L'invention se rapporte principaiement à un dispositif de maintien ainsi qu'à un dispositif de liaison comportant un tel dispositif de maintien.

Il est connu lors de travaux sous-marins de suspendre et de libérer des charges très importantes. Toutefois l'accrochage et la libération de la charge sont effectués sans tension mécanique induite par le poids de la charge.

Il est connu d'utiliser des plongeurs pour couper le câble soutenant, par exemple pipeline, câble poser ou. corps mort au dessus d'un fond marin. Cette technique présente l'inconvénient. d'être très coûteuse, elle nécessite de disposer sur place d'un bateau de plongée. De plus, elle n'est pas utilisable en mer profonde.

Il est connu d'autre part d'utiliser un véhicule sous-marin téléguidé (ROV en terminologie anglo-saxonne) pour couper des câbles ou effectuer la déconnexion des conduites tubulaireε. Toutefois, les véhicules sous-marins téléguidés sont limités pour la puissance et les outils disponibles. Ainsi seuls des câbles de faible diamètre peuvent être coupés avec un véhicule sous-marin téléguidé.

Le dispositif selon la présente invention permet de libérer des charges retenues très importantes. Avantageusement, la force permettant le maintien du dispositif de maintien er- position fermée est très faible par rapport au poids apparent de la charge retenue. Une force faible commande la fermeture des moyens de maintien de la charge. Cette force faible est amplifiée par des bras de leviers, de façon à obtenir une suspension sûre de la charge. Selon la présente invention on utilise deux éléments portant chacun une mâchoire et un bras de levier. Les deux éléments sont articulés autour d'un axe. On utilise des moyens limitant l'ecartement des deux bras de leviers pour assurer la femieture des mâchoires et par suite la suspension de la charge.

Le _. dispositif selon la présente invention utilise des forces faibles pour assurer le fermeture des mâchoires et le verrouillage des bras, ainsi que pour assurer le déverrouillage des

bras et donc l'ouverture des mâchoires. Par contre, ces forces faibles permettent d'assurer le maintien des charges dont le poids apparent dans l'eau est très important.

Dans un exemple de réalisation du dispositif selon la présente invention les deux bras de levier sont reliés par un câble de faible diamètre. Un tel câble peut être coupé avec un outil courant de faible puissance, comme par exemple un coupe câble. La coupure du câble libère le bras de levier et par suite les mâchoires dont l'ouverture permet la libération de la charge. Le coupe câble peut ^" être porté, dans le cas d'utilisation sous-marine du dispositif de suspension selon la présente invention, par un véhicule sous-marin téléguidé. Un tel véhicule sous-marin téléguidé ne peut pas sans danger s'approcher d'une conduite tubulaire flexible suspendue verticalement. La distance minimale à observer entre le véhicule sous-marin téléguidé et la conduite tubulaire flexible est par exemple comprise entre 0,3 et 0,5 mètre. Avantageusement, le dispositif selon la présente invention a une distance latérale supérieure à 0,3 mètre, avantageusement supérieure ou égale à 0,5 mètre. Les bras de levier supportent les moyens de commande évitant l'ouverture des moyens de maintien de charge. Cette distance latérale est avantageusement obtenue par la longueur des bras de levier. On entend par distance latérale la distance moyenne du câble assurant le maintien des bras de levier dans la position fermée par rapport à l'axe vertical passant par la pointe de fixation de la charge. Cette distance moyenne correspond par exemple à la position du milieu du câble entre les bras de levier dans le cas où celui-ci n'est pas disposé verticalement. C'est à cette distance qu'interviendra le coupe-câble du véhicule télécommandé sous-marin. Les bras de levier sont avantageusement disposés horizontalement ou avec une légère pente. Avantageusement, le dispositif selon la présente invention comporte des moyens assurant l'ouverture des mâchoires dès la libération des bras de levier. Ces moyens sont par exemple constitués par le profil des pinces, la masse des bras de levier, un cortrepoidε ou un ressort écartant les mâchoires.

Le dispositif de suspension selon la présente invention est particulièrement bien adapté pour le couplage mécanique de deu>: conduites tubulaires flexibles. Il permet notamment 1'utiliεrtion

d'une conduite tubulaire flexible de faible diamètre pour déposer rapidement sur le fond, par exemple le fond marin, une conduite tubulaire flexible de diamètre important. Un tel dépôt peut devenir nécessaire, par exemple en cas d'interruption d'urgence des opérations de pose sur le fond-marin de conduites tubulaireε flexibles, .par exemple dans le cas d'une tempête. Une fois la grosse conduite tubulaire flexible reposant sur le fond ou étant proche de celui-ci, on envoie un véhicule sous-marin téléguidé équipé d'un coupe câble qui coupe le câble de faible diamètre reliant le bras de levier. On réalise ainsi l'ouverture des mâchoires du dispositif de suspension selon la présente invention. Une éventuelle liaison hydraulique entre deux conduites tubulaires flexibles est rompue par le poids de la conduite tubulaire flexible de. grand diamètre ou par la force de traction de remontée de la conduite tubulaire flexible de petit diamètre.

La présente invention a principalement pour objet un dispositif de retenue temporaire d'une charge à une ligne de retenue comportant deux éléments articulés formant une pince, chaque élément comportant une mâchoire et un bras, l'un des deux bras comportant des moyens d'accrochage à une ligne de retenue, le dispositif pouvant prendre deux positions, une première position fermée assurant le maintien de la charge retenue et une seconde position ouverte permettant la libération de la charge ; le bras constituant des moyens d'amplificaton de la force de maintien f qui est exercée entre les deux bras au voisinage de leur extrémité pour maintenir les mâchoires fermées lors du maintien de la charge, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens libérables de limitation de l'ecartement reliant lesdits bras en exerçant ladite force de maintien f nécessaire pour garder la première position fermée des mâchoires, les bras ayant une configuration telle que les moyens de limitation de l'ecartement des bras de levier sont disposés latéralement à une distance supérieure â 0,3 mètre par rapport à l'axe de la ligne de retenue.

La présente invention a aussi pour objet un dispositif, caractérisé par le fait que la force exercée par 1s masse suspendue peut être comprise entre 100.000 N et 5.000.000 N et que la force de

commande assurant le maintien de la position fermée est comprise entre 1000 N et 50.000 K.

L'invention sera mieux comprise au moyen de la description ci-après et .des figures annexées données comme des exemples non limitatifs parmi lesquels :

- la figure 1 est une vue de profil d'un exemple de réalisation du dispositif de suspension selon la présente invention, en position fermée;

- la figure 2 est une vue de profil d'un dispositif de suspension selon la présente invention, en position ouverte;

- la figure 3 est une vue de profil d'un exemple de réalisation du dispositif de suspension selon la présente invention comportant des moyens de commande actifs;

- la figure k est un schéma explicatif du fonctionnement du dispositif selon la présente invention;

- la figure 5 est une vue de profil d'un dispositif de liaison selon la présente invention ;

- la figure 6 est une vue de côté d'une variante de réalisation du dispositif selon la présente invention dans laquelle le bras supérieur se soulève lors de la libération de la charge ;

- la figure 7 est une vue de côté d'un exemple de réalisation du dispositif selon la présente invention ne comportant pas de butée ;

- la figure 8 est une vue schématique d'un exemple de réalisation du dispositif selon la présente invention comportant des moyens mécaniques de verrouillage assurant la position fermée des bras.

Sur les figures 1 à 8 on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments.

Sur la figure 1, on peut voir un exemple de réalisation du dispositif de suspension selon la présente invention. Le dispositif, avantageusement réalisé en acier, comporte principalement deux pipceε, 1 et 2, articulées autour d'un axe 35. Lε pièce 1 comporte une mâchoire 11, un élément de liaison vertical 13 et un bras de levier 12. La pièce 2 comporte une mâchoire 21 et un bras de levier 22.

_ c

Dans la position fermée représentée sur la figure 1, les bras de levier 12 et 22 sont sensiblement parallèles. La longueur des bras de levier 12 et 22 et le profil de mâchoire vont déterminer le rapport entre la force retenant la charge et la force assurant le maintien dans une position fermée des mâchoires. Le dispositif de suspension selon la présente invention comporte des moyens 30 empêchant les bras 12 et 22 de s'écarter. La force nécessaire peur le maintien des bras de levier 12 et 22, et par suite des mâchoires 11 et 21, est faible. Elle est par exemple assurée par un câble d'acier de faible diamètre. On entend par faible diamètre, des câbles d'acier pouvant être coupés par un coupe câble classique porté par un véhicule sous-marin téléguidé. De tels câbles ont nécessairement un diamètre inférieur à 1,5 pouces qui est utilisable' pour une charge de traction de 15 tonnes en tenant compte des coefficients de sécurité. Il est bien entendu que l'utilisation de câbles ou de fil de fer d'un diamètre nettement inférieur, par exemple 1 iran, ne sort pas du cadre de la présente invention. Par contre, au niveau des pinces 11 et 21, qui enserrent un élément d'accastillage 33, par exemple un anneau ou une manille, assurant l'accrochage d'une chage, (non représenté), la force de maintien est très importante et adaptée à la charge à supporter et par exemple égale à 20, 100, 250 ou 1000 tonnes. La flèche 34 illustre la force exercée par la charge retenue.

La présente invention n'est pas limitée à la suspension de charges. Elle permet la transmission de forces de tirage, notamment dans le cas de remorquage, d'ancrage ou de forces de flottabilité positive. L'orientation de la force n'est pas nécessairement verticale, mais peut être oblique, par exemple dans le cas d'une force de traction sur un ancrage ou bien dans le cas de forces exercées sur un objet remorqué.

Le diεpositif selon la présente invention comporte des moyens permettant sa suspension. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, l'extrémité supérieure de la pièce verticale 13 comporte une. ouverture par laquelle pénètre un axe horizontal l t assurant le maintien d'une chappe 31. Sur la chappe 31 est fixé un câble 32. La chappe 31, fixée à l'extrémité de la pince 13, est avantageusement montée, pivotante, autour de l'axe lit .

En cas de coupure du câble 30, comme illustré sur la figure 2, le levier 22 pivote autour de l'axe 35, selor la flèche 36, sous l'action de son poids ainsi que de la force 34 exercée sur la mâchoire 21. L'ouverture de la mâchoire 21 ménage un espace 39 qui permet le passage d'un élément d'accastillage 33 qui supporte le poids de la charge.

L'invention n'est pas limitée à l'utilisation d'un câble de faible diamètre pour le maintien des bras de levier 12 et 22. Sur la figure 3, on a illustré un dispositif de maintien télécommandable 37, par exemple par un signal hydraulique, acoustique ou électrique. Les moyens pour véhiculer le signal de commande n'ont pas été représentés sur la figure. Dans la première variante selon la présente invention, les signaux de télécommande proviennent d'un support flottant se trouvant à la surface. Dans une seconde variante de réalisation, les signaux de télécommande sont envoyés par un véhicule sous-marin téléguidé. Le dispositif de commande 37 comporte par exemple un vérin permettant l'ecartement ou le rapprochement des bras de levier 12 et 22. Dans une variante de réalisation, l'élément de commande 37 est séparable en deux éléments 15 et 25 solidaires des bras de levier respectivement 12 et 22. Les éléments 15 et 25 comportent par exemple des électro-aimants. En l'absence de courant, les éléments 15 et 25 se séparent selon une ligne de séparation 38.

La figure 4 illustre une variante du dispositif selon la présente invention à ouverture automatique des mâchoires. La figure 4 illustre le choix de la géométrie du dispositif de suspension selon la présente invention pour l'adapter à la charge désirée. Il est bien entendu nécessaire d'adapter aussi la section des différents éléments en fonction des matériaux utilisés, de façon à assurer leur résistance aux efforts impliqués.

Sur la figure 4 on a noté L la longueur des bras de levier 12 et 22 par rapport à l'axe 35, perpendiculairement à la force exercée par la charge, 1 la distance entre l'axe 35 et le point d'application de la force 34 sur les mâchoires 11 et 21, F la force verticale exercée par la charge, décomposée en une somme de force F , F' , qui s'applique aux points 33a et 33b, perpendiculairement à la surface interne des mâchoires 21 et 11, et

f la force nécessaire pour empêcher leε bras de levier 12 et 2.2 de s'écarter.

F , et F' sont les composantes de la force F selon les normales aux surfaces en contact des mors et de l'organe 33. Les points d'application de la force de maintien aux extrémités des bras 12 et 22 portent la référence 16 et 26. Dans le cas de la figure 4, les points 16 et 26 sont à une même distance L de l'axe de la ligne de retenue. Dans le cas illustré d'une charge suspendue, la force F est égale au poids apparent dans l'eau de la charge.

L'organe 33 a deux points de contact 33a et 33b avec le profil intérieur d'un mors de la pince. Dans le cas de réalisations symétriques par rapport aux vecteurs F.. et F'., l'axe 35 de rotation se trouve à une même distance L des axes supportant les vecteurs F et F'

Pour assurer la fermeture des mâchoires 11 et 21, il est nécessaire que f.L soit au moins égal à F...1.

Pour obtenir des forces plus importanteε on pourra notamment augmenter la longueur des bras de levier L ou modifier le profil des mâchoires pour diminuer la distance L. Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à une réalisation symétrique par rapport à l'axe de la ligne de retenue pour laquelle F' , F ont la même amplitude. Le couple exercé par la force de maintien doit être au moins égal au couple d'ouverture exercé par F et F' pour assurer la fermeture des mâchoires.

Toutefois cette distance L permet d'augmenter l'extension horizontale par un rapport à la conduite flexible, et par suite facilite le travail du véhicule sous-marin télécommandé.

Sur la figure 5, on peut voir un exemple de dispositif de liaison entre deux conduites tubulaires flexibles 41 et 43 utilisant un dispositif de suspension selon la présente invention. Dans l'exemple illustré sur la figure 5, la conduite tubulaire flexible supérieure 41 est terminée par un embout 40. La conduite tubulaire flexible 43 est terminée par un embout 42. Avantageusement, leε conduites tubulaires flexibles 41 et 43 sont connectées hydraulique ent par une conduite 44. Dans l'exemple illustré sur la figure 5, la conduite 44 n'est pas capable de supporter le poids de la conduite tubulaire flexible 43 ; la suspension de la conduite

tubulaire flexible 43 est assurée par un dispositif de suspension selon la présente invention.

Il est bien entendu que la configuration des mâchoires 11,21 comportant des butées n'est aucunement limitative. On peut par exemple utiliser des mâchoires dont les mors se recouvrent partiellement, en venant glisser l'un sur l'autre comme illustré sur la figure 7. La fermeture des mâchoires de ces dispositifs est limitée par le diamètre de l'accessoire d'accastillage 33 saisi entre les mâchoires 11 et 21. En cas de rupture du câble 30 reliant les -bras 12 et 22, le bras 22 s'abaisse selon la flèche 36.

De même, un dispositif comportant des butées ne se trouvant pas sur les mâchoires ne sort pas du cadre de la présente invention.

De même, il est parfaitement possible d'inverser le haut et le bas des figures de façon à ce que, lors de l'ouverture des mâchoires, la pièce 1 tombe au fond de la mer.

Il est bien entendu que l'on ne sort pas du cadre de la présente invention si l'élément d'accastillage 33 repose sur une surface horizontale du profil d'au moins une des mâchoires. Toutefois, un profil concave des mâchoires, tel que représenté par exemple sur la figure 5, correspond à une réalisation avantageuse.

Sur la figure 8, on peut voir une variante particulièrement performante du dispositif selon la présente invention. Les bras 12 et 22 sont reliés par des liaisons mécaniques 41 et 42. Les liaisons mécaniques 41 et 42 comportent des moyens de verrouillage mécanique. Dans l'exemple illustré, leε moyens de verrouillage mécanique comportent une pièce en forme d'oméga solidarisée avec la pièce 42 et pénétrant la pièce 41. D'autre part, à l'extérieur de la pièce 43, des éléments de forme complémentaire appartenant à la pièce 41 recouvrent, dans la position fermée, les faces de la pièce 43. Dans cette position fermée, la pièce 43 ainsi que leεditeε faceε de la pièce 41 comportent une ouverture. Cette ouverture est traversée par une goupille 44 assurant le verrouillage.

Avantageusement, un actionneui 45 (actuatuor en terminologie anglo-saxone) permet le retrait de lε goupille 44, et par suite l'ouverture des bras 12 et 22.

L'actuatuor 45 est par exemple é ctromagnétique ou hydraulique. La flèche 47 symbolise le mouve ert de la goupille 44

sous l'action de l'actionneur 45. Il est bien entendu qu'un actiormeur susceptible uniquement de retirer la goupille 4ώ ne sort pas du cadre de la présente invention.

Avantageusement, le dispositif de la figure 8 comporte un récepteur 46, des signaux de télécommande 48 permettant la commande de l'actionneur 45.

Avantageusement, le récepteur 46 reçoit des ondes acoustiques 48. Les ondes acoustiques 48 d'ouverture des mâchoires et donc de largage de la charge sont émises à partir d'un support flottant ou d'un véhicule sous-marin téléguidé.

La présente invention s'applique principalement à la pose rapide et à l'abandon d'une conduite tubulaire flexible sur le fond marin. Un procédé mettant en oeuvre le dispositif selon la présente invention est décrit dans une demande de brevet français déposée par la demandereεεe simultanément à la présente demande et intitulée "Conduite tubulaire flexible d'abandon, dispositif et procédé utilisant une telle conduite". La présente invention s'applique également au largage, par exemple à partir du fond, de bouées de surface ou de sub-surface.