EP0002991A1 - Method of depositing materials on the bottom of the sea along a given path, apparatus for carrying out this method, vehicles adapted for use in this apparatus and the use of this apparatus - Google Patents

Method of depositing materials on the bottom of the sea along a given path, apparatus for carrying out this method, vehicles adapted for use in this apparatus and the use of this apparatus Download PDF

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EP0002991A1
EP0002991A1 EP78400256A EP78400256A EP0002991A1 EP 0002991 A1 EP0002991 A1 EP 0002991A1 EP 78400256 A EP78400256 A EP 78400256A EP 78400256 A EP78400256 A EP 78400256A EP 0002991 A1 EP0002991 A1 EP 0002991A1
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EP
European Patent Office
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vehicle
hopper
chassis
piping
pipe
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EP78400256A
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German (de)
French (fr)
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EP0002991B1 (en
Inventor
Pierre Biancale
Pierre Lemercier
Jean Vertut
Jean-Yves Corfa
Jean Pierre Moreau
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D15/00—Handling building or like materials for hydraulic engineering or foundations
    • E02D15/10—Placing gravel or light material under water inasmuch as not provided for elsewhere

Definitions

  • the subject of the present invention is a method of depositing materials on the seabed according to a given route and devices for implementing said method.
  • the present invention relates to a method for depositing materials such as gravel or rocks on a pipe placed on a seabed, this pipe can for example be a gas pipeline, an oil pipeline, a cable etc. .
  • the driving height is reduced (for example less than 50 m)
  • the forces applied by driving to the vehicle are very large with such a system, even if the movement of the pipe is very slow.
  • the autonomous means of propulsion will have to be much more powerful and their larger surface area of support which increases with the weight. Consequently, the forces applied by the lower end of the pipe to the vehicle risk making it practically impossible to obtain good vehicle stability. Even if the tilting stability of the vehicle were obtained at the cost of significant impaling, these efforts risk displacing the vehicle from its path.
  • the object of the present invention is precisely to allow a deposit of material such as rocks according to a precise given path corresponding to the cable or the piping even when the seabed on which the pipe rests is relatively deep, for example at an immersion greater than 100 meters.
  • the method essentially consists in moving on the seabed, an autonomous vehicle carrying a hopper by slaving this vehicle to strictly follow the course of the pipe to be covered.
  • a pipe is suspended which is used to channel the materials to be discharged, the pipe comprising displacement means at its lower end on which one can act and the lower end of the pipe is controlled. to remain above the hopper using the displacement means. All of these various elements move progressively to follow the path of the pipeline.
  • the present invention also relates to an installation for implementing the method described above of the type comprising a vessel provided with piping directed towards the seabed where it is desired to deposit, this piping serving to guide the materials used to achieve recovery, and an autonomous vehicle capable of moving on the seabed, said vehicle comprising its own means of movement on the seabed, servo means for making the vehicle follow the course of the deposit to be made and a hopper capable of channeling the materials discharged from said piping, the installation being characterized in that said piping comprises means for detecting the position of its lower end relative to said hopper and own means of movement arranged at the lower end of the piping to control the lower end of said piping to remain above the hopper according to the ind ications of said detection means.
  • the present invention also relates to a device or vehicle for implementing this method, this vehicle being essentially characterized in that it comprises at least two propellants, for example of the Archimedes screw type based on the seabed, controlled by a set of sensors linked to said vehicle, to follow precisely the pipe to be covered and carrying a material deposition hopper and a second set of sensors capable of receiving or transmitting positioning signals coming from or going towards a second movable element disposed above said vehicle.
  • propellants for example of the Archimedes screw type based on the seabed
  • the installation comprises firstly organs that are directly related to ship 6 and other part, organs which, during the normal operation of the installation, move on the ground.
  • the first members consist essentially of a pipe 10 for supplying materials suspended from a derrick 12 secured to the ship 6.
  • This pipe 10 ends near the ground level by a head 14 which can be propelled and which will be described later.
  • the other part of the installation not linked to the ship is essentially constituted by a vehicle 16 which moves by means of propellants on the seabed 4 and which, as will be explained later, is controlled to follow the course of the pipe 2.
  • a dynamic location of the ship is obtained by its own means which are for example constituted by the propellers 18.
  • the ship 6 has a room 19 for controlling the loading of the loading machinery with rocks. and shims such as 20 for storing the rocks to be poured onto the pipeline 2.
  • a central well 22 is disposed below the derrick 12 and which allows not only the passage of the piping 10 in operation, but also the lifting of the complete vehicle 16 which is shown on board the ship under the reference I.
  • suspension of the piping 10 at the derrick makes it possible to compensate for the variations in depth of the seabed to maintain the lower end of the piping at a low altitude above the vehicle and to compensate for the heaving.
  • the ship further comprises a conveyor 24 for transporting the rocks or more generally the loading materials to a loading belt 26 arriving at the upper end of the derrick, that is to say at the upper end of the piping 10.
  • the vehicle 16 comprises a chassis 30 of welded profiles which constitutes the framework of the vehicle and connects between them Archimedes screws such as 32 (4 in the case of FIG. 2), which constitutes the propellants specific to the vehicle 16 at a hopper 34 for receiving and depositing materials (rocks) intended to constitute a covering 36 for the pipe 2.
  • Archimedes screws such as 32 (4 in the case of FIG. 2), which constitutes the propellants specific to the vehicle 16 at a hopper 34 for receiving and depositing materials (rocks) intended to constitute a covering 36 for the pipe 2.
  • the cylindrical part 32a. each Archimedes screw allows support on the ground with low lift and participates in the weight compensation of the entire vehicle.
  • the helical parts 32 of the Archimedes screws with opposite steps allow movement in one direction or the other by the composition of rotational movements: if their movements are of the same speed and in the opposite direction, the vehicle moves in a straight line longitudinally, if their movements are of different speeds and in opposite directions, the vehicle turns; finally, if their movements are of the same speed and the same direction, the vehicle moves transversely.
  • a motor or geared motor unit 38 drives each of the Archimedes screws. It is possible that this group is an integral part of the thrusters inside the Archimedes screws, for example. As shown in Figure 2 ', the Archimedes screws constituting the propellants can be replaced by tracks 32' of conventional type.
  • the hopper 34 consists of panels 34a which can be interchangeable. These panels must resist impact and abrasion.
  • the rear wall may include a door that can be controlled remotely which allows the rocks to be removed in the event of a "jam" in the hopper. It is understood that due to its shape of an inverted pyramid trunk, this hopper makes it possible to accept errors in relative position between the lower end of the piping 10 and the point of deposit of the ma materials on the ground.
  • the vehicle 16 essentially comprises a first set of sensors ensuring the centering of the vehicle 16 relative to the pipe 2.
  • sensors 40 and 40 ' are for example simple or differential ultrasonic sensors.
  • This set can be completed by mechanical or probe sensors or electromagnetic or optical sensors. It is easy to understand that these sensors behave both as transmitters and receivers and that insofar as the round trip times of the signals emitted by the sensors 40 and 40 'are the same, the vehicle is correctly centered.
  • a second set of sensors ensures the positioning of the head 14 of the piping 10 relative to the vehicle 16 or more precisely relative to the hopper 34 of the vehicle 16.
  • the hopper 34 is equipped a sensor 42 and the head 14 of the piping 10 is equipped with a set of two sensors 44.
  • the sensor 44 is an ultrasonic transmitter-receiver and the sensor 42 is a reflector. It is easy to understand that the centering of the head relative to the vehicle 16 is correct if the transit times of the two ultrasonic signals between the transmitter and the receiver (which are combined) are equal.
  • the head 14 is itself provided with thrusters, the starting of which is controlled by the error signal detected by the sensor 44.
  • a cable 46 connects the surface vessel 10 to the vehicle 16. It is composed of power supply cables necessary for the engine 38, information and measurement transmission cables, control cables, optical information transmission cables as well as compressed air supply pipes for possible ballasting of the vehicle.
  • the vehicle 16 includes preferably an equipment of light projectors 48 and electronic cameras 50. These projectors and cameras essentially have the function of facilitating the positioning in the starting position of the vehicle 16 ′ before the sequence of automatic commands. There are a certain number of mechanical probes, not shown, making it possible to ascertain the quality of the deposit 36 produced and to send the information necessary for dosing the quantity of rocks which is transported by the pipe 10.
  • the diameter of the pipe 10 is of the order of 600 to 1200 mm, and that the opening of the hopper (which has a substantially square section) is at least equal to 8 meters. This ensures that the lower end of the piping stays above the hopper.
  • FIG. 3 completes the description of this first embodiment. Flaps 50 disposed at the lower end of the hopper 34 and controlled by jacks not shown make it possible to vary the width of the deposit by adjusting the inclination of these flaps. In addition, by acting only on one of the flaps, it is possible to compensate for small positioning errors of the vehicle relative to the pipe 2.
  • ballast volumes 52 secured to the chassis 30 make it possible to vary the apparent weight of the vehicle and, consequently, to adjust its bearing force on the ground as a function of its characteristics.
  • the vehicle 6 is provided with protective devices 54 protecting the Archimedes screws 32 against the accidental fall of rocks out of the hopper 34.
  • the sensors 40, 40 ′ which make it possible to position the vehicle 16 relative to the pipe 2 to be buried as well as the sensors 42 and 44 which make it possible to position the head 14 of the piping relative to the hopper 34 in position.
  • the propulsion members of the head 14 have been shown in more detail.
  • the propeller of the head 14 is for example constituted by propellers such as 60 arranged in nozzles 62. These nozzles are arranged in two orthogonal and horizontal directions of such that the head 14 can move autonomously in a horizontal plane. Of course, these propellers are rotated according to the indications delivered by the sensor 44.
  • the latter can be provided with pipes 64 and fittings 66 for injecting a gas under pressure creating a relief of the water and rock column. It is also important to note that due to the symmetry between the front and the rear of the vehicle and the fact that the vehicle is guided relative to the pipeline without mechanical contact, the vehicle can retrace its steps that is to say, back off by returning to a portion of the pipeline where rocks have already been dumped.
  • FIG. 4 represents an alternative embodiment of FIG. 3.
  • the difference consists essentially in the shape of the hopper which here bears the reference 34 '.
  • This comprises at its lower end several openings 70a, 70b, 70c, which make it possible to distribute the deposit of rocks judiciously, these openings being provided with flaps 72 thus making it possible to completely interrupt the deposit of the rocks.
  • the rock supply pipe 10 can comprise at its lower end a stop valve 74 which thus makes it possible to interrupt the supply of the rock hopper.
  • FIG. 5 represents a new alternative embodiment of the vehicle 16.
  • the rocks contained in the hopper do not fall directly on the ground directly above the hopper, but on a conveyor belt 80.
  • This conveyor belt makes it possible to transport the rocks from a position positioned below the hopper 34 to the point of deposition rocks on the pipe 2.
  • the vehicle's thrusters are no longer arranged on either side of the pipe 2, but on the same side.
  • a positioning sensor 40 or several positioning sensors 40" are used which are directed towards the outside of the vehicle.
  • the conveyor belt 80 is mounted articulated around the axis 82 with respect to the chassis of the vehicle and that its inclination can be varied by controlling the jack 84 to adjust the height of fall of the rocks.
  • the other characteristics of the vehicle are identical to those. which have been described in connection with FIGS. 2 to 4.
  • This variant may have advantages for the positioning of the vehicle in its initial material unloading position, because thus, the vehicle can approach the piping 2 from the side without having to step over it. However, adjusting the position may be more difficult.
  • each propellant 32 is fixed by an articulated system 100 to the lower end of a post 102 subject to slide vertically inside guides 104 integral with the chassis 30 of the vehicle.
  • These guides 104 are for example provided with rollers 106.
  • the upper end of the post 102 is integral with a threaded rod 108 which can move in vertical translation under the effect of the rotation of the sleeve 110 internally threaded and immobilized in translation by relative to the chassis 30.
  • a motor 112 also integral with the chassis rotates the sheath 110 and thus causes the pole 102 to slide.
  • FIGs 7a and 7b there is shown a second embodiment of the mechanism.
  • Each thruster 32 can be raised or lowered by a linkage which pivots about an axis parallel to the direction of travel of the vehicle.
  • Each end of the thruster 32 is pivotally mounted at one end of a lever arm 120a, 120b, the other end of which is articulated relative to the chassis 30.
  • Bars 122a, 122b connect these two arms at a point of articulation 124.
  • a v e - rin 126 controls the ascent and descent of the arm 120 and thus the propellant
  • the body 126a is hinged to an upper member of the chassis and the piston rod 126b is hinged to the pivot point 124.
  • the vehicle has four identical mechanisms. In the left half-view of Figure 7a the chassis is in the low position, in the half-view on the right it is in the high position.
  • FIG. 8 shows a third embodiment in which the raising or lowering of the chassis relative to the thrusters is carried out by pivoting about an axis perpendicular to the direction of progression of the vehicle.
  • each propulsion assembly is constituted by two propellers with parallel axes forming a boogie.
  • each pair of thrusters (of which only one 32 ′ is shown) is supported by an assembly 130 forming a stirrup.
  • the lifting mechanism consists of an arm lever 132 articulated with respect to the chassis 30 around the axis 134, and around the axis 136 with respect to the structure 130.
  • the movement control is provided by the jack 148.
  • the body 138a of the jack is articulated on an amount 140 of the chassis 30 of the vehicle and the rod 138 b on the axis 142. It is understood that thus there is at least one degree of freedom between the actuation mechanism and the propellant couple, which allows the propellants to conform to the configuration of the seabed.
  • the four motor members (112, 126, 136) can be controlled simultaneously. This gives an overall movement of raising or lowering the chassis. It is then possible to control each driving member individually and thus provides a certain compensation for the slope of the seabed.
  • FIG 9 there is shown in more detail an embodiment of the walls of the hopper.
  • Each wall 34 a is covered by a set of parts in the manner of roof tiles.
  • Each part 140 which has a generally rectangular shape is fixed to its upper part by lugs 142 driven into corresponding bores 144 formed in support parts 146 integral with the chassis 30.
  • the parts 140 overlap each other.
  • the upper parts 140a are for example directly fixed to the upper rim 148 of the hopper.

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Abstract

Procédé de dépôt de matériaux sur les fonds marins selon un tracé donné et dispositifs de mise en oeuvre dudit procédé. Le procédé se caractérise en ce que: - on déplace un véhicule autonome (16) sur le fond sous-marin (4) en lui faisant suivre avec précision ledit tracé, ce véhicule étant muni d'une trémie (34), - on déplace à la surface de l'eau (8) un navire (6) en lui faisant suivre en moyenne ledit tracé, - on déverse dudit navire (6) lesdits matériaux (36) vers ladite trémie (34) en les guidant à l'aide d'une tuyauterie suspendue (10) audit navire (6) et dont l'extrémité inférieure (14) n'est pas solidaire de ladite trémie, - on agit sur des moyens propres de propulsion de ladite tuyauterie pour maintenir l'extrémité inférieure (14) de ladite tuyauterie au-dessus de ladite trémie (34). Application à la pose de câbles électriques sur les fonds marins.Method of depositing materials on the seabed according to a given route and devices for implementing said method. The method is characterized in that: - an autonomous vehicle (16) is moved on the seabed (4) by making it follow said route with precision, this vehicle being provided with a hopper (34), - it is moved on the surface of the water (8) a ship (6) making it follow on average said course, - we pour from said ship (6) said materials (36) towards said hopper (34) by guiding them using piping suspended (10) from said vessel (6) and the lower end (14) of which is not integral with said hopper, - action is taken on own means of propelling said piping to maintain the lower end ( 14) of said piping above said hopper (34). Application to the laying of electric cables on the seabed.

Description

La présente invention a pour objet un procédé de dépôt de matériaux sur des fonds marins selon un tracé donné et des dispositifs de mise en oeuvre dudit procédé.The subject of the present invention is a method of depositing materials on the seabed according to a given route and devices for implementing said method.

De façon plus précise, la présente invention a pour objet un procédé pour déposer des matériaux tels que des graviers ou des roches sur une canalisation placée sur un fond marin, cette canalisation pouvant par exemple être un gazoduc, un oléoduc, un câble etc...More specifically, the present invention relates to a method for depositing materials such as gravel or rocks on a pipe placed on a seabed, this pipe can for example be a gas pipeline, an oil pipeline, a cable etc. .

On sait qu'il existe des problèmes posés par l'existence de câbles ou de tuyauteries sur les fonds marins. Outre la nécessité de les immobiliser, il est nécessaire de les protéger afin de garantir qu'ils ne soient pas endommagés accidentellement par des chaluts ou des ancres des navires ou tout autre objet traîné sur le fond. Inversement, il est nécessaire pour la pêche de ne pas laisser libres sur le fond ces câbles ou ces tuyauteries afin de ne point endommager les instruments de pêche tels que des chaluts. A cetieffet, on procède à l'ensouillage de ces câbles ou tuyauteries, opération qui consiste à creuser une tranchée dans les sédiments du fond marin pour y déposer les câbles ou tuyauteries, ceci nécessitant au moins pour les câbles lorsque le fond marin est rocheux d'effectuer des tranchées en dur. Dans le cas de fonds sédimentaires de faible cohésion, cette tranchée est généralement exécutée en utilisant des jets d'eau. Le câble ou la tuyauterie est ensuite recouvert naturellement par les sédiments.We know that there are problems posed by the existence of cables or piping on the seabed. In addition to the need to immobilize them, it is necessary to protect them to ensure that they are not accidentally damaged by trawls or ship anchors or any other object dragged to the bottom. Conversely, it is necessary for fishing not to leave free on the bottom these cables or these pipes so as not to damage fishing instruments such as trawls. For this purpose, these cables or pipes are buried, an operation which consists in digging a trench in the sediments of the seabed to deposit the cables or pipes there, this requiring at least for the cables when the seabed is rocky. '' make hard trenches. In the case of sediment funds of weak cohesion, this trench is generally executed using water jets. The cable or the piping is then naturally covered by sediment.

Lorsque les fonds marins sont en dur et qu'il n'y a pas possibilité de creuser de tranchée ou pour la traversée de cuvettes dans le fond, ces procédés sont en défaut, d'autre part, les courants peuvent conduire au désensouillage des câbles ou de la tuyauterie. Il est alors nécessaire de déposer sur eux des matériaux de protection.When the seabed is hard and there is no possibility of digging a trench or for the crossing of basins in the bottom, these methods are faulty, on the other hand, the currents can lead to the stripping of cables or piping. It is then necessary to deposit protective materials on them.

On procède alors par lâchage de matériau depuis la surface lorsque les dépôts doivent être exécutés à une profondeur inférieure ou égale à une centaine de mètres. Il faut alors, si l'on veut recouvrir de façon certaine le tube concerné qui peut être en particulier une canalisation de dimensions importantes, être sûr de déposer une épaisseur minimale d'environ 1 m sur ladite canalisation et du fait de la diffusion des matériaux depuis leur point de chute, on est obligé de répandre 20 à 100 fois plus de matériau qu'il ne serait nécessaire si le dépôt était réalisé de façon très précise.We then proceed by dropping material from the surface when the deposits must be executed at a depth less than or equal to a hundred meters. It is then necessary, if one wishes to cover with certainty the tube concerned which can in particular be a large-sized pipe, be sure to deposit a minimum thickness of about 1 m on said pipe and due to the diffusion of the materials from their point of fall, we are forced to spread 20 to 100 times more material than would be necessary if the deposition was carried out very precisely.

On connaît également des installations pour le dépôt de roches sur une canalisation reposant sur un fond marin dans laquelle on trouve un navire de surface, un véhicule autonome assujetti mécaniquement à suivre le tracé de la canalisation et une conduite de déversement suspendue au navire. Le véhicule porte une trémie et un anneau solidaire de la trémie oblige mécaniquement l'extrémité inférieure de la conduite à rester au-dessus de la trémie. On comprend qu'avec un tel système, l'ensemble des forces appliquées à la conduite et en particulier à son extrémité inférieure libre sont intégralement transmises au véhicule du fait qu'il existe une liaison mécanique entre le véhicule et la conduite sans possibilité réelle d'absorption de ces efforts autrement que par le véhicule. Ces efforts sont essentiellement dus à l'inertie du navire et/ou de la tuyauterie, tant par l'effet de la houle que ParlEs régulations de position de la conduite.
Par ailleurs l'amplitude verticale du pilonnement oblige à disposer l'anneau suffisamment haut au-dessus de la trémie du véhicule. Or, on conçoit que sauf si la hauteur de conduite est réduite (par exemple inférieure à 50 m), les forces appliquées par la conduite au véhicule sont très importantes avec un tel système, même si le déplacement de la conduite est très lent. Pour maintenir la stabilité verticale du véhicule, il est alors nécessaire que celui-ci ait un empalement très important et soit très lourd. Sa construction sera donc, plus complexe et plus onéreuse. En outre, les moyens autonomes de propulsion devront être beaucoup plus puissants et leur sur- surface d'appui plus importante qui croît avec le poids. En conséquence, les forces appliquées par l'extrémité inférieure de la conduite au véhicule risquent de rendre pratiquement impossible l'obtention d'une bonne stabilité du véhicule. Même si la stabilité au basculement du véhicule était obtenue au prix d'un empalement important, ces efforts risquent de déplacer le véhicule de sa trajectoire.There are also known installations for depositing rocks on a pipe resting on a seabed in which there is a surface ship, an autonomous vehicle mechanically subjected to following the route of the pipe and a discharge pipe suspended from the ship. The vehicle carries a hopper and a ring secured to the hopper mechanically forces the lower end of the pipe to remain above the hopper. It is understood that with such a system, all the forces applied to driving and in particular at its free lower end are fully transmitted to the vehicle because there is a mechanical connection between the vehicle and driving without any real possibility of absorption of these efforts other than by the vehicle. These efforts are essentially due to the inertia of the vessel and / or the piping, both by the effect of the swell and by the position regulations of the pipe.
Furthermore, the vertical amplitude of the heaving forces the ring to be placed high enough above the hopper of the vehicle. However, it is understood that unless the driving height is reduced (for example less than 50 m), the forces applied by driving to the vehicle are very large with such a system, even if the movement of the pipe is very slow. To maintain the vertical stability of the vehicle, it is therefore necessary for it to have a very large impale and to be very heavy. Its construction will therefore be more complex and more expensive. In addition, the autonomous means of propulsion will have to be much more powerful and their larger surface area of support which increases with the weight. Consequently, the forces applied by the lower end of the pipe to the vehicle risk making it practically impossible to obtain good vehicle stability. Even if the tilting stability of the vehicle were obtained at the cost of significant impaling, these efforts risk displacing the vehicle from its path.

On sait par ailleurs qu'il est possible de commander la position d'un navire par la technique dite du "positionnement dynamique". Elle permet d'obtenir un positionnement ex- trèmement précis du navire entraînant un positionnement par rapport au fond marin avec une précision au mieux de l'ordre de 1 % de la profondeur. Il s'ensuit que pour résoudre le problème du dépôt de sédiments ou roches sur une canalisation à l'aide d'un véhicule autopropulsé, cette technique de positionnement dynamique du navire n'est utilisable que pour des profondeurs réduites et de toutes manières inférieures à 100 mètres.We also know that it is possible to control the position of a ship by the technique known as "dynamic positioning". It makes it possible to obtain an extremely precise positioning of the ship, resulting in positioning relative to the seabed with an accuracy at best of the order of 1% of the depth. It follows that to solve the problem of depositing sediment or rocks on a pipe using a self-propelled vehicle, this dynamic positioning technique of the ship can only be used for reduced depths and in any case less than 100 meters.

La présente invention a précisément pour objet de permettre un dépôt de matériau tel que des roches selon un tracé donné précis correspondant au câble ou à la tuyauterie même lorsque le fond marin sur lequel repose la conduite est relativement profond par exemple à une immersion supérieure à 100 mètres.The object of the present invention is precisely to allow a deposit of material such as rocks according to a precise given path corresponding to the cable or the piping even when the seabed on which the pipe rests is relatively deep, for example at an immersion greater than 100 meters.

Pour ce faire, le procédé consiste essentielement à déplacer sur le fond marin, un véhicule autonome porteur d'une trémie en asservissant ce véhicule à suivre strictement le tracé de la conduite à recouvrir. Par ailleurs, à partir d'un navire à positionnement dynamique, on suspend une tuyauterie servant à canaliser les matériaux à déverser la tuyauterie comportant des moyens de déplacement à son extrémité inférieure sur lesquels on peut agir et on asservit l'extrémité inférieure de la tuyauterie à rester au-dessus de la trèmie à l'aide des moyens de déplacement.L'.ensemble de ces différents éléments se déplace progressivement pour suivre le tracé de la canalisation.To do this, the method essentially consists in moving on the seabed, an autonomous vehicle carrying a hopper by slaving this vehicle to strictly follow the course of the pipe to be covered. In addition, from a dynamically positioned vessel, a pipe is suspended which is used to channel the materials to be discharged, the pipe comprising displacement means at its lower end on which one can act and the lower end of the pipe is controlled. to remain above the hopper using the displacement means. All of these various elements move progressively to follow the path of the pipeline.

On comprend aisément l'intérêt et l'originalité par rapport à l'état de la technique décrit précédemment. Du fait de l'asservissement par des moyens de déplacement propres de l'extrémité inférieure de la conduite, on obtient deux avantages principaux en particulier lorsque ces moyens de déplacement sont fixés à l'extrémité inférieure de la conduite. D'une part, il n'y a pas de contact mécanique entre l'extrémité inférieure de la conduite et le véhicule. L'asservissement supprime la transmission des forces au véhicule. Or, on a expliqué précédemment que c'était un point très important surtout lorsque le fond marin est à une profondeur relativement importante. D'autre part cet.'asservissement permet d'augmenter de façon importante par rapport au système de l'art antérieur les possibilités de fluctuations en position du navire par rapport à la trèmie du véhicule. Cela donne une beaucoup plus grande souplesse dans la façon dont le navire de surface doit suivre la progression du véhicule.We can easily understand the interest and originality compared to the prior art described above. Due to the enslavement by own displacement means of the lower end of the pipe, two main advantages are obtained in particular when these displacement means are fixed to the lower end of the pipe. On the one hand, there is no mechanical contact between the lower end of the pipe and the vehicle. The servo-control suppresses the transmission of forces to the vehicle. However, it was explained previously that this was a very important point especially when the seabed is at a relatively large depth. On the other hand, this control makes it possible to significantly increase, compared with the system of the prior art, the possibilities of fluctuations in position of the ship relative to the hopper of the vehicle. This gives much greater flexibility in how the surface ship should track the progress of the vehicle.

Selon le procédé objet de l'invention et bien que la position du navire de surface ne soit pas définie avec une grande précision par rapport à la canalisation, on obtient une localisation extrêmement précise du déversement de matériau du fait de la cascade de positionnement de plus en plus précis. Cette cascade consiste d'une part dans le positionnement de l'extrémité inférieure de la tuyauterie de déversement par rapport à la trémie, et d'autre part, dans la grande précision du positionnement de la trémie par rapport à la canalisation à recouvrir. Ces deux précisions différentes sont rendues compatibles du fait de la section d'entrée de la trémie.According to the process which is the subject of the invention and although the position of the surface vessel is not defined with great precision with respect to the pipeline, an extremely precise location of the material spill is obtained due to the positioning cascade further in more precise. This cascade consists on the one hand in the positioning of the lower end of the discharge piping relative to the hopper, and secondly, in the great precision of the positioning of the hopper relative to the pipe to be covered. These two different details are made compatible due to the inlet section of the hopper.

La présente invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé décrit précédemment du type comprenant un navire muni d'une tuyauterie dirigée vers le fond sous-marin où l'on veut effectuer le dépôt, cette tuyauterie servant à guider les matériaux utilisés pour réaliser le recouvrement, et un véhicule autonome apte à se déplacer sur le fond sous-marin, ledit véhicule comportant des moyens propres de déplacement sur le fond sous-marin, des moyens d'asservissement pour faire suivre au véhicule le tracé du dépôt à effectuer et une trémie apte à canaliser les matériaux déversés par ladite tuyauterie, l'installation étant caractérisée en ce que ladite tuyauterie comporte des moyens de détection de la position de son extrémité inférieure par rapport à la dite trémie et des moyens propres de déplacement disposés à l'extrémité inférieure de la tuyauterie pour asservir l'extrémité inférieure de ladite tuyauterie à rester au-dessus de la trémie en fonction des indications desdits moyens de détection.The present invention also relates to an installation for implementing the method described above of the type comprising a vessel provided with piping directed towards the seabed where it is desired to deposit, this piping serving to guide the materials used to achieve recovery, and an autonomous vehicle capable of moving on the seabed, said vehicle comprising its own means of movement on the seabed, servo means for making the vehicle follow the course of the deposit to be made and a hopper capable of channeling the materials discharged from said piping, the installation being characterized in that said piping comprises means for detecting the position of its lower end relative to said hopper and own means of movement arranged at the lower end of the piping to control the lower end of said piping to remain above the hopper according to the ind ications of said detection means.

La présente invention concerne également un dispositif ou véhicule pour la mise en oeuvre de ce procédé, ce véhicule étant essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux propulseurs, par exemple du type à vis d'Archi- mède s'appuyant sur le fond marin, asservi grâce à un ensemble de capteurs liés audit véhicule, à suivre avec précision la canalisation à recouvrir et portant une trémie de dépôt des matériaux et un deuxième ensemble de capteurs aptes à recevoir ou à émettre des signaux de positionnement provenant ou allant vers un deuxième élément mobile disposé au-dessus dudit véhicule.The present invention also relates to a device or vehicle for implementing this method, this vehicle being essentially characterized in that it comprises at least two propellants, for example of the Archimedes screw type based on the seabed, controlled by a set of sensors linked to said vehicle, to follow precisely the pipe to be covered and carrying a material deposition hopper and a second set of sensors capable of receiving or transmitting positioning signals coming from or going towards a second movable element disposed above said vehicle.

De toute façon, l'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de mise en oeuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère'aux figures annexées sur lesquelles on a représenté :

  • - sur la figure 1, une vue en élévation de l'ensemble de l'installation objet de l'invention,
  • - sur la figure 2, une vue en perspective montrant un exemple de réalisation du véhicule de dépôt et de l'extrémité de la tuyauterie de déchargement de matériaux ;,
  • - sur la figure 3, une vue en élévation du dispositif de la figure 2, montrant de façon plus précise les différents asservissements,
  • - sur la figure 4, une vue:-en élévation d'une variante de réalisation du chariot de la figure 3, comportant une trémie d'un autre type,
  • - sur la figure 5, une vue en élévation d'un autre mode de réalisation du véhicule dans lequel le dépôt de matériau se fait latéralement.
  • - sur la figure 6 une vue partielle du véhicule montrant un premier mécanisme permettant d'élever le chassis du véhicule par rapport aux propulseurs,
  • - sur les figures 7a et 7b des vues du véhicule de face et de côté montrant un deuxième mécanisme d'élévation du chassis du véhicule par rapport aux propulseurs,
  • - sur la figure 8 une vue de côté du véhicule montrant un troisième mécanisme d'élévation du chassis par rapport aux propulseurs et
  • - sur la figure 9 une vue partielle en coupe d'une paroi de la trémie montrant un exemple de réalisation d'un revêtement de la trémie.
In any case, the invention will be better understood on reading the following description of several methods of implementation of the invention given by way of nonlimiting examples. The description refers to the appended figures in which there is shown:
  • in FIG. 1, an elevation view of the entire installation which is the subject of the invention,
  • - in Figure 2, a perspective view showing an embodiment of the deposition vehicle and the end of the material unloading piping;,
  • in FIG. 3, an elevation view of the device in FIG. 2, showing more precisely the various controls,
  • in FIG. 4, a view: in elevation of an alternative embodiment of the carriage of FIG. 3, comprising a hopper of another type,
  • - In Figure 5, an elevational view of another embodiment of the vehicle in which the material is deposited laterally.
  • - in FIG. 6, a partial view of the vehicle showing a first mechanism allowing the chassis of the vehicle to be raised relative to the thrusters,
  • - in FIGS. 7a and 7b, views of the vehicle from the front and from the side showing a second mechanism for raising the chassis of the vehicle relative to the thrusters,
  • - in FIG. 8 a side view of the vehicle showing a third mechanism for raising the chassis relative to the thrusters, and
  • - In Figure 9 a partial sectional view of a wall of the hopper showing an embodiment of a coating of the hopper.

La figure 1 représente l'ensemble de l'installation pour enterrer une canalisation 2 reposant sur le fond marin 4 à partir d'un navire de surface flottant sur la'mer, figurée par le trait 8. L'installation comprend d'une part des organes qui sont directement liés au navire 6 et d'autre part, des organes qui, lors du fonctionnement normal de l'installation, se déplacent sur le sol.1 shows the entire installation to bury a pipe 2 resting on the sea bottom 4 from a surface ship floating on the sea, represented by the line 8. The installation comprises firstly organs that are directly related to ship 6 and other part, organs which, during the normal operation of the installation, move on the ground.

Les premiers organes consistent essentiellement en une tuyauterie 10 d'amenée des matériaux suspendue à un derrick 12 solidaire du navire 6. Cette tuyauterie 10 se termine à proximité du niveau du sol par une tête 14 qui peut être de propulsion et qui sera décrite ultérieurement. L'autre partie de l'installation non liée au navire est essentiellement constituée par un véhicule 16 qui se déplace paa l'intermédiaire de propulseurs sur le fond marin 4 et qui, comme on l'expliquera ultérieurement, est asservie pour suivre le tracé de la canalisation 2. Comme on l'a déjà expliqué succinctement, on obtient une localisation dynamique du navire par ses moyens propres qui sont par exemple constitués par les hélices 18. Il intervient un deuxième positionnement de la tête 14 de la tuyauterie 10 par rapport au véhicule 16 et un troisième positionnement du véhicule 16 par rapport à la canalisation 2. En dehors des éléments principaux qui ont déjà été décrits, il va de soi que le navire 6 comporte une salle 19 de commande du chargement en roches de la machinerie de chargement et des cales telles que 20 pour le stockage des roches à déverser sur la canalisation 2. Un puits central 22 est disposé en dessous du derrick 12 et qui permet non seulement le passage de la tuyauterie 10 en fonctionnement, mais également le relevage du véhicule 16 complet et qui est figuré à bord du navire sous la référence I.The first members consist essentially of a pipe 10 for supplying materials suspended from a derrick 12 secured to the ship 6. This pipe 10 ends near the ground level by a head 14 which can be propelled and which will be described later. The other part of the installation not linked to the ship is essentially constituted by a vehicle 16 which moves by means of propellants on the seabed 4 and which, as will be explained later, is controlled to follow the course of the pipe 2. As already briefly explained, a dynamic location of the ship is obtained by its own means which are for example constituted by the propellers 18. There is a second positioning of the head 14 of the piping 10 relative to the vehicle 16 and a third positioning of the vehicle 16 relative to the pipe 2. Apart from the main elements which have already been described, it goes without saying that the ship 6 has a room 19 for controlling the loading of the loading machinery with rocks. and shims such as 20 for storing the rocks to be poured onto the pipeline 2. A central well 22 is disposed below the derrick 12 and which allows not only the passage of the piping 10 in operation, but also the lifting of the complete vehicle 16 which is shown on board the ship under the reference I.

On comprend que la suspension de la tuyauterie 10 au derrick permet de compenser les variations de profondeur du fond marin pour maintenir l'extrémité inférieure de la tuyauterie à une faible altitude au-dessus du véhicule et de compenser le pilonnement.It is understood that the suspension of the piping 10 at the derrick makes it possible to compensate for the variations in depth of the seabed to maintain the lower end of the piping at a low altitude above the vehicle and to compensate for the heaving.

Le navire comporte en outre un convoyeur 24 pour acheminer les roches ou plus généralement les matériaux de chargement jusqu'à un tapis de chargement 26 arrivant à l'extrémité supérieure du derrick, c'est-à-dire à l'extrémité supérieure de la tuyauterie 10.The ship further comprises a conveyor 24 for transporting the rocks or more generally the loading materials to a loading belt 26 arriving at the upper end of the derrick, that is to say at the upper end of the piping 10.

On va maintenant décrire plus en détail divers modes de réalisation du véhicule 16 et de l'asservissement en position de ces véhicules par rapport à la canalisation 2 à enterrer et de la tête 14 de la tuyauterie 10 par rapport à ce véhicule.We will now describe in more detail various embodiments of the vehicle 16 and the control in position of these vehicles relative to the pipe 2 to be buried and of the head 14 of the piping 10 relative to this vehicle.

Le véhicule 16 comprend un chassis 30 en profilés soudés qui constitue l'ossature du véhicule et relie entre elles des vis d'Archimède telles que 32 (4 dans le cas de la figure 2), qui constitue les propulseurs propres du véhicule 16 à une trémie 34 de réception et de dépôt des matériaux (roches)destinés à constituer un recouvrement 36 de la canalisation 2. La partie cylindrique 32a . de chaque vis d'Archimède permet un appui sur le sol de faible portance et participe à la compensation en poids de l'ensemble du véhicule. Les parties hélicoïdales 32 des vis d'Archimède de pas contraires permettent le déplacement dans un sens ou dans l'autre par la composition de mouvements de rotation : si leurs mouvements sont de même vitesse et de sens contraire, le véhicule se déplace en ligne droite longitudinalement, si.leurs mouvements sont de vitesses différentes et de sens contraire, le véhicule tourne ; enfin, si leurs mouvements sont de même vitesse et de même sens, le véhicule se déplace transversalement. Un groupe moteur ou moto-réducteur 38 entraîne chacune des vis d'Archimède. Il est envisageable que ce groupe fasse partie intégrante des propulseurs à l'intérieur des vis d'Archimède, par exemple. Comme on l'a représenté sur la figure 2', les vis d'Archimède constituant les propulseurs peuvent être remplacées par des chenilles 32' de type classique.The vehicle 16 comprises a chassis 30 of welded profiles which constitutes the framework of the vehicle and connects between them Archimedes screws such as 32 (4 in the case of FIG. 2), which constitutes the propellants specific to the vehicle 16 at a hopper 34 for receiving and depositing materials (rocks) intended to constitute a covering 36 for the pipe 2. The cylindrical part 32a. each Archimedes screw allows support on the ground with low lift and participates in the weight compensation of the entire vehicle. The helical parts 32 of the Archimedes screws with opposite steps allow movement in one direction or the other by the composition of rotational movements: if their movements are of the same speed and in the opposite direction, the vehicle moves in a straight line longitudinally, if their movements are of different speeds and in opposite directions, the vehicle turns; finally, if their movements are of the same speed and the same direction, the vehicle moves transversely. A motor or geared motor unit 38 drives each of the Archimedes screws. It is possible that this group is an integral part of the thrusters inside the Archimedes screws, for example. As shown in Figure 2 ', the Archimedes screws constituting the propellants can be replaced by tracks 32' of conventional type.

La trémie 34 est constituée de panneaux 34a pouvant être interchangeables. Ces panneaux doivent résister aux chocs et à l'abrasion. La paroi arrière peut comporter une porte commandable à distance qui permet d'évacuer les roches en cas de "bourrage" dans la trémie. On comprend que du fait de sa forme de tronc de pyramide renversé, cette trémie permette d'accepter des erreurs de position relative entre l'extrémité inférieure de la tuyauterie 10 et le point de dépôt des matériaux sur le sol. En plus de ces moyens de propulsion et de cette trémie, le véhicule 16 comprend essentiellement un premier ensemble de capteurs assurant le centrage du véhicule 16 par rapport à la canalisation 2.The hopper 34 consists of panels 34a which can be interchangeable. These panels must resist impact and abrasion. The rear wall may include a door that can be controlled remotely which allows the rocks to be removed in the event of a "jam" in the hopper. It is understood that due to its shape of an inverted pyramid trunk, this hopper makes it possible to accept errors in relative position between the lower end of the piping 10 and the point of deposit of the ma materials on the ground. In addition to these propulsion means and this hopper, the vehicle 16 essentially comprises a first set of sensors ensuring the centering of the vehicle 16 relative to the pipe 2.

Sur la figure 2, on a représenté des capteurs 40 et 40'. Ces capteurs sont par exemple des capteurs à ultrasons simples ou différentiels. Cet ensemble peut être complété par des capteurs mécaniques ou palpeurs ou des capteurs électromagnétiques ou optiques. On comprend aisément que ces capteurs se comportent à la fois comme des émetteurs et des récepteurs et que dans la mesure où les temps d'aller et retour des signaux émis par les capteurs 40 et 40' sont les mêmes, le véhicule est correctement centré.In Figure 2, there are shown sensors 40 and 40 '. These sensors are for example simple or differential ultrasonic sensors. This set can be completed by mechanical or probe sensors or electromagnetic or optical sensors. It is easy to understand that these sensors behave both as transmitters and receivers and that insofar as the round trip times of the signals emitted by the sensors 40 and 40 'are the same, the vehicle is correctly centered.

Un deuxième ensemble de capteurs assure le positionnement de la tête 14 de la tuyauterie 10 par rapport au véhicule 16 ou plus précisément par rapport à la trémie 34 du véhicule 16. A titre d'exemple, sur la figure 2, la trémie 34 est équipée d'un capteur 42 et la tête 14 de la tuyauterie 10 est équipée d'un ensemble de deux capteurs 44. Par exemple, le capteur 44 est un émetteur-récepteur d'ultrasons et le capteur 42 est un réflecteur. On comprend aisément que le centrage de la tête par rapport au véhicule 16 est correct si les temps de transit des deux signaux ultrasonores entre l'émetteur et le récepteur (qui sont confondus) sont égaux. Comme on l'expliquera ultérieurement, la tête 14 est munie elle-même de propulseurs dont la mise en route est commandée par le signal d'erreur relevé par le capteur 44. Cette disposition permet d'assurer un positionnement de l'extrémité inférieure de la tuyauterie 10 au-dessus de la face d'entrée de la trémie 34. Il faut préciser qu'un câble 46 relie le navire de surface 10 au véhicule 16. Il est composé de câbles d'amenée de puissance nécessaires au moteur 38, de câbles de transmission d'information et de mesure, de câbles de commande, de câbles de transmission d'information optique ainsi que des tuyauteries d'amenée d'air comprimé pour un éventuel ballastage du véhicule. De plus, le véhicule 16 comporte de préférence un équipement de projecteurs lumineux 48 et de caméras électroniques 50. Ces projecteurs et caméras ont essentiellement pour fonction de faciliter la mise en position de départ du véhicule 16'avant la séquence de commandes automatiques. On trouve un certain nombre de palpeurs mécaniques non représentés permettant de s'assurer de la qualité du dépôt 36 réalisé et d'envoyer les informations nécessaires au dosage de la quantité de roches qui est véhiculée par la canalisation 10.A second set of sensors ensures the positioning of the head 14 of the piping 10 relative to the vehicle 16 or more precisely relative to the hopper 34 of the vehicle 16. By way of example, in FIG. 2, the hopper 34 is equipped a sensor 42 and the head 14 of the piping 10 is equipped with a set of two sensors 44. For example, the sensor 44 is an ultrasonic transmitter-receiver and the sensor 42 is a reflector. It is easy to understand that the centering of the head relative to the vehicle 16 is correct if the transit times of the two ultrasonic signals between the transmitter and the receiver (which are combined) are equal. As will be explained later, the head 14 is itself provided with thrusters, the starting of which is controlled by the error signal detected by the sensor 44. This arrangement makes it possible to ensure positioning of the lower end of the piping 10 above the inlet face of the hopper 34. It should be noted that a cable 46 connects the surface vessel 10 to the vehicle 16. It is composed of power supply cables necessary for the engine 38, information and measurement transmission cables, control cables, optical information transmission cables as well as compressed air supply pipes for possible ballasting of the vehicle. In addition, the vehicle 16 includes preferably an equipment of light projectors 48 and electronic cameras 50. These projectors and cameras essentially have the function of facilitating the positioning in the starting position of the vehicle 16 ′ before the sequence of automatic commands. There are a certain number of mechanical probes, not shown, making it possible to ascertain the quality of the deposit 36 produced and to send the information necessary for dosing the quantity of rocks which is transported by the pipe 10.

On comprend qu'il est intéressant d'avoir une trémie de relativement grande ouverture pour autoriser un certain déplacement de l'extrémité de la tuyauterie par rapport au véhicule sans hypothéquer la précision du dépôt, en fonction de la précision de l'asservissement. A titre d'exemple on peut indiquer que le diamètre de la tuyauterie 10 est de l'ordre de 600 à 1200 mm, et que l'ouverture de la trémie (qui a une section sensiblement carrée) est au moins égale à 8 mètres. Cela garantit que l'extrémité inférieure de la tuyauterie reste au-dessus de la trémie.We understand that it is advantageous to have a relatively large hopper to allow a certain displacement of the end of the piping relative to the vehicle without compromising the precision of the deposit, depending on the precision of the servo-control. By way of example, it can be indicated that the diameter of the pipe 10 is of the order of 600 to 1200 mm, and that the opening of the hopper (which has a substantially square section) is at least equal to 8 meters. This ensures that the lower end of the piping stays above the hopper.

La figure 3 permet de compléter la description de ce premier mode de réalisation. Des volets 50 disposés à l'extrémité inférieure de la trémie 34 et commandés par des vérins non représentés permettent de faire varier la largeur du dépôt en réglant l'inclinaison de ces volets. De plus, en agissant seulement sur un des volets on peut compenser des petites erreurs de positionnement du véhicule par rapport à la canalisation 2. Plusieurs volumes de ballastage 52 solidaires du chassis 30 permettent de faire varier le poids apparent du véhicule et, par suite, de régler sa force d'appui sur le sol en fonction des caractéristiques de celui-ci.. Le véhicule 6 est muni de dispositifs protecteurs 54 protégeant les vis d'Archimède 32 contre la chute accidentelle de roches hors de la trémie 34.Figure 3 completes the description of this first embodiment. Flaps 50 disposed at the lower end of the hopper 34 and controlled by jacks not shown make it possible to vary the width of the deposit by adjusting the inclination of these flaps. In addition, by acting only on one of the flaps, it is possible to compensate for small positioning errors of the vehicle relative to the pipe 2. Several ballast volumes 52 secured to the chassis 30 make it possible to vary the apparent weight of the vehicle and, consequently, to adjust its bearing force on the ground as a function of its characteristics. The vehicle 6 is provided with protective devices 54 protecting the Archimedes screws 32 against the accidental fall of rocks out of the hopper 34.

Sur cette figure, on retrouve également bien sûr les capteurs 40, 40' qui permettent de positionner le véhicule 16 par rapport à la conduite 2 à enterrer ainsi que les capteurs 42 et 44 qui permettent d'asservir en position la tête 14 de la tuyauterie par rapport à la trémie 34. Sur cette figure, on a représenté plus en détail les organes de propulsion de la tête 14. Le propulseur de la tête 14 est par exemple, constitué par des hélices telles que 60 disposées dans des tuyères 62. Ces tuyères sont disposées selon deux directions orthogonales et horizontales de telle façon que la tête 14 puisse se déplacer de façon autonome dans un plan horizontal. Bien entendu, ces hélices sont mises en rotation en fonction des indications délivrées par le capteur 44. Enfin, pour ralentir le débit de roches dans la tuyauterie 10, celle-ci peut être munie de canalisations 64 et d'ajustages 66 pour injecter un gaz sous pression créant un allègement de la colonne d'eau et de roche. Il est également important de relever que du fait de la symétrie entre l'avant et l'arrière du véhicule et du fait que le guidage du véhicule par rapport à la canalisation se fait sans contact mécanique, le véhicule peut revenir"sur ses pas" c'est-à-dire faire marche arrière en revenant sur une portion de la canalisation où des roches ont déjà été déversées.In this figure, we also find of course the sensors 40, 40 ′ which make it possible to position the vehicle 16 relative to the pipe 2 to be buried as well as the sensors 42 and 44 which make it possible to position the head 14 of the piping relative to the hopper 34 in position. In this figure , the propulsion members of the head 14 have been shown in more detail. The propeller of the head 14 is for example constituted by propellers such as 60 arranged in nozzles 62. These nozzles are arranged in two orthogonal and horizontal directions of such that the head 14 can move autonomously in a horizontal plane. Of course, these propellers are rotated according to the indications delivered by the sensor 44. Finally, to slow the flow of rocks in the pipe 10, the latter can be provided with pipes 64 and fittings 66 for injecting a gas under pressure creating a relief of the water and rock column. It is also important to note that due to the symmetry between the front and the rear of the vehicle and the fact that the vehicle is guided relative to the pipeline without mechanical contact, the vehicle can retrace its steps that is to say, back off by returning to a portion of the pipeline where rocks have already been dumped.

La figure 4 représente une variante de réalisation de la figure 3. La différence consiste essentiellement dans la forme de la trémie qui porte ici la référence 34'. Celle-ci comporte à son extrémité inférieure plusieurs ouvertures 70a, 70b, 70c, qui permettent de répartir judicieusement le dépôt de roches, ces ouvertures étant munies de volets 72 permettant ainsi d'interrompre totalement le dépôt des roches. Comme on peut le voir sur la figure 4, la tuyauterie 10 d'alimentation en roches peut comporter à son extrémité inférieure une vanne d'arrêt 74 qui permet d'interrompre ainsi l'alimentation de la trémie en roches.FIG. 4 represents an alternative embodiment of FIG. 3. The difference consists essentially in the shape of the hopper which here bears the reference 34 '. This comprises at its lower end several openings 70a, 70b, 70c, which make it possible to distribute the deposit of rocks judiciously, these openings being provided with flaps 72 thus making it possible to completely interrupt the deposit of the rocks. As can be seen in FIG. 4, the rock supply pipe 10 can comprise at its lower end a stop valve 74 which thus makes it possible to interrupt the supply of the rock hopper.

La figure 5 représente une nouvelle variante de réalisation du véhicule 16. Dans ce cas, les roches contenues dans la trémie ne tombent pas directement sur le sol à l'aplomb de la trémie, mais sur un tapis roulant 80. Ce tapis roulant permet de transporter les roches depuis une position disposée en-dessous de la trémie 34 jusqu'au point de dépôt des roches sur la canalisation 2. Il va de soi que dans ce cas, les propulseurs du véhicule ne sont plus disposés de part et d'autre de la canalisation 2, mais d'un même côté. Pour commander le déplacement du véhicule, on utilise un capteur de positionnement 40" ou plusieurs capteurs de positionnement 40 " qui sont dirigés vers l'extérieur du véhicule. Il faut de plus préciser que le tapis roulant 80 est monté articulé autour de l'axe 82 par rapport au châssis du véhicule et qu'on peut faire varier son inclinaison en commandant le vérin 84 pour régler la hauteur de chute des roches. Les autres caractéristiques du véhicule sont identiques à celles . qui ont été décrites en liaison avec les figures 2 à 4.FIG. 5 represents a new alternative embodiment of the vehicle 16. In this case, the rocks contained in the hopper do not fall directly on the ground directly above the hopper, but on a conveyor belt 80. This conveyor belt makes it possible to transport the rocks from a position positioned below the hopper 34 to the point of deposition rocks on the pipe 2. It goes without saying that in this case, the vehicle's thrusters are no longer arranged on either side of the pipe 2, but on the same side. To control the movement of the vehicle, a positioning sensor 40 "or several positioning sensors 40" are used which are directed towards the outside of the vehicle. It should also be specified that the conveyor belt 80 is mounted articulated around the axis 82 with respect to the chassis of the vehicle and that its inclination can be varied by controlling the jack 84 to adjust the height of fall of the rocks. The other characteristics of the vehicle are identical to those. which have been described in connection with FIGS. 2 to 4.

Cette variante peut présenter des avantages pour la mise en place du véhicule dans sa position initiale de déchargement de matériau, car ainsi, le véhicule peut approcher la tuyauterie 2 de côté sans avoir à l'enjamber. Par contre, le réglage de la position est peut être plus délicat.This variant may have advantages for the positioning of the vehicle in its initial material unloading position, because thus, the vehicle can approach the piping 2 from the side without having to step over it. However, adjusting the position may be more difficult.

Dans la description précédente, on a considéré que les propulseurs et le châssis du véhicule étaient liés. On comprend cependant qu'il peut être intéressant de permettre un mouvement de montée ou de descente du châssis par rapport aux propulseurs. D'une part et principalement cela permet d'adapter la cote du bas de la trémie par rapport au diamètre de la canalisation à recouvrir, d'autre part cela permet de compenser dans une certaine mesure des inégalités du sol. On va décrire ci-après rapidement trois exemples de réalisation de mécanismes permettant d'obtenir ce réglage.In the preceding description, it was considered that the thrusters and the chassis of the vehicle were linked. It is understood, however, that it may be advantageous to allow an upward or downward movement of the chassis relative to the thrusters. On the one hand and mainly this makes it possible to adapt the dimension of the bottom of the hopper relative to the diameter of the pipe to be covered, on the other hand it makes it possible to compensate to a certain extent for unevenness of the soil. Three examples of embodiments of mechanisms making it possible to obtain this adjustment will be briefly described below.

Sur la figure 6, chaque propulseur 32 est fixé par un système articulé 100 à l'extrémité inférieure d'un poteau 102 assujetti à coulisser verticalement à l'intérieur de guides 104 solidaires du chassis 30 du véhicule. Ces guides 104 sont par exemple munis de rouleaux 106. L'extrémité supérieure du poteau 102 est solidaire d'une tige filetée 108 qui peut se déplacer en translation verticale sous l'effet de la rotation du fourreau 110 fileté intérieurement et immobilisé en translation par rapport au chassis 30. Un moteur 112 également solidaire du chassis entraine en rotation le fourreau 110 et provoque ainsi le coulissement du poteau 102. On trouve bien sûr un mécanisme identique pour chaque propulseur.In FIG. 6, each propellant 32 is fixed by an articulated system 100 to the lower end of a post 102 subject to slide vertically inside guides 104 integral with the chassis 30 of the vehicle. These guides 104 are for example provided with rollers 106. The upper end of the post 102 is integral with a threaded rod 108 which can move in vertical translation under the effect of the rotation of the sleeve 110 internally threaded and immobilized in translation by relative to the chassis 30. A motor 112 also integral with the chassis rotates the sheath 110 and thus causes the pole 102 to slide. There is of course an identical mechanism for each thruster.

Sur les figures 7a et 7b on a représenté un'deuxième mode de réalisation du mécanisme. Chaque propulseur 32 peut être remonté ou abaissé par une tringlerie qui pivote autour d'un axe parallèle au sens de progression du véhicule. Chaque extrémité du propulseur 32 est mont% pivotant à une extrémité d'un bras de levier 120a, 120b dont l'autre extrémité est articulée par rapport au chassis 30. Des barres 122a, 122b, relient ces deux bras en un point d'articulation 124. Un vé- rin 126 commande la montée et la descente des bras 120 et donc du propulseur : le corps 126a est articulé par rapport à un élément supérieur du chassis et la tige 126b du vérin est articulée au point d'articulation 124. On comprend qu'en commandant le vérin 126 on commande également la position du propulseur 32. Bien entendu le véhicule comporte quatre mécanismes identiques.Sur la demi-vue de gauche de la figure 7a le chassis est en position basse, sur la demi-vue de droite il est en position haute.In Figures 7a and 7b there is shown a second embodiment of the mechanism. Each thruster 32 can be raised or lowered by a linkage which pivots about an axis parallel to the direction of travel of the vehicle. Each end of the thruster 32 is pivotally mounted at one end of a lever arm 120a, 120b, the other end of which is articulated relative to the chassis 30. Bars 122a, 122b connect these two arms at a point of articulation 124. a v e - rin 126 controls the ascent and descent of the arm 120 and thus the propellant, the body 126a is hinged to an upper member of the chassis and the piston rod 126b is hinged to the pivot point 124. We understand that by controlling the cylinder 126 we also control the position of the propellant 32. Of course the vehicle has four identical mechanisms. In the left half-view of Figure 7a the chassis is in the low position, in the half-view on the right it is in the high position.

Sur la figure 8 on a représenté un troisième mode de réalisation dans lequel la montée ou la descente du chassis par rapport aux propulseurs est réalisée par pivotement autour d'un axe perpendiculaire au sens de progression du véhicule. Dans ce mode de réalisation de préférence, chaque ensemble de propulsion est constitué par deux propulseurs à axes parallèles formant un boogie.FIG. 8 shows a third embodiment in which the raising or lowering of the chassis relative to the thrusters is carried out by pivoting about an axis perpendicular to the direction of progression of the vehicle. In this preferred embodiment, each propulsion assembly is constituted by two propellers with parallel axes forming a boogie.

Sur la figure 8 chaque couple de propulseurs (dont un seul 32' est représenté) est supporté par un ensemble 130 formant étrier. Le mécanisme de relèvement consiste en un bras de levier 132 articulé par rapport au chassis 30 autour de l'axe 134, et autour de l'axe 136 par rapport à la structure 130. La commande de déplacement est assurée par le vérin 148. Le corps 138 a du vérin est articulé sur un montant 140 du chassis 30 du véhicule et la tige 138 b sur l'axe 142. On comprend qu'ainsi il existe au moins un degré de liberté entre le mécanisme d'actionnement et le couple de propulseurs, ce qui permet aux propulseurs de se conformer à la configuration du fond marin.In FIG. 8, each pair of thrusters (of which only one 32 ′ is shown) is supported by an assembly 130 forming a stirrup. The lifting mechanism consists of an arm lever 132 articulated with respect to the chassis 30 around the axis 134, and around the axis 136 with respect to the structure 130. The movement control is provided by the jack 148. The body 138a of the jack is articulated on an amount 140 of the chassis 30 of the vehicle and the rod 138 b on the axis 142. It is understood that thus there is at least one degree of freedom between the actuation mechanism and the propellant couple, which allows the propellants to conform to the configuration of the seabed.

A propos des trois modes de réalisation décrits ci- dessus il faut noter que dans chaque mode de réalisation, les quatre organes moteurs (112, 126, 136) peuvent être commandés simultanément. On obtient alors un mouvement global d'élévation ou d'abaissement du chassis. On peut ensuite commander individuellement chaque organe moteur et on réalise ainsi une certaine compensation de la déclivité du fond marin.With regard to the three embodiments described above, it should be noted that in each embodiment, the four motor members (112, 126, 136) can be controlled simultaneously. This gives an overall movement of raising or lowering the chassis. It is then possible to control each driving member individually and thus provides a certain compensation for the slope of the seabed.

Sur la figure 9 on a représenté plus en détails un mode de réalisation des parois de la trémie. Chaque paroi 34 a est recouverte par un ensemble de pièces à la façon des tuiles d'un toit. Chaque pièce 140 qui a une forme générale rectangulaire est fixée à sa partie supérieure par des ergots 142 enfoncés dans des alésages 144 correspondants ménagés dans des pièces support 146 solidaires du chassis 30. Les pièces 140 se recouvrent mutuellement. Les pièces supérieures 140a sont par exemple directement fixées sur le rebord supérieur 148 de la trémie.In Figure 9 there is shown in more detail an embodiment of the walls of the hopper. Each wall 34 a is covered by a set of parts in the manner of roof tiles. Each part 140 which has a generally rectangular shape is fixed to its upper part by lugs 142 driven into corresponding bores 144 formed in support parts 146 integral with the chassis 30. The parts 140 overlap each other. The upper parts 140a are for example directly fixed to the upper rim 148 of the hopper.

On comprend qu'après un certain temps d'utilisation les parois de la trémie sont endommagées par la chute des roches ou graviers tombant par la tuyauterie 10. Grâce à ce système de "tuiles" il suffit de changer les-pièces 140 pour avoir à nouveau une trémie en état de fonctionnement.It is understood that after a certain time of use the walls of the hopper are damaged by the fall of rocks or gravel falling through the piping 10. Thanks to this system of "tiles" it suffices to change the parts 140 to have to new hopper in working condition.

On comprend aisément les avantages principaux de l'invention et du procédé décrit précédemment. Elle permet de découpler mécaniquement le véhicule de fond 2 qui suit avec toute la précision voulue le tracé du dépôt à effectuer pendant qu'un positionnement dynamique d'une précision lâche permet de maintenir le navire 6 au voisinage de la verticale du véhicule de dépôt et que pour une profondeur supérieure ou égale à 100 m, (par exemple entre 100 et 300 m), la tuyauterie 10 à l'aide de moyens propres constitués par ces propulseurs peut être au prix d'une consommation réduite d'énergie, positionnée avec une précision supérieure à celle du navire au-dessus de la trémie du véhicule 6, lequel apporte la précision finale du dépôt. On notera en particulier que pour recouvrir de roches un oléoduc d'un mètre de diamètre sur une épaisseur d'un mètre environ, un écart de 10 cm sur l'axe de dépôt entraîne le doublement du volume des roches nécessaires à la garantie de l'épaisseur minimale. Il en résulte une grande économie.The main advantages of the invention and of the method described above are easily understood. It makes it possible to mechanically decouple the bottom vehicle 2 which follows with all the desired precision the layout of the deposit to be made while dynamic positioning with loose precision makes it possible to keep the vessel 6 in the vicinity of the vertical of the depot vehicle and while for a depth greater than or equal to 100 m (for example between 100 and 300 m), the piping 10 using own means constituted by these propellants can be at the cost of reduced energy consumption, positioned with a precision greater than that of the ship above the hopper of the vehicle 6, which provides the final precision of the deposit. It will be noted in particular that in order to cover an oil pipeline of one meter in diameter with a thickness of approximately one meter, a deviation of 10 cm on the deposition axis leads to the doubling of the volume of the rocks necessary to guarantee the 'minimum thickness. The result is a great saving.

Claims (14)

1. Procédé pour effectuer un dépôt de matériaux sur un fond sous-marin selon un tracé donné, dans lequel : - on déplace un véhicule autonome sur le fond sous-marin en lui faisant suivre avec précision ledit tracé, ce véhicule étant muni d'une trémie, - on déplace à la surface de l'eau un navire en lui faisant suivre en moyenne ledit tracé, - on déverse dudit navire lesdits matériaux vers ladite trémie en les guidant à l'aide d'une tuyauterie suspendue audit navire et dont l'extrémité inférieure n'est pas solidaire de ladite trémie, caractérisé en ce - qu'on agit sur des moyens propres de propulsion de ladite tuyauterie disposée à son extrémité inférieure pour asservir l'extrémité inférieure de ladite tuyauterie à rester au-dessus de ladite trémie. 1. A method for depositing materials on an underwater bottom according to a given route, in which: - an autonomous vehicle is moved on the underwater bottom by making it follow precisely said route, this vehicle being provided with a hopper, - a ship is moved on the surface of the water by making it follow on average said course, - Said materials are poured from said vessel towards said hopper by guiding them using a pipe suspended from said vessel and the lower end of which is not integral with said hopper, characterized in that - We act on own means of propulsion of said piping disposed at its lower end to control the lower end of said piping to remain above said hopper. 2. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant : - un véhicule apte à se déplacer sur le fond sous-marin et muni d'une trémie. - un navire de surface contenant lesdits matériaux, - une tuyauterie de guidage desdits matériaux, caractérisée en ce que ledit véhicule comporte des moyens propres à la propulsion sur le fond marin, des moyens de détection du tracé à suivre, lesdits moyens de propulsion étant commandés par les moyens de détection pour que ledit véhicule suive avec précision ledit tracé, ladite tuyauterie étant suspendue par son extrémité supérieure audit navire et comportant à son son extrémité inférieure, des moyens de détection de la présence de ladite trémie et des moyens propres de propulsion disposés à l'extrémité inférieure de ladite tuyauterie et commandés par lesdits moyens de détection pour-asservir l'extrémité inférieure de ladite tuyauterie à rester au-dessus de ladite trémie, sans liaison mécanique entre elles. 2. Installation for implementing the method according to claim 1, comprising: - a vehicle able to move on the seabed and fitted with a hopper. - a surface vessel containing the said materials, a pipe for guiding said materials, characterized in that said vehicle comprises means specific to propulsion on the seabed, means for detecting the route to be followed, said propulsion means being controlled by detection means so that said vehicle follows precisely said layout, said piping being suspended by its upper end from said vessel and comprising at its lower end, means for detecting the presence of said hopper and its own propulsion means arranged at the lower end of said piping and controlled by said detection means for slaving the lower end of said piping to remain above said hopper, without mechanical connection between them. 3. Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens de détection sont des capteurs à ultrasons.3. Installation according to claim 1 characterized in that the detection means are ultrasonic sensors. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 et 3 caractérisée en ce que ledit véhicule comprend un châssis rigide sur lequel sont fixés : ladite trémie qui comporte une ouverture supérieure et une ouverture inférieure, au moins une paire de propulseurs, chaque propulseur étant disposé d'un côté de l'ouverture inférieure de ladite trémie, des moyens moteurs aptes à entraîner lesdits propulseurs, des moyens de détection aptes à détecter l'écart de position dudit véhicule par rapport audit tracé et à commander lesdits moyens moteurs pour annuler cet écart.4. Installation according to any one of claims 2 and 3 characterized in that said vehicle comprises a rigid frame on which are fixed: said hopper which has an upper opening and a lower opening, at least one pair of propellants, each propellant being disposed on one side of the lower opening of said hopper, motor means capable of driving said propellants, detection means capable of detecting the deviation of position of said vehicle relative to said layout and of controlling said motor means to cancel this difference. 5. Installation selon la revendication 4 caractérisée en ce que lesdits moyens de propulsion consistent en des vis d'Archimède.5. Installation according to claim 4 characterized in that said propulsion means consist of Archimedes screws. 6. Véhicule pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis rigide sur lequel sont fixés ladite trémie qui coriporte une ouverture supérieure et une ouverture inférieure, au moins une paire de propulseurs, chaque propulseur étant disposé d'un côté de l'ouverture inférieure de ladite trémie, des moyens moteurs aptes à entraîner lesdits propulseurs, des moyens de détection aptes à détecter l'écart de position dudit véhicule par rapport audit tracé et à commander lesdits moyens moteurs pour annuler cet écart.6. Vehicle for implementing the method according to claim 1, characterized in that it comprises a rigid frame on which are fixed said hopper which coriport an upper opening and a lower opening, at least one pair of thrusters, each thruster being arranged on one side of the lower opening of said hopper, motor means capable of driving said thrusters, detection means capable of detecting the position deviation of said vehicle relative to said layout and of controlling said motor means to cancel this gap. 7. Véhicule selon la revendication 6 caractérisé en ce qu-lil comprend des moyens par tapis roulant solidaires dudit châssis aptes à déplacer lesdits matériaux reçus par la trémie d'une position située en-dessous de l'ouverture inférieure de la trémie à une position latérale par rapport à l'axe principal dudit véhicule, et en ce que lesdits moyens de détection sont aptes à maintenir ladite position latérale au-dessus dudit tracé donné.7. Vehicle according to claim 6 characterized in that it comprises means by conveyor belt integral with said chassis capable of moving said materials received by the hopper from a position located below the lower opening of the hopper to a position lateral with respect to the main axis of said vehicle, and in that said detection means are capable of maintaining said lateral position above said given track. 8. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 6 et 7 caractérisé en ce que lesdits moyens de propulsion sont des vis d'Archimède.8. Vehicle according to any one of claims 6 and 7 characterized in that said propulsion means are Archimedes screws. 9. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 caractérisé en ce que ledit véhicule comporte quatre propulseurs et en ce que la liaison entre le châssis dudit véhicule et chaque propulseur est constitue par une transmission mécanique et des moyens moteurs d'actionnement de ladite transmission pour faire varier la distance verticale entre ledit châssis et chacun desdits propulseurs.9. Vehicle according to any one of claims 6 to 8 characterized in that said vehicle comprises four propellants and in that the connection between the chassis of said vehicle and each propellant is constituted by a mechanical transmission and motor actuation means of said transmission for varying the vertical distance between said chassis and each of said thrusters. 10. Véhicule selon la revendication 9 caractérisé en ce que ladite transmission mécanique consiste en un poteau dont l'extrémité inférieure est solidaire dudit propulseur et dont l'extrémité supérieure est solidaire des moyens de déplacement selon la direction verticale et en des moyens de guidage en translation dudit poteau solidaires du châssis dudit véhicule.10. Vehicle according to claim 9 characterized in that said mechanical transmission consists of a pole whose lower end is secured to said propellant and whose upper end is secured to the displacement means in the vertical direction and in guide means in translation of said pole integral with the chassis of said vehicle. 11. Véhicule selon la revendication 9 caractérisé en ce que ladite transmission mécanique consiste en un bras de levier dont une extrémité est solidaire d'un propulseur et l'autre extrémité articulée par rapport au châssis du véhicule autour d'un axe parallèle au sens de déplacement du véhicule, et en ce que lesdits moyens moteurs consistent en un vérin articulé d'une part sur le châssis et d'autre part sur ledit bras.11. Vehicle according to claim 9 characterized in that said mechanical transmission consists of a lever arm of which one end is integral with a propellant and the other end articulated with respect to the chassis of the vehicle around an axis parallel to the direction of movement of the vehicle, and in that said motor means consist of a jack articulated on the one hand on the chassis and on the other hand on said arm. 12. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite transmission mécanique consiste en un bras de levier dont une extrémité est solidaire d'un propulseur et l'autre extrémité articulée par rapport au châssis du véhicule autour d'un axe orthogonal au sens de déplacement du véhicule, et en ce que lesdits moyens moteurs consistent en un vérin articulé d'une part sur le châssis et d'autre part sur ledit bras.12. Vehicle according to claim 9, characterized in that said mechanical transmission consists of a lever arm, one end of which is secured to a propellant and the other end articulated with respect to the vehicle chassis around an axis orthogonal to the direction movement of the vehicle, and in that said motor means consist of a jack articulated on the one hand on the chassis and on the other hand on said arm. 13. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 6 à 12 caractérisé en ce que chacune des parois de la trémie est recouverte par des éléments de protection qui sont accrochés par leur bord supérieur à la structure de la trémie, lesdits éléments se recouvrant partiellement mutuellement à la façon des tuiles d'un toit.13. Vehicle according to any one of claims 6 to 12 characterized in that each of the walls of the hopper is covered by protective elements which are hooked by their upper edge to the structure of the hopper, said elements partially overlapping each other like roof tiles. 14. Application de l'installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 à la réalisation d'un dépôt de roche sur une canalisation placée sur un fond sous-marin.14. Application of the installation according to any one of claims 2 to 5 to the production of a rock deposit on a pipe placed on an underwater bottom.
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