toutes formes, et de les positionner avec précision et en conformité avec les plans de pose, sur la carapace d'une digue en cours de construction dans la zone sous-marine depuis le fond de la mer, jusqu'à la zone émergeante dudit ouvrage, voire sur sa partie aérienne.

Pour ce faire, la présente invention fournit un dispositif de levage et déplacement d'un obj et comprenant une grue, ladite grue comprenant une flèche équipée d'un premier câble, dit câble de levage, comprenant, de préférence, à son extrémité un lien apte à supporter à son extrémité inférieure un dit obj et qui lui est suspendu par l'intermédiaire d'un dispositif de préhension, dans lequel ledit câble de levage, suspendu à l'extrémité de ladite flèche, est couplé à au moins un deuxième câble, dit

câble de traction, dont une extrémité est reliée à au moins un treuil de traction, de préférence solidaire d'une plate-forme support de ladite flèche, l'autre extrémité du câble de traction étant solidaire du câble de levage en suspension, de préférence au niveau d'un crochet ou anneau de raccordement à l'extrémité inférieure dudit câble de levage, de telle sorte que la réduction de longueur d'au moins un dit câble de traction, par actionnement d'au moins un dit treuil de traction, permette :

a- d'incliner ledit câble de levage par rapport à la verticale ZZ et de déplacer en translation ledit objet, dans un plan vertical pas sant par un dit câble de traction et ledit câble de levage, de préférence, un plan vertical passant par l'axe de ladite flèche Xl X' l , et/ou

b- de déplacer ledit obj et latéralement par rapport à un plan vertical passant par l'axe Xl X' l de ladite flèche, dans un plan passant par deux câbles de traction, les deux câbles de traction coopérant avec deux treuils de traction disposés de part et d'autre de ladite flèche, caractérisé en ce qu'il comprend :

un palier motorisé comprenant une partie supérieure fixe et une partie inférieure mobile en rotation motorisée relative par rapport à ladite partie supérieure fixe, ladite partie supérieure fixe dudit palier motorisé étant solidaire d'un dit anneau ou crochet de raccordement à l'extrémité inférieure dudit câble de levage, et ledit lien étant relié à son extrémité supérieure à ladite partie mobile inférieure dudit palier motorisé, ledit palier motorisé permettant ainsi de commander la rotation motorisée dudit lien et dudit obj et en rotation sur lui- même lorsque ladite partie inférieure mobile est actionnée en rotation, ledit palier motorisé jouant le rôle de tourillon lorsque sa partie inférieure mobile en rotation est débrayée, et

ledit palier motorisé coopérant avec un bras rigide, dit bras de réaction, qui permet de reprendre les efforts de torsion générés par ledit palier motorisé en rotation, au niveau de la partie supérieure dudit palier motorisé solidaire dudit anneau ou crochet de

raccordement, ledit bras de réaction étant intercalé entre l'extrémité d'un dit câble de traction et ladite partie supérieure fixe dudit palier motorisé de laquelle il est solidaire.

On comprend que par « partie supérieure fixe », on entend que ladite partie supérieure du palier motorisé est fixe en rotation autour de l'axe Zc dudit palier motorisé relativement à la partie inférieure mobile, l'axe Zc de rotation de la partie inférieure mobile dudit palier motorisé correspondant à l'axe Z ₁ dudit lien lorsqu'un obj et y est suspendu à son extrémité inférieure, soit verticalement (Z) .

Cette rotation motorisée au niveau du palier motorisé peut être commandée par le grutier et permet d'ajuster précisément la position de l'obj et en tant que de besoin lors de sa dépose finale, notamment dans le cas d'un bloc à déposer dans un plan de pose particulier sur un assemblage de blocs d'une digue en cours de réalisation.

On comprend qu'une extrémité du bras de réaction est fixée sur ladite partie supérieure du palier motorisé et l'autre extrémité est reliée à un câble de traction, l'autre extrémité dudit câble de traction étant reliée à un dit treuil de traction.

La combinaison dudit palier motorisé et dudit bras de réaction est particulièrement avantageuse, car elle permet de répercuter fidèlement et précisément les mouvements de commande de rotation sur lui-même par rapport à l'axe Z ₁ Z ₁ dudit lien et dudit obj et suspendu, en rotation synchronisée par le palier motorisé.

En effet, lorsque l'on cherche à faire tourner l'objet suspendu en actionnant la partie inférieure mobile du palier motorisé dans le sens des aiguilles d'une montre, la partie supérieure fixe subit une réaction qui a tendance à la faire tourner dans le sens inverse. Du fait que les moments des forces sont considérables, le bras de réaction est d'autant plus efficace qu'il est plus long. Ainsi, un bras de plusieurs mètres de long restera sensiblement dans l'alignement du câble de traction relié au treuil de

traction, même pour des couples importants néces sités par le poids de l'obj et suspendu très lourd que l'on cherche à faire pivoter sur lui-même.

Dans un mode préféré de réalisation, ledit palier motorisé est équipé de dispositif(s) de détermination de position et d'orientation par rapport à un repère fixe XYZ de l'espace, apte (s) à indiquer les position et orientation dudit obj et suspendu au dit lien dans ledit repère fixe XYZ par déduction des position et orientation dudit palier motorisé, et de préférence un ordinateur auquel le(s)dit(s) dispositif(s) de détermination de position et orientation est(sont) relié(s) permettant de visualiser sur un écran les mouvements dudit obj et dans l'espace.

Dans une variante préférée, ledit lien est indépendant du câble de levage et présente une rigidité à la torsion supérieure à celle dudit câble de levage, ledit lien étant de préférence constitué d'au moins une chaîne métallique ou d'un tube ou profilé en acier ou matériau composite, ledit tube ou profilé présentant une rigidité à la torsion et de la souples se en flexion par rapport à sa direction longitudinale.

On entend ici par "flexion par rapport à la direction longitudinale", une flexion par laquelle l'axe rectiligne dudit lien au repos adopte une forme courbe par rapport audit axe rectiligne, lorsqu'il est sollicité en flexion.

On comprend que ladite chaîne ou lesdits tubes ou profilés présentent une très grande rigidité en torsion largement supérieure à celle dudit câble de levage.

Cette rigidité en torsion alliée à une souples se en flexion par rapport à la direction longitudinale du lien, permet de réaliser un premier filtrage mécanique plus important des accélérations parasites enregistrées au niveau de la centrale inertielle dues à des chocs éventuels sur un dit objet. En outre, et surtout, cette rigidité à la torsion dudit lien permet que les position et orientation dudit obj et et mouvements dudit obj et visualisés suite aux calculs dudit ordinateur soient plus fidèles par rapport aux

mouvements réels dudit objet, c'est-à-dire soient mieux synchronisés avec les mouvements de ladite centrale inertielle.

On entend ici par " tourillon", un dispositif à roulement à billes, à rouleaux, ou encore de type palier lis se, autorisant les rotations dudit lien sur lui-même, sans torsion au niveau de son raccordement audit anneau ou crochet de raccordement. Ces caractéristiques permettent que les mouvements de la centrale inertielle reflètent, plus fidèlement encore, les mouvements de l'objet.

De préférence encore, le dispositif de préhension est solidaire de l'extrémité inférieure du lien et apte à coopérer avec un dit objet, de telle sorte que :

- le centre de gravité dudit obj et reste dans l'alignement dudit lien en cours de levage et déplacement, et

- les mouvements dudit objet et dudit lien en rotation par rapport à l'axe vertical dudit lien Z ₁ sont répercutés l'un à l'autre.

Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif de préhension à l'extrémité inférieure dudit lien est constitué par une pluralité d'élingues disposées en patte d'oie, reliée à une pluralité d'anneaux de levage, solidaires dudit objet et répartis autour dudit obj et de telle sorte que le centre de gravité dudit obj et reste dans l'alignement dudit lien en cours de levage et déplacement.

Dans un autre mode de réalisation, ledit dispositif de préhension est constitué par un dispositif entièrement rigide, de type pince à sucre.

Les caractéristiques de rigidité dudit lien et des dispositifs de préhension, de type pince à sucre ou en patte d'oie, sont particulièrement avantageux pour que toute rotation dudit lien commandé par le palier motorisé soit fidèlement répercuté audit obj et et inversement pour que toute rotation dudit obj et sur lui-même soit fidèlement et précisément répercutée par une rotation synchronisée dudit lien et le cas échéant d'un

dit dispositif de mesure de position et d'orientation tel que décrit précédemment, notamment d'une dite centrale inertielle telle que décrite ci-après, de façon à ce que les mouvements de rotation synchronisée dudit objet sur lui-même soient plus fidèlement retranscrits par les calculs opérés sur la base des données enregistrées à partir desdits dispositifs de mesure et notamment de la centrale inertielle.

Toutes les caractéristiques, concernant la rigidité du lien et la structure dudit dispositif de préhension visent donc à rendre le positionnement d'un dit obj et plus précis.

Dans un mode préféré de réalisation, ledit lien est constitué d'un double palonnier comprenant deux poutres transversales supérieure et inférieure, ladite poutre supérieure étant solidaire, de préférence en son milieu, de ladite partie inférieure mobile du palier motorisé, et ladite poutre inférieure étant solidaire, de préférence en son milieu, dudit dispositif de préhension dudit objet suspendu, lesdites poutres supérieure et inférieure étant reliées l'une à l'autre par deux chaînes de longueurs identiques disposées, de préférence symétriquement par rapport à l'axe longitudinal Z ₁ Z ₁ dudit lien, de préférence lesdites chaînes étant fixées à leurs extrémités supérieure et inférieure au niveau des extrémités latérales desdites poutres supérieure et inférieure.

On entend ici par « poutre transversale » des poutres disposées selon une direction perpendiculaire à la direction axiale dudit lien, soit en une direction horizontale, lorsque ledit lien est tendu en direction verticale par un objet suspendu à son extrémité inférieure.

Ce mode de réalisation avec un lien constitué d'un double palonnier est particulièrement préféré, car cette disposition des deux chaînes confère au lien une rigidité en torsion importante tout en présentant un encombrement minimal au stockage et une mise en place et manipulation facilitée, car il n'a pas de rigidité intrinsèque en l'absence de charge suspendue.

Plus particulièrement, dans le procédé selon l'invention, ledit objet est un bloc de béton et on réalise, par levage, déplacement et pose de blocs, un as semblage de blocs dans une position voulue pour la réalisation d'une digue de protection de rivage ou digue portuaire reposant sur le fond de la mer.

Pour ce faire, il est nécessaire de positionner chaque nouveau bloc de béton dans une position spécifique adaptée à l'as semblage de blocs déjà déposés précédemment, c'est pourquoi un dispositif selon l'invention est particulièrement avantageux dans cette application.

On comprend que l'inclinaison du câble de levage par rapport à la verticale peut être obtenue par la mise en œuvre d'un unique câble de traction disposé sensiblement dans l'axe de ladite flèche, mais également par la mise en œuvre de plusieurs câbles de traction, notamment deux câbles de traction disposés symétriquement ou non par rapport à ladite flèche. Et, dans le cas où les deux câbles de traction sont disposés symétriquement, on comprend que le déplacement dans ledit plan vertical passant par l'axe de ladite flèche se fait par une réduction de longueur identique des deux câbles de traction.

En revanche, on comprend que, pour obtenir un déplacement latéral, il est néces saire de mettre en œuvre au moins deux câbles de traction disposés de part et d'autre de ladite flèche et que l'un au moins des câbles de traction doit connaître une réduction de longueur, par actionnement dudit treuil de traction, pour obtenir ce déplacement latéral ou, si les deux câbles de traction connaissent une réduction de longueur, celle-ci doit être de longueurs différentes si les deux câbles sont disposés symétriquement par rapport à ladite flèche.

Ces déplacements latéraux dans un plan incliné par rapport à l'horizontal ou déplacements dans un plan vertical dudit obj et, à l'aide de dit(s) câble(s) de traction, permettent surtout de stabiliser ledit obj et en cas de balancement en cours d'opération, ou d'éviter l'apparition de tels balancements.

La présente invention fournit donc également un procédé de déplacement et de levage d'un objet à l'aide d'un dispositif de levage et déplacement selon l'invention, caractérisé en ce que l'on stabilise et/ou on ajuste le positionnement dudit objet suspendu audit câble de levage, en actionnant au moins un dit treuil de traction, en : a- inclinant ledit câble de levage par rapport à la verticale ZZ et déplaçant en translation ledit objet, dans un plan vertical passant par un dit câble de traction et ledit câble de levage, de préférence, un plan vertical passant par l'axe de ladite flèche Xl X' l , et/ou b- déplaçant ledit objet latéralement par rapport à un plan vertical passant par l'axe Xl X' l de ladite flèche, dans un plan passant par deux câbles de traction, les deux câbles de traction coopérant avec desdits treuils de traction disposés de part et d'autre de ladite flèche.

Avantageusement, on met en œuvre une grue dont l'extrémité inférieure de ladite flèche repose sur un support de flèche, lui-même solidaire d'une tourelle de pilotage, et ladite flèche étant inclinée dans un plan vertical, ladite flèche étant apte à être déplacée en rotation par rapport à un axe vertical solidaire dudit support de flèche.

Dans une variante de réalisation avantageuse, le dispositif selon l'invention comporte un unique câble de traction dont ledit treuil de traction est disposé sensiblement dans l'axe XlX' l de ladite flèche, de sorte que la réduction de longueur dudit câble de traction, par actionnement dudit treuil de traction permette d'incliner ledit câble de levage par rapport à la verticale ZZ et de déplacer en translation ledit objet, dans un plan vertical passant par ledit câble de traction et ledit câble de levage, de préférence, un plan vertical pas sant par l'axe de ladite flèche

Xl X' l , c'est-à-dire lorsque ledit câble de traction est situé dans le même plan vertical que l'axe de ladite flèche (Xl X' l) .

La mise en œuvre d'un dit câble de traction permet de déplacer de façon précise ledit anneau ou crochet de raccordement et donc ledit obj et en translation dans un plan vertical comprenant l'axe de la flèche, et de

rapprocher ledit objet dudit treuil de traction sans avoir à modifier l'inclinaison de la flèche et, bien sur, sans avoir à déplacer la grue, ce qui est proscrit lorsque celle-ci est en cours de levage d'un objet pesant.

Pour déplacer de façon précise ledit anneau ou crochet de raccordement et donc ledit objet en translation dans un plan horizontal, c'est-à-dire latéralement par rapport au plan vertical passant par l'axe de la flèche, avantageusement, le dispositif selon l'invention comporte au moins deux câbles de traction reliés, respectivement, à deux treuils de traction, une extrémité de chacun câble de traction étant reliée à un dit treuil de traction, de préférence solidaire d'un support de ladite flèche, l'autre extrémité de chacun des deux câbles de traction étant solidaire dudit câble de levage, de préférence à son extrémité inférieure au niveau du même dit anneau ou crochet de raccordement, les deux treuils de traction étant disposés de part et d'autre de ladite flèche, de préférence symétriquement, de sorte qu'une réduction de longueur de l'un au moins des deux dits câbles de traction permet de déplacer ledit objet latéralement par rapport à un plan vertical passant par l'axe XlX'l de ladite flèche, dans un plan passant par les deux câbles de traction, de préférence une réduction de longueur différente pour les deux câbles de traction disposés symétriquement par rapport à un plan vertical passant par l'axe de ladite flèche.

Avantageusement encore, les deux dits treuils de traction sont disposés aux deux extrémités d'une poutre transversale solidaire d'une plate-forme supportant ladite flèche. Ceci permet, en particulier, d'ajuster en fin de pose l'adéquation de la position d'un bloc par rapport au bloc déjà posé d'une digue en cours de réalisation.

La présente invention fournit donc également un procédé dans lequel on met en œuvre un dispositif de ce type selon l'invention et on actionne en rotation ledit palier motorisé de façon à orienter l'objet, par rotation sur lui-même, en phase finale de dépose.

Dans un mode de réalisation simplifié, ledit dispositif de détermination des position et orientation est constitué par :

un dispositif de type GPS solidaire dudit palier motorisé, permettant de déduire la position du centre de gravité dudit obj et lorsque celui-ci est disposé à l'extrémité inférieure dudit lien de longueur connue, tendu à la verticale, et

- un dispositif de détermination d'orientation solidaire de ladite partie supérieure fixe ou de préférence de ladite partie inférieure mobile du palier motorisé en l'absence de codeur angulaire indiquant l'angle de rotation de la partie inférieure mobile par rapport à ladite partie supérieure fixe, ledit dispositif de détermination d'orientation consistant en un compas magnétique indiquant l'azimut par rapport au Nord magnétique.

Dans un mode de réalisation avantageux, du dispositif de levage et déplacement selon l'invention ledit lien est équipé d'une centrale inertielle, ladite centrale inertielle étant fixée sur ledit lien, de préférence de telle sorte que l'axe dudit lien, lorsqu'il est tendu par un dit objet suspendu soit confondu avec un des axes du repère (Xc, Yc, Zc) lié à la centrale inertielle, ladite centrale inertielle étant reliée à un ordinateur, de préférence situé dans la cabine du grutier, auquel sont transmises les données, enregistrées en temp s réel, d'accélérations longitudinales de ladite centrale inertielle dans les trois direction d'un repère mobile (Xc, Yc, Zc) et accélérations en rotation (φ l , φ2, φ3) de ladite centrale inertielle par rapport aux mêmes axes du repère mobile (Xc, Yc, Zc) lié à ladite centrale inertielle, l'ordinateur étant apte à indiquer les positions et orientation dudit objet suspendu audit lien dans un repère fixe (X, Y, Z) de l'espace, déduites des position et orientation instantanées de la centrale inertielle, et, de préférence, l'ordinateur étant capable de visualiser sur un écran des mouvements dudit objet dans l'espace.

On entend par "repère (Xc, Yc, Zc) lié à la centrale inertielle" que ledit repère est fixe par rapport à la centrale quand il est mobile par rapport au repère fixe (X, Y, Z) .

Une centrale inertielle est un dispositif accéléromètre connu de l'homme de l'art, apte à enregistrer en temp s réel ses accélérations de déplacement longitudinal dans les trois direction de l'espace d'un repère mobile (Xc, Yc, Zc) et les accélérations de déplacement en rotation (φ l , ψ2, φ3) du même repère mobile, par rapport aux trois axes d'un repère fixe (X, Y, Z) de l'espace.

On comprend que ledit ordinateur calcule d'abord l'évolution de la position et de la traj ectoire de ladite centrale inertielle. Et, connais sant ces position et orientation de la centrale inertielle, ainsi que la distance de ladite centrale inertielle par rapport au centre de gravité dudit obj et, cette distance étant constante puisque ledit lien reste tendu par ledit obj et qui lui est suspendu, l'ordinateur peut en déduire, par un calcul géométrique simple, une position et orientation en temp s réel dudit obj et.

Il est ainsi pos sible, en l'absence de toute visibilité directe dudit objet par le grutier, de commander le déplacement dudit objet en fonction des données calculées par ledit ordinateur et de déterminer la trajectoire dudit objet pour être posé à un emplacement déterminé voulu, notamment lorsque les obj ets en cause sont des obj ets de forte charge, de plusieurs dizaines de tonnes, tels que des blocs de béton assemblés pour la réalisation d'une digue sous-marine.

Selon la présente invention, ladite centrale inertielle n'est donc pas fixée directement sur ledit obj et, comme il est d'usage dans d'autres domaines d'utilisation de ce type de dispositif, pour les raisons suivantes :

1 - ledit objet est susceptible de rentrer en collision avec d'autres objets lors de sa dépose, plus particulièrement lorsque ledit obj et est un bloc de béton que l'on dépose au fond de la mer pour réaliser une digue, les chocs avec des blocs précédemment posés étant fréquents. La fixation de la centrale inertielle sur ledit obj et risquerait d'entraîner l'endommagement de ladite centrale lors desdits chocs.

2- le fait de déporter le support de la centrale inertielle par rapport audit objet le long dudit lien permet qu'un premier écrêtage ou filtrage de l'amplitude des accélérations liées aux chocs éventuels, se fas se mécaniquement par l'intermédiaire dudit lien, comme explicité plus loin.

3- le fait de déporter vers le haut ladite centrale permet de la maintenir hors de l'eau et d'utiliser des moyens de positionnement dans l'espace de type GPS (Global Positioning System) , DGPS (GPS différentiel), de type positionnement laser ou théodolite automatique, comme explicité ci-après .

La présente invention fournit donc également un procédé de déplacement et de levage d'un obj et à l'aide d'un dispositif selon l'invention comprenant une centrale inertielle, caractérisé en ce que l'on déplace ledit obj et en vue de le poser à un emplacement déterminé, en fonction de sa position et de son orientation angulaire par rapport aux trois dimensions de l'espace (X-Y-Z, φ l -φ2-φ3) et, de préférence, en fonction de la visualisation de ses mouvements, tels que calculés par ledit ordinateur.

Dans un mode préféré de réalisation, ladite centrale inertielle est couplée à un filtre de Kalman qui permet d'écrêter les amplitudes d'accélérations enregistrées par la centrale inertielle, en cas d'amplitude d'accélération importante de la centrale inertielle causée par un choc sur ledit obj et, et permettant de substituer, à ces amplitudes d'accélérations ainsi écrêtées (ci-après accélérations parasites) , les valeurs probables d'évolution des paramètres de position de ladite centrale inertielle, et, de préférence, ledit filtre de Kalman permettant en outre d'identifier l'emplacement dudit choc et, de préférence encore, visualiser sur l'écran la position de l'obj et lors du choc et/ou d'un autre dit obj et déj à posé avec lequel ledit obj et en cours de pose est rentré en collision.

Ces filtres de Kalman sont connus de l'homme de l'art. Un tel filtre est un estimateur récursif qui est utilisé pour éliminer des mouvements

"parasites" calculés de façon aberrante par l'ordinateur compte tenu de leur

apparition sous forme de pics, alors que ces mouvements ne sont pas effectués dans la réalité, notamment en cas de chocs sur ledit objet, comme explicité plus loin.

De façon originale selon la présente invention, ce filtre de Kalman est utilisé pour, en outre, identifier l'emplacement auquel ledit objet a reçu un choc, par exemple en visualisant ledit objet par une couleur différente à chaque choc, dans la zone dudit choc. On comprend que cette dernière information est très utile pour le grutier, afin d'ajuster la position du bloc en phase finale de dépose dudit obj et, notamment d'un bloc sur une digue, et plus particulièrement en l'absence de toute visibilité dudit bloc par le grutier ou par un plongeur d'as sistance chargé de superviser ladite phase finale.

Dans un mode préféré de réalisation, ladite centrale inertielle est combinée à un dispositif de mesure directe de la position de ladite centrale inertielle dans ledit repère fixe (φl , φ2, φ3), ladite mesure comprenant l'étude du trajet d'une onde émise par ledit dispositif de mesure, tel qu'un dispositif de visée laser, un théodolite automatique ou, de préférence, un GPS différentiel.

Ce mode de réalisation permet de mettre en œuvre un procédé dans lequel, avantageusement, seules, les données d'accélération angulaire (φl , φ2, φ3) enregistrées à l'aide de ladite centrale inertielle sont traitées au sein de l'ordinateur, celui-ci étant couplé à un filtre de Kalman, et la position longitudinale dans l'espace dudit objet par rapport audit repère fixe (X, Y,

Z) étant fournie par l'intermédiaire d'un dispositif additionnel de détermination directe de la position de ladite centrale inertielle au moyen d'émission d'ondes, tel qu'un dispositif de type système de visée laser, théodolite ou, de préférence, un dispositif de type GPS différentiel.

Avantageusement encore, dans un procédé selon l'invention, la réalisation par le filtre de Kalman de l'écrêtage des amplitudes d'accélération causées par des chocs sur ledit obj et, est exploitée pour

identifier et, de préférence, visualiser sur un écran, l'occurrence d'un choc sur ledit objet.

Ceci permet, en particulier, d'ajuster en fin de pose l'adéquation de la position d'un bloc par rapport au bloc déj à posé d'une digue en cours de réalisation.

Selon une autre caractéristique avantageuse, ladite centrale inertielle est solidaire dudit lien à proximité dudit anneau ou crochet de raccordement entre lesdits câbles de levage et ledit lien, le cas échéant des sous un dit palier motorisé ou tourillon relié à l'extrémité dudit lien et coopérant avec un dit crochet ou anneau de raccordement.

Avantageusement, ladite centrale inertielle est fixée sur ledit lien à une distance dudit bloc telle que ladite centrale inertielle reste touj ours maintenue hors d'eau.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention res sortiront mieux à la lecture de la description qui va suivre, faite de manière illustrative et non limitative, en référence aux dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 représente en coupe et en vue de côté l'installation de blocs artificiels de forme cubique, pour réaliser la carapace d'une digue à talus selon l'art antérieur,

- les figures 2A-2B représentent respectivement en vue de des sus et en vue de côté, un bloc de forme cubique,

- les figures 3A-3B représentent en vue de côté un dispositif de préhension de blocs de type "pince à sucre" permettant d'ajuster l'angle d'orientation dudit bloc par rapport à la verticale,

- la figure 4 représente en vue de côté la pose de blocs artificiels de forme cubique à l'aide du dispositif de levage selon l'invention,

- la figure 4A représente le repère orthogonal cartésien lié à la centrale inertielle par rapport au repère cartésien fixe de référence XYZ,

- la figure 4B représente le repère orthogonal cartésien Xc-Yc-Zc relatif à la position oblique de la centrale inertielle en référence à la figure 4,

- la figure 5 est une vue relative à la figure 4 représentée en vue de des sus, dans laquelle le positionnement du crochet est assuré par deux câbles de traction reliés à deux treuils de traction, ces derniers étant soit solidaires de la structure de la grue, soit installés sur des supports fixes par rapport au sol,

- la figure 5A représente en vue de dessus les déplacements latéral et longitudinal du crochet de raccordement en agissant sur la longueur des câbles de traction reliés aux treuils de traction,

- la figure 5B représente une centrale inertielle 6 montée sur un lien rigide 8a, constitué d'un tube profilé en acier ou matériau rigide, et reliée à l'extrémité inférieure du câble de levage l a et d'un câble de traction 9a-9b par l'intermédiaire d'un tourillon 29,

- les figures 6A-6B illustrent le mode opératoire d'un filtre de Kalman,

- la figure 7 est le diagramme logique du fonctionnement d'un filtre de Kalman dans le cas particulier de la pose des blocs selon l'invention,

Les figures 8A et 8C sont des vues de coté d'un lien rigide constitué d'un tube ou profilé en acier ou matériau rigide 8a (figure 8A) ou par une chaîne en acier 8b (figure 8C) , coopérant avec le point de raccordement des extrémités des câble de traction 9 et câble de levage l a par l'intermédiaire d'un palier motorisé 30 coopérant avec une barre de réaction 32,

- la figure 8B est une vue de dessus des figures 8A et 8C.

- la figure 8D est une vue de côté d'un lien rigide constitué d'un double palonnier 8c.

Dans la figure 1 , on a représenté la pose de blocs artificiels selon l'art antérieur. Une grue 1 installée sur le remblai 2a au plus près de la mer 3 manutentionne un bloc 4 suspendu par une pince 5 au câble principal l a de ladite grue, dit câble de levage, pour réaliser la carapace d'un remblais 2c selon un profil prédéterminé correspondant sensiblement à la courbe 2d. La grue comporte une plate-forme support 14 qui supporte une cabine de pilotage 13 et une flèche I b qui repose sur la plate-forme 14 par son extrémité inférieure. La flèche I b est en position inclinée par rapport à la verticale, cette inclinaison étant variable et pouvant être réglée, notamment à l'aide d'un câble support de flèche I c relié à un treuil de levage 18 supportée par ladite plate-forme 14. La plate-forme support 14 est apte à être déplacée en rotation autour d'un axe vertical ZZ par rapport à ses moyens de déplacement sur lesquels elle repose, tels que des chenilles 19, entraînant ainsi en rotation la flèche et la cabine de la grue autour d'un axe vertical. En j ouant sur la longueur des câbles I c, l'orientation de la flèche I b dans le plan vertical peut être ajustée de manière à ce que le bloc 4 puis se être positionné à la verticale de sa destination, puis descendu par dévirage du câble l a pour être déposé à l'emplacement voulu sur l'ouvrage déj à as semblé. Ce mode opératoire fonctionne correctement lorsque la mer est calme et que le travail peut être contrôlé par plongeurs. Par contre, lorsqu'un clapot important ou une houle du large 3a est établie sur une longue durée, le travail doit être interrompu car, sous l'effet de ladite houle, le bloc en suspension est sollicité et se met à osciller sur plusieurs mètres en tous sens, et ce de manière plus ou moins aléatoire. De plus, dans la zone du remblai non encore protégée, la houle déferle ou crée une agitation importante mettant en suspension des particules de sable ou de granulats, ou encore créant des micro bulles d'air et de l'écume, qui rendent la visibilité quasi nulle, empêchant alors toute intervention des plongeurs.

Sur les figures 2A-2B, on a représenté respectivement en vue de des sus et en vue de côté un bloc artificiel 4 de forme connue, sensiblement cubique présentant sur ses faces latérales des renfoncements médians, sous forme de rainures sensiblement cylindriques à section demi-circulaire. Ces renfoncements ou rainures 4a présentent l'intérêt de faciliter la préhension, d'augmenter les réactions interblocs ainsi que la "porosité" d'un as semblage de blocs. Ainsi, lorsqu'un assemblage de blocs est percuté par la vague incidente, lors de fortes houles ou de tempêtes, l'énergie dis sipée est considérablement augmentée par cette porosité et l'effet d'atténuation s'en trouve ainsi renforcée. Contrairement au stockage des blocs lors de la fabrication et de l'approvisionnement, lequel nécessite un arrangement très ordonné de manière à occuper le moins de place possible, tel que représenté sur la figure 5, lors de la mise en place des blocs pour une digue, on vise à optimiser la porosité d'ensemble, c'est-à-dire que l'on cherche à installer les blocs de guingois les uns par rapport aux autres tout en leur as surant un contact stable avec les blocs adjacents latéraux et les blocs inférieurs, la couche suivante venant verrouiller définitivement la position de la couche précédente inférieure, assurant ainsi la stabilité de l'ensemble pendant toute la durée de vie de l'ouvrage qui dépas se plusieurs décennies, voire le siècle. Ce mode opératoire est connu de l'homme de l'art et fait l'objet de préparatifs spéciaux conduisant à des plans de pose précis qu'il convient de respecter pour que l'ouvrage d'art puis se remplir correctement son office. De nombreuses formes particulières très différentes ont été développées dans le monde (on se référera par exemple aux recommandations internationales qui les décrivent abondamment), et certaines d'entre elles présentent l'avantage de s'imbriquer naturellement les unes dans les autres.

Sur les figures 3A-3B, on a représenté en vue de face un dispositif de préhension 5a connu de type "pince à sucre" en forme de demi cercle, ce qui permet de saisir le bloc soit verticalement (figure 3A) , soit avec un angle α par rapport à la verticale (figure 3B) .

Sur la figure 4, de façon préférée, le dispositif de préhension est constitué par une patte d'oie en élingues 5b comportant au moins trois brins fixés sur des anneaux de levage 5c incorporés en des positions précises du bloc avant coulage du béton. Ce dispositif de préhension 5b permet de maintenir le centre de gravité du bloc dans l'axe d'alignement du lien 8, d'une part, et, d'autre part, favorise la synchronisation des rotations dudit bloc et dudit lien par rapport à l'axe Z ₁ (axe dudit lien 8) .

Sur la figure 4, on a représenté en vue de côté le dispositif selon l'invention constitué d'un anneau ou crochet de raccordement I d situé à l'extrémité du câble de levage l a. Le crochet de raccordement I d est relié à l'extrémité supérieure d'un lien constitué d'une élingue 8, par l'intermédiaire, de préférence, d'un palier motorisé 30, son extrémité inférieure étant reliée à une patte d'oie 5b reliée à des anneaux de levage 5c solidaires du bloc 4. Sur l'élingue 8, de préférence hors de l'eau, de préférence en partie haute à proximité du crochet de raccordement I d, on installe un (ou des) dispositif(s) 6 de détermination de position et orientation dudit obj et 4 suspendu au dit lien 8 tendu verticalement, dans un repère fixe de l'espace XYZ, tel qu'une centrale inertielle 6 dont la fonction est d'enregistrer en temp s réel les accélérations de déplacement longitudinal selon les axes Xc-Yc-Zc, ainsi que les accélérations de rotation φi "φ ₂ "φ ₃ autour des mêmes axes. Le repère cartésien correspondant auxdits axes est un repère relatif au support proprement dit de la centrale d'inertie, comme représenté sur la figure 4A, l'axe Zc correspondant à l'axe longitudinal Z ₁ du lien 8. Ainsi, lorsque le lien 8 est vertical comme indiqué en pointillé sur la figure 4, ledit axe Zc correspond alors à l'axe vertical Z du repère fixe, les axes Xc-Yc présentant un décalage angulaire θ par rapport aux axes X-Y du repère fixe.

Lorsque l'ensemble constitué du câble l a, de la centrale inertielle 6, du lien 8, du moyen de préhension 5 et du bloc artificiel 4 se déplace, les accélérations longitudinales selon Xc-Yc-Zc et angulaires selon φ ₁ -φ ₂ -φ ₃ sont enregistrées en temps réel au sein de la centrale inertielle et transmises à un ordinateur, situé de préférence dans la cabine du grutier.

Ceci permet, par une double intégration par rapport au temp s, de calculer la trajectoire exacte de ladite centrale inertielle, ainsi que son orientation, donc la direction du lien 8, puisque l'orientation du lien 8 est constante par rapport à l'orientation de la centrale inertielle. Connaissant cette direction, ainsi que la distance de la centrale inertielle jusqu'au centre de gravité du bloc, on en déduit par un calcul géométrique simple la position en temps réel du centre de gravité du bloc, donc la position en temp s réel du bloc, et ce en l'absence de toute visibilité directe du bloc par le grutier.

Ainsi, un mode opératoire préféré est le suivant :

- on saisit le bloc 40 sur l'aire de stockage de la figure 5, ledit bloc étant dans la position connue XO-YO-ZO, puis

on tend le lien 8 en agis sant sur le câble de levage l a, ledit lien est alors vertical et les repères cartésiens relatifs à la centrale inertielle et le repère absolu ont l'axe Z en commun comme détaillé sur la figure 4A, puis,

dès que le bloc quitte le sol 2a, on déclenche la centrale inertielle qui enregistre alors tous les déplacements de ladite centrale, puis

on positionne l'extrémité supérieure de la flèche de façon à ce que ledit obj et soit sensiblement à l'aplomb de l'emplacement voulu dans la zone de dépose comme illustré sur la figure 4, puis

connais sant la position absolue de la centrale inertielle, la position du bloc est calculée en temp s réel, et l'approche finale par le grutier, avant dépose, est effectuée, même en l'absence de visibilité ou en l'absence de tout contrôle par plongeurs, grâce à ladite position X-Y-Z calculée du bloc, les mouvements du bloc ainsi que l'état de l'ouvrage déjà réalisé étant visualisés sur un écran dans la cabine du grutier, et

après dépose, le dispositif de préhension est déconnecté, de préférence de manière automatique par un dispositif de largage, non représenté, commandé depuis la cabine du grutier ;

la grue est alors libre pour aller saisir le bloc suivant sur l'aire de stockage.

Sur la figure 4, on a représenté un câble de traction 9 relié à son extrémité droite à l'anneau I d et à son extrémité gauche à un treuil de traction 10 solidaire de la tourelle 13 de la grue. Lors de la manutention du bloc par la grue, on réduit la longueur ρ dudit câble de traction, pour ramener l'anneau ou crochet de raccordement I d vers la verticale du point de dépose, ce qui a pour effets avantageux de limiter radicalement les oscillations du bloc dans le plan XoZ. De plus, cette manœuvre est beaucoup plus rapide que de redresser la flèche I b de la grue en agis sant sur les câbles I c, pour venir positionner son extrémité à la verticale dudit point de dépose.

Dans une version préférée de l'invention représentée sur la vue en plan de la figure 5, on dispose deux câbles de traction 9a-9b reliés à deux treuils de traction 1 Oa- I Ob, les deux treuils de traction étant avantageusement solidaires d'une poutre 17, elle-même solidaire de la structure porteuse de la flèche I b, donc de la tourelle de la grue. En agis sant sur les longueurs respectives Q ₁ - ρ ₂ des câbles de traction 9a-9b, on positionne avec précision, de manière bipolaire, l'anneau ou crochet de raccordement I d dans le plan formé par les deux droites que constituent lesdits câbles 9a-9b, lesdites droites se coupant au point C au niveau de l'anneau I d. Ainsi, lorsque l'anneau ou crochet de raccordement I d se trouve ramené vers la tourelle de la grue par réduction de la longueur desdits câbles, comme détaillé sur la figure 4, les deux câbles 9a-9b sont fortement tendus et, si les longueurs Q ₁ = Q ₂ , l'anneau ou crochet de raccordement se trouve exactement dans l'axe de la flèche de grue. Le triangle ABC formé par l'extrémité du câble sortant du treuil 10a (A) , l'extrémité du câble sortant du treuil 10b (B) et le point C constituant l'anneau ou crochet de raccordement I d est alors isocèle et ledit anneau est alors stabilisé dans sa position évitant ainsi tout balancement latéral par rapport à l'axe de la grue, dans la direction de l'axe Y. Cet effet stabilisateur étant d'autant plus important que l'inclinaison β du câble de

grue l a par rapport à la verticale est importante, car la décomposition des forces au niveau de l'anneau ou crochet de raccordement I d (point C) crée une tension horizontale dans les câbles de traction 9a-9b, proportionnelle à ladite inclinaison β.

En réduisant la longueur de l'un des câbles de traction par rapport à l'autre, tel que représenté sur la figure 5A, par exemple le câble de traction 9a, le point C du triangle, donc l'anneau ou crochet de raccordement I d, se déplace vers le haut de la figure en décrivant un arc de cercle 12 centré en A. Ainsi, en j ouant sur les longueurs des câbles 9a-9b, on positionne avantageusement avec précision l'anneau ou crochet de raccordement en n'importe quel point de la surface 1 1 , tout en empêchant les mouvements de balancement dudit anneau dans les deux directions XX-YY.

Ainsi, en n'utilisant qu'un seul câble de traction 9 comme expliqué en référence à la figure 4, on supprime la quasi intégralité du balancement de l'anneau ou crochet de raccordement I d dans le plan XoZ uniquement, l'anneau ou crochet de raccordement I d restant libre de se balancer dans le plan perpendiculaire YoZ, alors qu'avec deux câbles de traction 9a-9b comme expliqué en référence à la figure 5, on supprime la quasi intégralité du balancement dans les plans XoZ et YoZ, l'anneau restant alors stable. Et, en jouant sur les différences de longueurs Q ₁ -Q ₂ desdits câbles de traction 9a-9b, on déplace avec précision ledit anneau ou crochet de raccordement I d sur une surface 1 1 de plusieurs m ² , en toutes directions autour de la position initiale, permettant ainsi un positionnement extrêmement précis et stable dudit blocs dans l'espace.

Des dispositifs compacts sont disponibles dans le commerce, comprenant une centrale inertielle munie de gyroscope et d'accéléromètre pour la mesure de mouvements, de l'orientation et de la position d'un obj et auquel il est solidarisé. On pourra notamment utiliser un dispositif commercialisé par la société XSens Technologies B . V. (the Netherlands) . Ces dispositifs comportent en général un support métallique sur lequel est

fixée la centrale inertielle proprement dite. C'est ce support qui sera fixé audit lien.

Le fonctionnement d'une centrale inertielle est connu de l'homme de l'art, mais son fonctionnement dans le cadre de l'invention est très particulier. En effet, dans la phase finale de l'approche, juste avant la dépose du bloc sur l'ouvrage, le bloc vient heurter en général les blocs adj acents avant de se mettre ensuite dans sa position définitive. Ces chocs induisent des variations brutales de vitesse, donc des accélérations importantes, qui perturbent la centrale inertielle, laquelle n'est alors plus capable de fournir un positionnement calculé précis et fiable, ce qui crée un décalage inacceptable le la position calculée du bloc par rapport à sa position réelle.

Pour palier cet inconvénient, un filtre de Kalman, connu de l'homme de l'art, est utilisé de manière particulière pour éliminer ces perturbations. Le filtre de Kalman est un estimateur récursif. Cela signifie que pour estimer l'état courant d'un système, seuls l'état précédent et les mesures actuelles sont néces saires pour estimer la position future avec une précision optimale. Ainsi, en cas de choc latéral comme expliqué sur la figure 6A, l'accélération, angulaire ou longitudinale, présente une série de pics 15 durant un laps de temp s δt. Pendant cette durée δt, le bloc n'a quasiment pas bougé, mais le calcul mathématique consistant à la double intégration des accélérations sur chacun des axes sur cette période δt, conduit en général à des mouvements calculés aberrants, car non effectués dans la réalité. A cet effet, le filtre de Kalman, détecte ces accélérations parasites par simple analyse en temp s réel de l'étape précédente du mouvement, le filtre les isole en écrêtant 16a- 16b lesdites accélérations, et ainsi ne les prend pas en compte dans le calcul mathématique de la position instantanée. Dans certaines configurations, le filtre de Kalman est capable, en analysant les étapes antérieures, de prédire les mouvements durant cette courte période δt et de substituer ainsi à ces accélérations parasites, l'évolution probable du système, comme représenté sur la figure 6B,

conduisant ainsi à une meilleure fiabilité dans le calcul de la position instantanée.

Dans une version préférée de l'invention, seules les accélérations angulaires sont utilisées dans le calcul de la position exacte du bloc, les pics d'accélérations longitudinales sont observés pour signaler au grutier les chocs des blocs avec les blocs adj acents ou ceux de la couche inférieure, mais les accélérations elles-mêmes ne sont pas directement prises en compte dans le calcul de la position. Ainsi, pour déterminer la position du bloc en temp s réel, on mesure, par exemple à l'aide d'un théodolite automatique représenté sur la figure 4 sous la même forme 7a-7b que le dispositif de transmission de données, la position X-Y-Z en temp s réel de la centrale inertielle 6, puis connaissant l'évolution en temp s réel des accélérations angulaires φi -φ ₂ -φ ₃ de ladite centrale, on en déduit la direction du lien 8, et connaissant la distance du centre de gravité du bloc à ladite centrale inertielle qui est une longueur constante L, on calcule la position exacte du centre de gravité du bloc.

Dans une version préférée de l'invention, la centrale inertielle est munie d'un système de positionnement par satellite de type DGPS. Ce système, connu de l'homme de l'art, est un système différentiel, c'est-à-dire qu'une balise est installée sur la centrale inertielle et une seconde balise est installée à terre en un point fixe. Ainsi, en combinant de manière synchrone les signaux des deux récepteurs, le positionnement du mobile est réalisé, non pas dans l'absolu par rapport au satellite, mais en relatif par rapport au récepteur fixe, améliorant ainsi radicalement la précision du positionnement.

Sur la figure 7, on a représenté un premier mode de fonctionnement global du système de positionnement, dans lequel les 6 paramètres principaux à l'état brut (accélérations longitudinales Xc-Yc-Zc et accélérations angulaires φ l -φ2-φ3) sont transmis depuis la centrale inertielle 6 vers l'ordinateur, situé de préférence dans la cabine 13 du grutier. Les données sont alors traitées au sein de l'ordinateur 20 par le

filtre de Kalman 20a et la position 21 du bloc 4 est établie sur la base de tout ou partie de ces 6 paramètres filtrés. L'exploitation des données relatives aux accélérations aberrantes, correspondant aux chocs du bloc avec les blocs adjacents est réalisée en 20b et est affiché en 22, de préférence directement dans la cabine du grutier, avantageusement sous la forme 22a : choc vertical d'amplitude " 3" , sous la forme 22b : choc latéral droit (amplitude "0") et, sous la forme 22b : choc latéral gauche (amplitude "0") . Ainsi, le grutier connaissant le type de choc ainsi que son amplitude, est capable de juger le type de contact entre le bloc en cours d'installation et l'ouvrage déj à réalisé, et ainsi de déterminer en l'absence de tout contact visuel, ou de toute information en provenance de plongeurs, de l'adéquation de la position du bloc par rapport au plan de pose, donc de son installation correcte.

Sur la même figure 7, on a représenté un second mode préféré de fonctionnement global du système de positionnement, dans lequel les 6 paramètres principaux à l'état brut (accélérations longitudinales Xc-Yc-Zc et accélérations angulaires φl -φ2-φ3) sont transmis depuis la centrale inertielle 6 vers l'ordinateur situé de préférence dans la cabine du grutier. Seules les données d'accélérations angulaires φ l -φ2-φ3 alors traitées au sein de l'ordinateur 20 par le filtre de Kalman 20a, la position dans l'espace de ladite centrale inertielle 6 étant fournie par un moyen de mesure à distance 7a-7b, tel un théodolite automatique, un système de visée laser ou un positionnement satellite de type DGPS, ce qui permet de calculer de manière très précise la position 21 du bloc 4 en ne considérant pas les valeurs des accélérations longitudinales Xc-Yc-Zc. L'exploitation des données relatives aux accélérations aberrantes est réalisée de la même manière qu'expliqué précédemment, ce qui permet au grutier de disposer en temp s réel d'informations précises sur les divers chocs entre le bloc en cours d'installation et l'ouvrage déj à réalisé, juste avant la dépose finale.

Dans une version préférée de l'invention représentée sur les figures

8A-8B, le lien 8a est constitué d'une barre, de préférence rectiligne, résistant à la torsion, et rigidement solidaire de l'outil de préhension, de

telle manière que l'orientation de la centrale inertielle solidaire du lien 8a ait la même orientation selon l'axe Zc que le bloc 4. Ledit lien 8a est relié à l'anneau de raccordement I d par l'intermédiaire d'un palier motorisé 30, électrique, hydraulique ou pneumatique, alimenté en énergie par des moyens non représentés, jouant le rôle de tourillon lorsque le moteur est débrayé. Un bras rigide faisant fonction de bras de réaction 32, est solidaire à une extrémité de la partie supérieure fixe 30a du palier motorisé 30, et à l'autre extrémité, il est relié à un câble de traction 9b sous tension. La partie inférieure mobile 30b en rotation relative par rapport à ladite partie supérieure fixe, selon l'axe Zc du palier motorisé, est reliée rigidement à l'extrémité supérieure dudit lien 8a. Ainsi, en actionnant la motorisation dans un sens ou dans l'autre, la partie inférieure mobile 30b du palier motorisé entraîne la centrale inertielle 6 ainsi que le bloc 4, les déplacements angulaires étant sensiblement identiques en raison de la rigidité de torsion selon l'axe Z ₁ Z ₁ dudit lien 8a. Le bras de réaction contrebalance les effets de la torsion au niveau de la partie supérieure fixe 30a du palier motorisé. En effet, comme représenté sur la figure 8B, un couple de torsion M appliqué sur la partie supérieure fixe 30a du palier motorisé, induit une rotation 32a du bras de réaction 32. Et, du fait que le bras de réaction et le câble de traction 9b sont sous une tension importante en raison de l'angle β du câble de levage l a avec la verticale, une force de rappel F proportionnelle à l'écart, ramène ledit bras 32 dans l'alignement du câble de traction 9b. Ainsi, peu avant de déposer le bloc 4 en position finale, la position instantanée dudit bloc étant connue grâce à la centrale inertielle, le grutier peut ajuster avec précision son orientation de quelques degrés de rotation selon l'axe Zc, en agissant simplement sur la motorisation 30, dans un sens ou dans l'autre. Le mouvement angulaire étant enregistré par la centrale inertielle, est alors immédiatement disponible pour aider le grutier dans cette phase finale de l'installation.

Sur les figures 8A-8B, on a représenté le dispositif selon l'invention avec deux câbles de traction 9a-9b, seul le câble de traction 9b est connecté au bras de réaction, le câble 9a étant connecté directement, soit à

l'anneau ou crochet I d, soit au niveau de la partie supérieure 30a de la motorisation, à proximité immédiate de son axe de rotation. Dans le cas de l'utilisation d'un seul câble de traction 9, comme représenté sur la figure 4, le bras de réaction 32 est connecté directement à ce dit câble.

Dans une version simplifiée de l'invention, non représentée, la motorisation est supprimée, et le lien 8a présentant une rigidité en torsion selon l'axe Zc, est d'une part suspendu à l'anneau ou crochet I d, et d'autre part relié rigidement au bras de réaction 32. Il convient alors dans ce cas, lors du saisis sage du bloc sur son aire de stockage, comme décrit précédemment en référence à la figure 5, que la position de l'outil de préhension soit pré-ajustée de telle manière qu'une fois la grue en position dans la zone de dépose, le bloc ait la bonne orientation, car le grutier n'a alors plus les moyens de faire varier ce positionnement angulaire selon l'axe vertical Zc.

Sur la figure 8C, on a représenté un mode de réalisation avantageux du lien 8 présentant une rigidité de torsion, lequel se présente sous la forme d'une chaîne 8b. En effet, en l'absence de tension dans la chaîne, il est pos sible de faire tourner celle-ci sur son axe Z ₁ Z ₁ avec peu d'efforts, mais dès que l'on applique une tension importante, chacun des maillons étant relié perpendiculairement au suivant et le diamètre du fil de chacun des anneaux étant légèrement inférieur au diamètre interne libre de l'anneau adjacent, la chaîne aura naturellement tendance à se repositionner en configuration de torsion nulle, donc perpendiculairement au maillon adj acent, comme détaillé sur la figure 8C. Sur la figure 8C, la centrale inertielle 6 est solidaire de la partie inférieure mobile en rotation 30b du palier motorisé.

Le lien 8, 8a-8b à rigidité de torsion selon l'axe Z ₁ Z ₁ peut être obtenu à partir d'un simple tube en acier, ou encore d'un profilé en matériau composite, qui présente une bonne rigidité de torsion, tout en gardant une grande souplesse en flexion dans les plans XoZ et YoZ, ce qui permet avantageusement de réaliser un premier filtrage mécanique des

chocs sur les blocs, évitant ainsi de répercuter directement à la centrale inertielle la totalité des accélérations parasites dues aux chocs.

Dans une version préférée représentée sur la figure 8D le lien 8 est constitué par un double palonnier 8c constitué :

• d'une poutre supérieure 80 perpendiculaire à l'axe longitudinal

Z ₁ du double palonnier, correspondant à l'axe Zc du palier motorisé lorsqu'un objet lui est suspendu, et solidaire en son milieu de la partie inférieure mobile 30b du palier motorisé, et

• d'une poutre inférieure 81 solidaire en son milieu au dit dispositif de préhension 5 des blocs 4 qui lui est fixé en sous- face rigidement, et

• de deux chaines identiques 82a-82b de longueurs égales reliant respectivement les extrémités latérales desdites poutres, les deux chaînes 82a-82b étant disposées symétriquement par rapport à l'axe Z l dudit lien correspondant à l'axe de rotation

Zc dudit palier motorisé.

Sous l'effet du poids propre de l'ensemble poutres - chaînes, le double palonnier 8c forme un trapèze et reste dans un même plan vertical lorsqu'un bloc 4 est suspendu à l'extrémité inférieure du double palonnier 8c.

Lorsque l'on actionne le palier motorisé, les deux poutres 80-81 ne sont alors plus exactement dans le même plan vertical, et la charge a légèrement tendance à se soulever. Mais, le poids de l'ensemble tend à remettre la poutre inférieure 81 dans le même plan que celui de la poutre supérieure 80, ce qui correspond à l'état d'équilibre du système. Cette disposition est plus avantageuse que celle de la figure 8C, car sa rigidité en torsion est beaucoup plus importante. De même, elle est plus avantageuse que celle de la figure 8A, car elle impose une distance maximale entre les poutres supérieure et inférieure, mais pas de distance minimale, alors qu'un

lien de type tube ou profilé rigide 8a impose une distance fixe entre le palier motorisé et le dispositif de préhension de la charge.

Cette distance fixe du lien rigide 8a implique un plus grand encombrement au stockage, une manipulation moins aisée pour la mise en place et la manipulation du lien.

Les risques d'endommagement du lien 8c au stockage et en manipulation sont donc réduits par rapport à un lien rigide 8a.

Le double palonnier a été décrit comme étant relié en leur milieu d'une part à la partie mobile du palier motorisé, et d'autre part au dispositif de préhension, mais on reste dans l'esprit de l'invention si le point de solidarisation se trouve excentré dans une même proportion et dans la même direction, pour chacun des palonniers. Cette variante ne constitue pas la version préférée de l'invention, car elle présente des performances inférieures pour une même masse de structure, c'est-à-dire de poutres et de chaînes.

On reste dans l'esprit de l'invention si le câble de levage est continu jusqu'au dispositif de préhension 5, le crochet ou l'anneau étant alors remplacé par un serre-câble mécanique venant enserrer ledit câble de levage en un point fixe sur lequel est connecté l'extrémité du ou des câbles de traction, la partie au dessus du serre-câble jouant alors le rôle de câble de levage l a et la partie située en dessous dudit serre-câble jouant le rôle du lien 8.

Dans un mode de réalisation simplifié, le dispositif de mesure de position et orientation 6 dudit objet ou bloc 4 est constitué par : - un dispositif de type GPS O ₁ ou de préférence de type DGPS comme décrit précédemment, solidaire de la partie supérieure 30a du palier motorisé 30 et permettant de déduire la position du centre de gravité du bloc 4 lorsque celui-ci est disposé à l'extrémité inférieure du lien tendu 8 disposé verticalement dont la longueur est connue, et

un dispositif de détermination de l'orientation 6 ₂ solidaire de la partie inférieure mobile 30b du palier motorisé de laquelle il est solidaire, ce dispositif de détermination d'orientation consistant de préférence en un compas magnétique indiquant l'azimut par rapport au Nord magnétique, fixé sur la poutre supérieure d'un double palonnier 8c.

Du fait de la synchronisation des rotations dudit lien 8 et dudit bloc 4, la détermination de l'orientation, c'est-à-dire ici de l'azimut par rapport à la partie fixe 30a ou de préférence partie inférieure mobile 30b du palier motorisé à laquelle est fixé le compas magnétique, permet d'en déduire l'orientation dudit bloc 4 suspendu au dit lien tendu à la verticale 8 et permet donc de commander la rotation du palier motorisé 30 de façon à placer le bloc 4 dans l'orientation voulue avant d'en effectuer sa dépose sur l'as semblage de blocs déjà déposés.

Lorsque le palier motorisé 30 est équipé d'un codeur angulaire capable d'indiquer précisément l'orientation angulaire de la partie inférieure mobile 30b du palier motorisé par rapport à sa partie supérieure fixe 30a, on installe avantageusement le compas magnétique sur la partie fixe supérieure du palier motorisé. En effet, connais sant l'orientation par rapport au Nord magnétique de la partie supérieure fixe 30a du palier motorisé, et connais sant l'orientation de la partie inférieure mobile par rapport à la partie supérieure fixe du palier motorisé à l'aide du codeur angulaire, on peut en déduire l'orientation dudit bloc suspendu au dit lien tendu 8 en raison de la rigidité en torsion dudit lien 8a-8b-8c.

Sur la figure 8D, on a représenté un DGPS O ₁ installé sur la partie supérieure fixe 30a du palier motorisé et un compas magnétique 6 ₂ solidaire de la partie mobile du palier motorisé, fixé à l'extrémité de la poutre supérieure 80.

Mais, dans la mesure où un codeur angulaire permet de connaître l'orientation de la partie inférieure mobile 30b du palier motorisé, par rapport à sa partie supérieure fixe, on installera avantageusement le compas

magnétique 6 ₂ à proximité du DGPS O ₁ , c'est-à-dire sur la partie supérieure fixe dudit palier motorisé.