FR2465550A1

FR2465550A1 - Procede et dispositif pour realiser un assemblage par explosion entre deux elements tubulaires

Info

Publication number: FR2465550A1
Application number: FR8016585A
Authority: FR
Inventors: John Anthony Regalbuto; James Elvin Dailey
Original assignee: Jet Research Center Inc
Current assignee: Jet Research Center Inc
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1980-07-28
Publication date: 1981-03-27
Also published as: IT1133807B; AU3983085A; DE3030083A1; JPS5630088A; IT8024163A0; AU6142280A; BE880453A; NO802433L; BR8005162A

Abstract

DANS CE PROCEDE POUR ASSEMBLER UN TUBE INTERIEUR 3 A UN TUBE EXTERIEUR 2, ON FORME DANS LE TUBE EXTERIEUR UNE OU PLUSIEURS GORGES 16, ON VIDE L'EAU EVENTUELLEMENT CONTENUE DANS L'ESPACE COMPRIS ENTRE LES DEUX TUBES, LEQUEL EST LIMITE, PAR DES GARNITURES D'ETANCHEITE 13 AU MOYEN D'ORIFICES 15, 17. ENSUITE, ON PLACE AU CENTRE DU TUBE INTERIEUR, AU NIVEAU DE LA GORGE 16, UNE CHARGE EXPLOSIVE ANNULAIRE MONTEE SUR UN SUPPORT ANNULAIRE CENTRAL 22, ET ON LA FAIT EXPLOSER. L'ONDE DE CHOC EMBOUTIT LE TUBE INTERIEUR DANS LA GORGE DU TUBE EXTERIEUR. LA CHARGE EST CALCULEE DE FACON A IMPRIMER UNE DEFORMATION PLASTIQUE PERMANENTE AU TUBE INTERIEUR ET, EN MEME TEMPS, UNE DEFORMATION ELASTIQUE AU TUBE EXTERIEUR. APPLICATION A L'IMPLANTATION DES PLATES-FORMES PETROLIERES EN MER, POUR LA FIXATION DES PIEUX ENFONCES DANS LE FOND AUX TUBES FORMANT LES JAMBES DE LA BASE DE LA PLATE-FORME.

Description

La présente invention se rapporte à des assemblages à haute énergie, c'est-à-dire formes par le dévelop- pement instantané d'une grande quantité d'énergie, destinés à être utilisés dans les plates-formes pour le travail en mer.

Ces plates-formes sont utilisées dens une grande diversité d'applications, et leurs conception et construction sont de façon générale bien connues dans la technique. Elles sont typiquement utilisées pour l'exploration et la production d'hydrocarbures dans les diverses mers du globe.

En général, une plate forme utilisée pour les opérations d'exploration et de production d'hydrocarbures comprend, d'une part, une partie immergée, que l'on peut appeler tour ou robe et qui est formée d'une charpente composée d'éléments tubulaires, d'autre part, des pieux enfoncés dans le fond de la nappe d'eau dans laquelle la plate-forme est implantée et constituent le support pour la plate-forme, en se comportant ainsi comme la fondation de la plate-forme et finalement un pont ou superstructure posé sur le sommet de la tour lorsque les pieux ont e été fixés à cette dernière.

Dans la plate-forme, la tour assure deux fonctions. Tout d'abord, elle sert de gabarit ou de guide à travers lequel les pieux sont enfoncés dans le sol et, ensuite, lorsque les pieux ont été enfoncés et fixés à l'enveloppe, cette tour forme une charpente solide qui transmet les contraintes imposées à l'ensemble de la plate-forme aux pieux, qui jouent le rôle de la fondation pour la plate-forme, et répartit ces contraintes entre les pieux.

Dans les eaux peu profondes, les pieux principaux enfoncés à travers les jambes de la tour sont normalement suffisants pour fournir un support approprié pour la plate-forme.

Les pieux principaux sont assemblés à la tour au sommet de chaque jambe de cette dernière par soudage du pieu à la jambe de la tour avant que le pont ne soit posé sur cette tour. Lorsque la profondeur de l'eau s'accroît, on atteint un point où les pieux principaux logés dans les jambes de la tour ne sont plus suffisamment longs en eux-mêmes pour résister aux efforts de cisaillement horizontaux croissants et aux couples de renversement croissants imposés à la plate-forme. Il est alors nécessaire de fournir un appui additionnel à la plateforme, cet appui étant habituellement réalisé sous la forme de pieux de jupe agencés autour de la base de la plate-forme.

Au lieu de se prolonger jusqu'au sommet de la tour, les pieux de jupe sont habituellement coupés à une certaine distance au-dessus du niveau de la vase du fond de la nappe d'eau sur lequel la plate-forme est implantée, et ceci pour deux raisons principales. Premièrement, les pieux de jupe ne sont pas nécessaires pour assurer la solidité de structure de la tour et, deuxièmement, des éléments additionnels, tels que les pieux de jupe, qui s'étendraient jusqu'au sommet de la tour et pénètrent dans la zone de la tour qui est intéressée par les vagues, seraient plus fortement attaqués par les poussées des vagues, ce qui accroîtrait les contraintes régnant dans les éléments qui leur sont adjacents.

Etant donné que la liaison entre la jupe qui entoure la tour et les pieux de jupe s'effectue sous l'eau, les procédés à utiliser pour réaliser l'assemblage entre le pieu et la jupe sont d'une grande importance dans la conception d'ensemble de la plate-forme.

Les moyens habituellement acceptés pour assembler les pieux de jupe à la jupe de la tour consistent à remplir de mortier de ciment l'intervalle annulaire compris entre chaque pieu de jupe et le manchon de jupe de la jupe de la tour qui sert de guide pour ltenfoncement du pieu.

Lorsqu'on implante des plates-formes dans les eaux plus profondes et dans des environnements plus hostiles, le coût et la fiabilité des assemblages liant les pieux à la tour deviennent des paramètres plus importants de l'étude et de l'implantation de la plate-forme. Suivant le procédé et l'équipement utilisés, on peut être amené à dépenser des sommes considérables pour le cimentage d'une plate-forme. En ou tre, étant donné que l'assemblage cimenté est difficile à inspecter, on ne peut pas vérifier facilement sa qualité.

C'est pourquoi, compte tenu des difficultés que lton éprouve à utiliser un assemblage cimenté entre les pieux et la tour d'une plate-forme, on a mis au point divers autres procédés de formation des assemblages.

L'un de ces procédés, qui utilise un assemblage pieux-tour formé mécaniquement est décrit dans le brevet US 3 555 831. Suivant la description donnée dans ce brevet, on fait descendre un outil dans le fourreau cylindrique qui supporte la plate-forme de forage, fourreau qui contient intérieurement un pieu. On met l'outil en action pour établir plusieurs assemblages exécutés mécaniquement a' froid, par refoulement, entre le fourreau et le pieu. S'il se produit un défaut de fonctionnement de l'outil, dans certaines circonstances, on peut remonter l'outil et le réparer.

Un autre procédé du même genre qui utilise un outil fixé de façon permanente à la tour pour bloquer mécaniquement le pieu est décrit dans le brevet US 4 052 861. Suivant ce brevet, on dilate l'outil pour serrer temporairement ou définitivement le pieu, au moyen de plusieurs doigts flexibles qui attaquent la périphérie extérieure du pieu. Toutefois, étant donné que l'outil est monté de façon permanente, si cet outil présente un défaut de fonctionnement, il n'est pas possible de le remonter pour le réparer. En outre, la resistance de l'assemblage entre le pieu et la tour à la fatigue sous charge cyclique prolongée, charge qui est due aux contraintes concentrées créées par le contact localisé entre la périphérie extérieure du pieu et les doigts flexibles de l'outil, est actuellement inconnue et ne peut être évaluée que de façon empirique.

On a encore utilisé un autre procédé dans lequel on actionne un outil hydrauliquement pour imposer aux pieux une dilatation permanente qui emboutit sa matière dans une
gorge annulaire ménagée à l'intérieur de la jambe de la tour ou du manchon de guidage de pieu solidaire de cette tour. Bien que l'outil soit relativement facile à actionner, l'assemblage embouti liant le pieu à la tour possède une plus faible résistance à la rupture lorsque la plate-forAe subit des efforts.

Toutefois, si un assemblage réalisé entre deux éléments peut être formé de façon presque instantanée, en utilisant une source de haute énergie, l'assemblage ne possède pas une aussi forte réduction de la résistance à la rupture.

L'invention vise donc à réaliser des assemblages à haute énergie, spécialement destinés à être utilisés dans les plates-formes travaillant en mer mais applicables à tous les cas dans lesquels on désire obtenir un assemblage fiable entre deux éléments tubulaires.

Il est bien connu dans la technique d'utiliser l'application de hautes quantités d'énergie pratiquement instantanées, telle que l'utilisation d'un explosif, pour souder un métal à un autre métal ou métal de base Par exemple, de telles techniques sont décrites dans les brevets US 3 137 937, 3 140 537 et 3 264 731.

Il est également bien connu dans la technique d'utiliser l'application de hautes quantités d'énergie développées de façon pratiquement instantanée par l'utilisation d'explosifs pour réunir un élément tubulaire à un autre élément tubulaire. Par exemple, on trouve la description de telles techniques dans les brevets US 2 367 206, 3 160 949, 3 432 192, 3 572 768 et 3 661 004.

Il est également connu dans la technique d'utiliser l'application de hautes quantités d'énergie développées de façon pratiquement instantanée par l'utilisation d'explosifs pour réunir un élément tubulaire à un autre en utilisant un élément d'appui pour limiter la déformation des éléments tubulaires. Par exemple, on trouve la description de telles techniques dans les brevets US 2 779 279, 3 206 845, 3 263 323, 3 434 194 et 3 710 434.

Il est également bien connu dans la technique de réunir un élément tubulaire à un autre dans la pose des pipelines en mer, par application de hantes quantités d'énergie développées à pen près amstantarémentités d'énergis plnslfs. Par exemple, ume telle techmique est décrite dans le brevet DS 8 720 069.

Il est également bien connu dans la tachnique de réunir un élément tabulaire à un autre sous terxe par l'utilisation de bautes quantités d'énergie à l'aide d'explosifs, par le procédé consistant à projeter des piojectiles de l'intérieur d'un élément trbuleire à travers sa parni et dans et à travers la parai de l'autre élément tubulaire, en formant aimsi des tossages d'ancrage en anillie vers l'extérieur dans les parois des éléments tutulaires. Par exemple, une telle technique est décrite dans le brevet US 4 123 913.

Contrairement à ces techni vention a pour objet un procédé et un dispositif pour réunir un élément tubulaire à un antre élément tubulaire par une application à pen près instamtamée d'une haute énergie à ces éléments tubulaires, par exemple à l'aide d'explesifs, en mettant l'un des éléments tubulaires dans un état de déformation pratiquement élastique et l'autre élément tubulaine dans un état de réformation à la fois plastique et élastique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront an cours de la description qui va srivre.

Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple,
- la Fig. 1 est une vue d'une plate-forme pour le travail en mer ;
- la Fig. 2 est une compe d'une première forme préférée ede réalisation de l'invention ;
- la Fig. 3 est une coupe de la plate-forme de la fig. 2 prise suivant la ligne 3-3 de cette figure ;
- la Fig. 3A est une coupe à plus grande échelle des éléments de la Fig.3, prise suivant la ligne 3A-3A de cette figure ;
- la Fig. 4 est une coupe de la première forme préférée de réalisation de 11 invention après Sa mise en oeuvre;
- la Fig. 5 est une coupe d'une deuxième forme préférée de réalisation de l'invention.

Sur la Fig. 1, on a représenté une plate-forme 10 pour le travail en mer. Cette plate-forme 10 comprend une robe ou tour 1 qui porte des manchons de pieux de jupe 2, des pieux 3 enfoncés dans le sol à travers la tour, et un pont ou superstructure 4 monté sur la tour 1 au-dessus de la surface de la nappe d'eau dans laquelle la plate-forme 10 est implantée.

La tour 1 comprend un certain nombre de jambes 5 à travers chacune desquelles un pieu 3 est enfoncé dans le sol et qui sont reliées par des entretoises horizontales 6, lesquelles sont reliées entre elles par des entretoises obliques 7.

Les manchons 2 des pieux de jupe sont constitués par des éléments tubulaires fixés a' la tour 1 par des entretoises horizontales 6 et des entretoises obliques 7. Dans chacun des manchons de pieux de jupe 2 est passé un pieu 3 qui a été enfoncé dans le sol à travers ce manchon
Le pont 4 est fixé au sommet 8 des jambes 5, par exemple par soudage, pour former la plate-forme, Ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig. 1, cette plate-forme 10 peut être d'une construction quelconque, celle représentée étant donnée uniquement à titre illustratif.

En se reportant â la Fig.2, la première fDrme préférée de réalisation de l'invention est illustrée dans son application à un manchon de pieu de jupe 2 de la plate-forme 10 à travers lequel un pieu 3 est enfoncé.

le dispositif suivant l'invention comprend un éliment tubulaire 11, un support d'explosif 12 et des moyens d'étanchéité 13.

Dans la forme de réalisation représentée, l'élément tubulaire 11 est constitué par un élément tubulaire 14 à paroi épaisse qui présente des orifices d'entrée 15 dans sa partie supériemie, une gorge annulaire circonférentielle 16 ménagée dans sa surface interne, et des orifices de sortie 17 dans sa partie intérieure.

Comme on peut le voir sur la Fig.2, l'élément tubulaire 11 porte en outre sur sa surface interne des moyens d'étanchéité 13 destinés à s'appuyer à joint étanche contre le pieu 3 enfoncé à travers. Les moyens d'étanchéité 13 peuvent être constitués par n'importe quels moyens d'étanchéité disponibles dans le commerce capables de former un joint étanche fiable sur le pieu 3 lorsque ce dernier a été enfoncé à travers eux. En variante, les moyens 13 peuvent être placés au-dessus de l'élément tubulaire 11, en n'importe quel endroit approprié. On trouve la description d'exemples de moyens d'étanchéité appropriés 13 pouvant être utilisés suivant l'in- vention dans les brevets US 3 468 132 et 4 047 391.

L'élément tubulaire Il peut être fixé en n'importe quel point de la jambe 5 ou du manchon de pieu de jupe 2, bien qu'il soit préférable que cet élément soit monté à l'intersection des entretoises horizontales 6 et obliques 7 avec les jambes 5 et les manchons de pieux de jupe 2.

Ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig.2, il est prévu, de part et d'autre de l'élément tubulaire 11, des moyens de centrage 18 qui servent a centrer le pieu 3 dans le manchon de pieu de jupe 2.

Le support d'explosif 12 comprend d'une façon générale, ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig.2, une charge explosive 20 de forme générale annulaire, fixée à un élément porteur 21. Cette charge explosive 20 de forme générale annulaire est fixée dans des éléments en U 22 cintrés en anneaux qui sont à leur tour fixés à un élément annulaire extérieur 22t de l'élément porteur 21 de la charge explosive. L'élément annulaire extérieur 22t est fixé au mandrin central 24 de l'é- lément porteur 21 à l'aide de bras 23. Les bras 23 peuvent posséder n'importe quelle forme de section appropriée, et ils peuvent être faits de n'importe quel type de matière possédant des propriétés suffisantes pour supporter la charge explosi sive 20.

Typiquement, la charge explosive 20 est divisée en plusieurs charges explosives annulaires en arc de cercle qui sont montées sur le support 12 et séparées par des cloisons 25. On peut utiliser un nombre quelconque de charges en~ arc de cercle, suivant la dimension du support 12.

Le support de charge explosive 12 comprend en outre des moyens de centrage 26 placés de part et d'autre de la charge explosive 20. Ces moyens de centrage 26 peuvent être de n'importe quel type approprié, bien que l'on préfère les moyens qui comprennent plusieurs entretoises radiales 27 reliées à un élément central 28 et portant des roulettes 29.

Les moyens de centrage 26 sont fixés au mandrin central 24 de l'élément porteur de charge explosive 21 par des moyens quelconques facilement démontables, par exemple par un accouplement vissé 30.

Le support d'explosif 12 comprend en outre un bouchon et un anneau de levage 301, 31, respectivement, qui constituent les moyens à l'aide desquels on peut fixer un ble 100 au support d'explosif 12 pour mettre ce support en position dans une jambe 5 ou dans un manchon de pieu de jupe 2.

Il est également prévu un moyen indicateur, non représenté sur la Fig.2 mais qui est également inclus dans le support d'explosif 12, par exemple un indicateur à ultra-sons que l'on trouve dans le commerce, qui sert à localiser l'élé- ment tubulaire 11 pour pouvoir positionner le support de charge explosive 12 à l'intérieur du pieu 3, dans la bonne position, pratiquement centrée sur la gorge annulaire 16 ménagée dans l'élément tubulaire 11.

Bien que ceci ne soit pas représenté sur la Fig.2 mais ainsi qu'il est bien connu dans la technique, le support de charge explosive 12 contient un moyen de détonation approprié muni de moyens d'actionnement appropriés pour déclencher l'explosion de la charge explosive 20.

La Fig. 3 représente les moyens de centrage 26.

Ces moyens de centrage 26 comprennent plusieurs bras radiaux 27 fixés à un élément central 28 et qui sont reliés entre eux au niveau de leurs extrémités extérieures par des entretoises 32.

La Fig. 3A montre les détails d'une roulette 29 et de sa liaison avec les moyens de centrage 26. La roulette 29 est montée sur un élément en U 33 par un axe 34 qui porte des moyens de retenue 35. L'élément en U 33 est fixé à une tige 36 par une goupille 37. A son tour, la tige 36 traverse un perçage 38 ménagé dans 11 extrémité 39 du bras 27 et porte un élément tubulaire 40 portant lui-même un ergot 41 sollicité par un ressort 42. L'élément tubulaire 40 monté sur la tige 36 est sollicité vers l'extérieur par un ressort de roulette 43 qui est retenu dans le bras 27 et dont une extrémité porte contre le bouchon 44 du bras tandis que son autre extrémité porte contre l'élément tubulaire 40.Pour empêcher la roulette 29 de tourner autour de l'axe de la tige 36 lorsque les moyens de centrage 26 sont en contact avec la surface interne du manchon 2 ou de la jambe 5, l'ergot 41 est engagé dans une fente 45 du bras 27 et glisse dans cette fente.

Lorsque les moyens de centrage 26 sont en contact avec la surface interne du manchon 2 ou de la jambe 5 pendant que lton fait descendre le support d'explosif 12 dans ce manchon ou cette jambe, les roulettes 29 des moyens de centrage 26 sont sollicitées pour s'appuyer contre le manchon 2 ou la jambe 5 'par les ressorts 43.

Il convient de remarquer que, bien que les moyens de centrage 26 décrits dans le présent mémoire constituent les moyens de centrage utilisés de préférence pour centrer l'élé- ment porteur 21 de la charge explosive à l'intérieur du manchon 2 ou de la jambe 5, on peut utiliser n'importe quels autres moyens de centrage appropriés.

On décrira maintenant le procédé utilisé pour déterminer les diverses relations à établir entre l'élément tubulaire 11, le support de charge explosive 12 et le pieu 3, en se référant de nouveau à la Fig.2.

Pour déterminer le diamètre intérieur W de l'é- lément tubulaire 14, on prend le diamètre extérieur A du pieu 3 et on ajoute à cette dimension deux fois la largeur de l'espace annulaire a ménagé entre le manchon 2 et le pieu 3. Il convient de remarquer que le diamètre extérieur du pieu 3 est déterminé en fonction de l'effort qui sera exercé sur ce pieu par l'opération d'enfoncement du pieu et par les charges de service de ce pieu. De même, il convient de remarquer que ltespace annulaire a compris entre le manchon 2 et le pieu 3 sera déterminé en fonction du jeu minimal qu'il est nécessaire de ménager entre le manchon 2 et le pieu 3 pour faciliter l'enfoncement de ce pieu 3 à travers le manchon 2. Par ailleurs l'épaisseur t de la paroi du pieu sera déterminée en fonction des efforts exercés sur le pieu 3 par l'opération d'enfoncement du pieu et par les charges de service.

La hauteur de saillie h du renflement, c'est-àdire la distance séparant la surface externe du pieu 3 non dilaté du fond de la gorge annulaire 16, est de préférence située dans l'intervalle 0,08A h h # 0,25A, ou mieux dans l'intervalle 0,02A#h#0,16A ou, encore mieux, dans l'inter valle 0,04A < h 4 0,12A. 4Ql2.

La distance d entre la surface interne de ltélé- ment tubulaire ll-et le fond de la gorge annulaire 16, qui représente la profondeur de la gorge annulaire 16 ménagée dans l'élément tubulaire 11, est calculée par dans l'élément tubulaire 11, est calculée par l'équation l'équation :
h=a+d
L'épaisseur T de l'élément tubulaire 11 est déterminée après que l'on a calculé la dimension d, en fonction des efforts exercés sur l'élément tubulaire Il. Toutefois, l'épaisseur T de l'élément tubulaire 11 doit être de préférence dans l'intervalle 10 # W < 40 et, plus avantageusement, dans l'intervalle 30 # W 635.

T
La longueur Y de la gorge annulaire 16, mesurée au niveau de la surface interne de l'élément tubulaire 11, est déterminée par l'équation

La longueur X mesurée le long du fond de la gorge annulaire 16 ménagée dans l'élément tubulaire 11 est déterminée par l'angle e qui est l'angle de pente des flancs de la gorge. L'angle e de pente des flancs de la gorge est de préférence compris en 00 et 900, ou mieux dans l'intervalle de 50 à 600 ou, encore mieux, dans l'intervalle de 200 à 450.

Si l'angle de pente e du flanc de la gorge est petit, par exemple 0 e 47,50, l'assemblage a haute énergie est souple et tend à céder. D'un autre côté, si l'angle e de la pente des flancs de la gorge est grand par exemple 60 # e # 0 900, le pieu risque de se fendre à la suite de la formation de l'assemblage a' haute énergie.

Le rayon d'arrondi R formé à l'intersection en
c tre l'épaulement de la gorge annulaire et la surface interne de l'élément tubulaire 11 est de préférence dans l'intervalle 0,5 # Rc # 16 ou, mieux, de la valeur Rc
t c l6 ou, mieux, de la valeur R evt.

De même, le rayon Rf qui est le rayon d'arrondi formé à l'intersection entre l'épaulement de la gorge annulaire 16 et le fond de cette gorge annulaire 16, doit être égal au rayon R
c
Des rayons d'arrondis R c et Rf, le rayon R
c est le plus critique parce que, s'il est trop petit, le pieu 3 peut se rompre au moment de la formation de l'assemblage à haute énergie entre le pieu 3 et l'élément tubulaire 11.

Finalement, le nombre des gorges annulaires 16 nécessaires pour supporter la charge exercée sur le pieu 3 est fonction de la charge admissible L-par gorge, charge qui est définie par l'équation

où fy est la limite élastique de la matière du pieu.

La charge admissible L par gorge annulaire 16 peut être optimisée en faisant varier la distance d, la profondeur de la gorge annulaire 16 ménagée dans l'élément tu bulaire 11 et Q 11 l'angle de pente des flancs de la gorge. Il convient de se rappeler que A et t ont été déterminés préalablement en fonction des efforts exercés sur le pieu par lto- pération d'enfoncement du pieu et par sa charge en service.

Le nombre de gorges annulaires 16 nécessaires pour transmettre la charge de service au pieu 3 est déterminé en divisant la charge de service exigée du pieu 3 par la charge admissible L de chaque gorge annulaire 16.

La distance d'éloignement de la charge S, c'est à-dire la distance séparant la surface externe de la charge explosive 20 de la surface interne du pieu 3 non dilaté, est à peu près égale à un cinquième (1/5) du diamètre intérieur du pieu, ou, en variante,
S = 1 - 2t
5
La longueur 1 de la surface de la charge explosive 20 est déterminée par la relation : l = Y/@@.

1,6
Le poids et la géométrie de la charge explosive 20 peuvent être calculés séparément.

L'énergie totale de déformation ED de la charge explosive nécessaire pour former un assemblage å haute énergie peut être calculée par l'équation
ED =EDl +ED2 + ED3
ED1 = (2#r2) (Y) (t) (K) (e-09,EA) (EA n+1) où
A - 2t
rl = 2
r2 = A - 2t + h
2 E A = rrîe - 1 = 2h
A - 2t
K et n sont deux propriétés du matériau constituant le pieu, que l'on trouve dans le Tableau II-8 de "High
Velocity Forming of hktals, American Society of Tools and Manufactuxing Engineers, E.J. Bruno, Ed., Dearborn, Michi- gan, 1968.

L'énergie ED2 est l'énergie nécessaire pour former la transition du diamètre extérieur du pieu 3 au diamètre intérieur de l'élément tubulaire 11, et ED3 est l'énergie de contrainte élastique résiduelle du manchon de pieu 2.

Ainsi, ED2 et ED3 peuvent entre calculées en utilisant l'équation fournie pour EDl Il faut remarquer que l'é- nergie d'effort élastique résiduelle ED3 est tout d'abord estimée en spécifiant une énergie de contrainte circonférentielle moyenne admissible dans la gorge annulaire 16 de l'élément tubulaire 11.

Pour calculer le poids M de l'explosif nécessaire pour former un seul assemblage formé à haute énergie, le poids M est défini par
M = ED 1
F (énergie spécifique de l'explosif utilisé) où F est un rendement de formage évalué pris sur la Fig.2-49 de l'ouvrage "High Velocity Forming of Metals" précité.

FONCTIONNEMENT
Pour former un assemblage à haute énergie entre un pieu 3 et un élément tubulaire 11, on enfonce tout d'abord le pieu 3 à la profondeur désirée dans le sol du fond de la nappe d'eau dans laquelle la plate-forme 10 est implantée. Ensuite, habituellement, bien que non nécessairement, on coupe le pieu 3 pour permettre d'y introduire facilement le support d'explosif 12.

On descend le support d'explosif 12 dans le pieu 3 à l'aide d'un engin de levage approprié (non représenté), par exemple d'une grue portée par une barge de derrick, jusqu'à ce que la charge explosive 20 soit à peu près centrée sur un plan qui contient le milieu de la gorge annulaire 16 ménagée dans l'élément tubulaire 11.

Lorsque la charge explosive 20 est centrée dans la gorge annulaire 16 de l'élément tubulaire 11, on met en action les moyens d'étanchéité 13 de façon que ces moyens s'appuient à joint étanche contre la surface externe du pieu 3. Ensuite, on injecte de l'air comprimé ou un gaz comprimé à travers les orifices d'entrée 15 de l'élément tubulaire 11 pour expulser l'eau contenue dans l'intervalle annulaire compris entre 11 élément tubulaire 11 et le pieu 3, à travers les orifices de sortie 17 situés au bas de l'élément tubulaire 11.

Lorsque l'espace annulaire compris entre l'élément tubulaire 11 et le pieu 3 a été évacué du liquide contenu dans la zone entourant la gorge annulaire 16, on peut mettre à feu la charge explosive 20, en établissant ainsi un assemblage à haute énergie entre l'élément tubulaire 11 et le pieu 3, par déformation plastique locale du pieu 3 dans la gorge annulaire 16 de élément tubulaire Il.

La Fig. 4 montre l'assemblage à haute énergie formé suivant l'invention. Ainsi qu'on l'a représenté, le pieu 3 a été localement déformé plastiquement et mis en contact avec la gorge annulaire 16 de l'élément tubulaire 11. Toutefois, il convient de remarquer que l'élément tubulaire 11 est simplement dans un état de déformation élastique puisque la charge explosive 20 a.été calculée de manière à imposer une déformation plastique uniquement au pieu 3 mais non pas à l'é- lément tubulaire 11 lorsque l'espace annulaire compris entre l'élément tubulaire 11 et le pieu 3 a été évacué.

Il convient de remarquer qu'il est important que l'espace annulaire compris entre l'élément tubulaire 11 et le pieu 3 soit à peu près totalement vide d'eau, de manière qu'il existe un milieu compressible dans cet espace annulaire.

Dans le cas contraire, l'élément tubulaire 11 subirait une déformation plastique analogue à celle du pieu 3, de sorte que la force de l'assemblage à haute énergie serait inférieure à celle d'un assemblage à haute énergie dans lequel l'élément tubulaire 11 n'a subi qu'une déformation élastique. En calculant soigneusement l'élément tubulaire il et en choisissant judicieusement la matière ductile utilisée pour cet élément tubulaire, ainsi qu'en calculant soigneusement la dimension appropriée de la charge explosive 20 et en assurant l'état cuation de l'espace annulaire compris entre 11 élément tubulaire 11 et le pieu 3, on peut placer l'élément tubulaire Il dans un état de déformation pratiquement élastique, ce qui permet d'obtenir un assemblage à haute énergie plus solide qu'un joint dans lequel l'élément tubulaire il et le pieu 3 ont subi une déformation plastique, chacun présentant un bombé après la formation de l'assemblage.

Il convient de remarquer que, après la formation d'un assemblage a' haute énergie, on retire le support de charge explosive 12 du volume intérieur du pieu 3, et que l'on remplace l'élément porteur 21, les éléments en U 22 cintrés en anneaux, l'élément annulaire extérieur 221 et le mandrin central 24 par d'autres éléments portant une charge explosive 20. Maintenant, le support de charge explosive 12 est prêt à être réutilisé pour former un autre assemblage à haute énergie dans une autre jambe 5 ou un autre manchon de pieu 2.

Le support de charge explosive 12 peut être réu- tilisé autant de fois qu'on le veut pourvu que les raccords vissés 30 ne soient pas endommagés et restent capables de donner au mandrin central 24 un appui approprié sur les éléments centraux 28 et de permettre de séparer le mandrin central 24 des éléments centraux 28.

il convient de remarquer que lton peut éventuellement supprimer la partie du manchon 2 située au-dessous de l'élément tubulaire 11, puisque cette partie du manchon n'a pas d'autre fonction que de servir de point de fixation pour les entretoises horizontales 6 et obliques 7, qui peuvent être assemblées d'une autre façon ou supprimées suivant la conception de la plate-forme 10. Si la partie du manchon 2 située au-dessous de l'élément tubulaire 11 est supprimée, la plate-forme sera plus économique à construire puisqu'elle n'utilise qu'une plus faible quantité de matière.

La Fig. 5 montre une autre, forme de réalisation de l'invention. Dans cette réalisation, on peut créer trois assemblages à haute énergie entre élément tubulaire 11 et le pieu 3 à 11 aide d'un support de charge explosive 12 qui porte deux charges explosives 20.

Les dimensions du pieu 3, de l'élément tubulaire 11 et des charges explosives 20 sont calculées comme si chaque charge explosive 20 n'avait à former qu'un seul assemblage à haute énergie entre le pieu 3 et l'élément tubulaire Il.

Toutefois, lorsqu'on utilise deux charges explosives 20, si l'on calcule soigneusement la position des gorges annulaires 16 dans 11 élément tubulaire 11, on peut former trois assemblages à haute énergie entre l'élément tubulaire 11 et le pieu 3 en utilisant seulement deux charges explosives 20.

Pour obtenir trois assemblages à haute énergie en utilisant seulement deux charges explosives 20 sur le support de charges explosives 12, on doit centrer pratiquement les deux charges explosives 20 sur des plans horizontaux passant par les centres des deux gorges annulaires extérieures 16 de l'élément tubulaire 11, et la distance Z séparant les centres des deux gorges extérieures 16 doit alors etre à peu près égale au diamètre extérieur A du pieu 3. La distance séparant les centres de deux gorges immédiatement consécutives est à peu près égale à A/2, et la longueur Y des gorges doit etre de préférence non inférieure à A/4. De fa çon générale, quand il est prévu au moins deux gorges 16, la distance séparant ces gorges est d'au moins environ un quart de la largeur des gorges.

Sous effet de la détonation des charges explosives 20, le pieu 3 se déforme pour s'engager dans les gorges annulaires extérieures 16 de l'élément tubulaire 11 sous lteffet des ondes de choc émises par 'les charges explosives 20, tandis que le pieu 3 est embouti dans la gorge annulaire 16 centrale de l'élément tubulaire 11 par l'effet combiné des ondes de choc des charges explosives 20. L'effet combiné des ondes de chocs des charges explosives 20 est une onde de choc dont la pression peut avoir une valeur qui varie entre deux et huit fois la pression résultant d'une seule charge explosive 20, suivant la proximité des charges explosives 20 portées par le support 12.Il est préférable, bien que ce ne soit pas absolument nécessaire, que les charges explosives 20 explosent pratiquement simultanément, pour fournir a lton- de de choc combinée des charges 20 la pression maximale.

L'espace des charges explosives 20 sur le support 12 est critique pour éviter la déformation plastique de l'élément tubulaire 11 dans la région de la gorge centrale 16. Si la distance Z entre les gorges annulaires extérieures 16 est nettement inférieure au diamètre A du pieu 3, l'effet combiné des ondes de choc émis par les charges explosives 20 sera suffisamment grand pour provoquer non seulement la déformation plastique du pieu 3 mais également celle de l'élément tubulaire 11 dans la région de la gorge annulaire 16 centrale.Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, si l'assemblage à haute énergie entraîne une déformation plastique aussi bien de l'élément tubulaire 11 que du pieu 3, on obtient, dans les meilleures conditions, un assemblage dont la résistance à la fatigue est inférieure à celle d'un assemblage plastique-élastique et, au pire, si la déformation plastique est trop grande, un assemblage dans lequel l'élément tubulaire 11 et le pieu 3 sont fissurés ou fendus.

A la lumière de ce qui précède, on peut facilement se rendre compte du fait que, bien que l'invention ait été décrite à propos de la réalisation d'assemblages à haute énergie entre un pieu et un manchon de pieu de jupe ou entre un pieu et une jambe de tour d'une plate-forme pour le travail en mer, l'invention peut être également appliquée à la réunion de deux éléments tubulaires quelconques exécutés à l'air libre aussi bien que dans un milieu liquide.

Il ressort également de ce qui précède qu'il est important que le pieu (élément tubulaire intérieur) soit au moins approximativement centré dans le manchon de pieu de jupe ou dans la jambe de la tour (élément tubulaire extérieur); dans le cas contraire, l'assemblage à haute énergie ne sera pas uniforme sur tout le tour du manchon ou de la jambe. Toutefois, si le pieu est déporté dans son manchon ou dans la jambe de la tour, on peut obtenir un assemblage à haute énergie simplement en décalant l'emplacement de élément porteur de charge explosive à l'intérieur du manchon ou de la jambe de manière à compenser l'excentricité du pieu dans ce manchon ou dans cette jambe.

Il ressort encore de ce qui précède qu'il est important que les charges explosives soient au moins approximativement centrées sur un plan qui passe par le centre de la gorge annulaire de l'élément tubulaire fixé à la jambe ou au manchon ; dans le cas contraire, l'assemblage à haute énergie ne sera pas formé de façon satisfaisante.

De plus, d'après ce qui a déjà été indiqué plus haut, l'espace annulaire entre le pieu et l'élément tubulaire fixé à la jambe de la tour ou au manchon de pieu de jupe doit être à peu près totalement débarrassé de tout liquide, ou bien un milieu compressible doit être présent dans la zone dans laquelle on a à former des assemblages à haute énergie. Dans le cas contraire, la formation des assemblages aurait pour effet une déformation plastique de l'élément tubulaire au lieu d'une simple déformation pratiquement élastique de cet élément.

Par ailleurs, il va de soi que l'élément tubulaire présentant les gorges annulaires dans lesquelles il s1 agit d'emboutir la matière du pieu doit être fait d'une matière suffisamment ductile pour pouvoir se déformer élastiquement pendant le processus de formage de l'assemblage à haute énergie.

En considérant l'invention décrite plus haut par comparaison avec les procédés antérieurs de formation d'assemblages entre deux éléments tubulaires, en particulier d'éléments tubulaires appartenant a' une plate-forme pour le travail en mer, on peut facilement voir que l'invention apporte les avantages suivants.

Elle élimine la nécessité de cimenter espace annulaire entre la jambe ou le manchon de pieu de jupe d'une plate-forme de travail en mer et le pieu contenu dans cette jambe ou ce manchon et destiné à fournir un appui a la plateforme, ce qui élimine le coût des ingrédients de cimentage.

L'assemblage suivant l'invention est simple et économique à réaliser et simple â utiliser.

Le procédé suivant l'invention ne provoque pas de déformation plastique des deux éléments de l'assemblage, déformation qui engendrerait des propriétés indésirables dans le métal aux points de liaison.

Le procédé suivant l'invention n'engendre pas de contraintes fortement concentrées sur de très petites surfaces des éléments de l'assemblage, caractéristique qui fa.cili- te la prévision mathématique précise de la résistance à la fatigue de l'assemblage sous charge cyclique à long 'terme.

Le dispositif suivant l'invention peut facilement être extrait des éléments intéressés par l'assemblage à haute énergie s'il se produit un défaut de fonctionnement.

L'invention n'exige pas l'utilisation d'une enclume d'appui à l'extérieur de l'élément tubulaire extérieur de l'assemblage pour éviter la déformation plastique pendant l'exécution de l'assemblage

Claims

REVENDICATIONS

1 - Procédé pour former un assemblage pratiquement rigide entre des conduits, caractérisé en ce qu'on forme une paire de conduits emmanchés tôlescopiquement l'un dans l'autre en emmanchant un premier conduit (3) dans le volume intérieur d'un deuxième conduit (11), et on forme un renflement permanent dans le premier conduit, ce renflement étant suffisant pour faire entrer une partie de la surface externe du premier conduit en contact avec la surface interne du deuxième conduit, pour établir de cette façon un assemblage pra tique. ment rigide entre le premier conduit et le deuxième conduit, la formation de ce renflement étant effectuée par dilatation radiale pratiquement instantanée du premier conduit.

2 - Procédé pour former un assemblage pratiquement rigide entre deux conduits, caractérisé en ce qu'on introduit un premier conduit (3) dans le volume intérieur d'un deuxième conduit (il), le diamètre extérieur du premier conduit étant inférieur au diamètre intérieur du deuxième conduit et l'axe longitudinal du premier conduit étant à peu près parallèle à l'axe longitudinal du deuxième conduit, en formant ainsi une paire de conduits emmanchés télescopiquement l'un dans l'autre composée du premier conduit et du deuxième conduit et dans laquelle un espace annulaire (a, h) est ménagé entre la surface externe du premier conduit et la surface interne du deuxième conduit ; on introduit une source de haute énergie dans la paire de conduits emmanchés télescopiquement l'un dans l'autre, par l'intérieur du premier conduit ; on met en action cette source de haute énergie, de sorte qu'on libère à l'intérieur du premier conduit une énergie suffisante pour dilater radialement, pratiquement instan tanément, une partie du premier conduit dans une mesure surfisante pour former un renflement permanent dans ce premier conduit, ce renflement étant suffisant pour obliger une partie de la surface externe du premier conduit à occuper une partie correspondante dudit espace annulaire et la mettre en contact avec la surface interne du deuxième conduit, afin d'établir ainsi un assemblage pratiquement rigide entre le premier conduit et le deuxième conduit.

3 - Procédé pour former un assemblage pratiquement rigide entre deux conduits, caractérisé en ce qu'on choisit un premier conduit (3) et un deuxième conduit (11), le premier conduit possédant un diamètre extérieur plus petit que le diamètre intérieur du deuxième conduit, le deuxième conduit présentant au moins une gorge (16) formée dans sa surface interne, cette gorge présentant une surface de fond, une première surface terminale et une deuxième surface terminale ; on introduit le premier conduit dans le volume intérieur du deuxième conduit, sur une longueur au moins suffisante pour placer au moins une partie de la gorge face à une partie de la surface externe du premier conduit, l'axe longitudinal du premier conduit étant à peu près parallèle à l'axe longitudinal du deuxième conduit, en formant ainsi une paire de conduits emmanchés télescopiquement l'un dans l'autre composée du premier conduit et du deuxième conduit et dans laquelle un espace annulaire (a,h) est ménagé entre la surface externe du premier conduit et la surface interne du deuxième conduit, cet espace annulaire comprenant ladite gorge ; on introduit une source de haute énergie (20) dans la paire de conduits emmanchés télescopiquement l'un dans l'autre, par l'intérieur du premier conduit, et on place cette source de haute énergie dans le volume intérieur du premier conduit, à peu près dans un plan qui passe par la gorge ; on met en action ladite source de haute énergie, ceci ayant pour effet de libérer dans le volume intérieur du premier conduit une quantité d'énergie suffisante pour dilater radialement, pratiquement instantanément, au moins ladite partie du premier conduit qui est en face de la gorge, dans une mesure suffisante pour former un renflement permanent dans le premier conduit, ce renflement étant suffisant pour obliger au moins ladite partie de la surface externe du premier conduit qui fait face a la gorge à occuper la gorge et la faire entrer en contact avec la surface de fond de cette gorge, afin d'établir de cette façon un assemblage pratiquement rigide entre le premier conduit et le deuxième conduit.

4 - Procédé pour former un assemblage pratiquement rigide entre des éléments tubulaires possédant une section circulaire, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on choisit un premier élément tubulaire (3) et un deuxième élément tubulaire (Il), le premier élément tubulaire possédant un diamètre extérieur plus petit que le diamètre intérieur du deuxième élément tubulaire ; on forme au moins une gorge (16) dans la surface interne du deuxième élément tubulaire, cette gorge étant à peu près centrée sur un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du deuxième élément tubulaire et qui traverse les parois de ce deuxième élément, cette gorge présentant une surface de fond à peu près parallèle à la surface interne du deuxième élément tubulaire et une première terminale et une deuxième surfaces terminales ; on introduit ledit premier élément tubulaire dans le volume intérieur du deuxième élément tubulaire sur une longueur suffisante pour qu'il pénètre à travers ledit plan qui traverse les parois du deuxième élément tubulaire, de manière qu'une partie de la surface externe du premier élément tubulaire se trouve face à la gorge et que l'axe longitudinal du premier élément tubulaire soit à peu près confondu avec l'axe longitudinal du deuxième élément tubulaire, pour former ainsi une paire dtélé- ments emmanchés télescopiquement l'un dans l'autre qui est composée du premier élément tubulaire et du deuxième élément tubulaire et dans laquelle un espace annulaire -(a,h) est mé- nagé entre la surface externe du premier élément tubulaire et la surface interne du deuxième élément tubulaire, ledit espace annulaire comprenant ladite gorge'; on introduit des moyens explosifs (20) dans ladite paire d'éléments emmanchés télescopiquement l'un dans l'autre, en la faisant passer par l'intérieur du premier élément tubulaire, et on positionne ces moyens explosifs dans le volume intérieur du premier élément tubulaire de manière qu'ils soient à peu près centrés sur ledit plan qui traverse les parois du deuxième élément tubulaire et sur l'axe longitudinal du premier élément tubulaire ; on fait détoner lesdits moyens explosifs, ce qui a pour effet de libérer dans le volume intérieur du premier élé ment 'tubulaire tme quantité d'énergie suffisante pour dilater radialement pratiquement instantanément les parois du premier élément tubulaire qui se trouvent face â la gorge, dans une mesure suffisante pour former un renflement permanent dans ces parois, ce renflement étant suffisamment marqué pour obliger la surface externe du premier élément tubulaire située face à la gorge à occuper cette gorge et la faire entrer en contact avec la surface de fond de celle-ci, pour établir ainsi un assemblage pratiquement rigide entre le premier élément tubulaire et le deuxième élément tubulaire.

5 - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins l'un des éléments tubulaires (3, 11) est fait d'une matière ductile.

6 - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la largeur (y) de la gorge (16), mesurée de l'intersection de la première surface terminale avec la surface interne du deuxième élément tubulaire (11) à l'inter- section de la deuxième surface terminale avec la surface interne du deuxième élément tubulaire et le long d'une ligne parallèle à l'axe longitudinal de ce deuxième élément tubulaire, est égale à une distance comprise entre environ O et environ 2 (1,83 G ), où

A = diamètre extérieur du premier élément

tubulaire (3)

t = épaisseur de paroi du premier élément

tubulaire.

7 - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'angle de pente (&commat;) de la gorge (16) compris entre la première surface terminale de la gorge et la surface interne du deuxième élément tubulaire (11), est dans l'intervalle allant d'environ 00 à environ 900, et en ce que l'angle de pente(9) de la gorge (16) compris entre la deuxième surface terminale et la surface interne du deuxième élément tubulaire est dans l'intervalle allant d'environ 0 à environ 900.

8 - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la dilatation radiale (h) du premier élément tubulaire (3) est égale à une distance comprise entre une valeur supérieure à la largeur de l'espace annulaire et une distance à peu près égale â un quart du diamètre extérieur du premier élément tubulaire.

9 - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens explosifs (20) ont une forme toroïdale, ces moyens explosifs occupant la périphérie extérieure du tore.

10 - Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins deux gorges (16) sont formées dans la surface interne du deuxième élément tubulaire (11), et en ce que la distance séparant ces gorges est d'au moins environ un quart de la largeur des gorges.

11 - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'intersection de ladite première surface terminale avec la surface interne du deuxième élément tubulaire (11) est définie par l'expression

0,5 Rc < % 16

t

R c = rayon d'arrondi de l'intersection

t = épaisseur de la paroi du premier element

tubulaire (3)

12 - Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la charge maximale à laquelle on peut soumettre chaque gorge (16) est définie par l'expression

L = (fit2 A8) (1/2 sin i) y/d où ::

L = charge maximale par gorge

f = limite élastique de la matière du premier y

élément tubulaire (3)

t = épaisseur de paroi du premier élément

tubulaire

A = diamètre extérieur du premier élément

tubulaire

e = angle de pente de la gorge

d = distance perpendiculaire entre la surface

de fond de la gorge et la surface interne

du deuxième élément tubulaire (11).

13 - Procédé pour former un assemblage pratiquement rigide entre des éléments tubulaires possédant des sections circulaires, caractérisé en ce que : on choisit un premier élément tubulaire (3) et un deuxième élément tubulaire' (11), le premier élément tubulaire possédant un diamètre extérieur plus petit que le diamètre intérieur du deuxième élé- ment tubulaire, on forme au moins trois gorges (16) dans les parois de la surface interne du deuxième élément tubulaire, ces gorges comprenant une première gorge d'extrémité, une deuxième gorge d'extrémité et une gorge intermédiaire située entre la première gorge d'extrémité et la deuxième gorge d'extrémité, chacune des gorges étant à peu près centrée sur un plan perpendiculaire 8 l'axe longitudinal du deuxième élément tubulaire et qui traverse les parois du deuxième élément tubulaire, chacune des gorges possédant une surface de fond à peu près parallèle à ladite surface interne du deuxième élément tubulaire, une première surface terminale et une deuxième surface terminale et la distance entre chaque gorge et la suivante étant au - moins égale à environ un quart de la largeur d'une gorge ; on introduit le premier élément tubulaire (3) dans le volume intérieur du deuxième élément tubulaire (11), sur une longueur suffisante pour qu'il pénètre a' travers lesdits plans qui traversent les parois du deuxième élément tubulaire, ce qui a pour effet de placer une partie de la surface externe du premier élément tubulaire face a chacune desdites gorges, l'axe longitudinal du premier élément tubulaire étant à peu près confondu avec l'axe longitudinal du deuxième élément tubulaire, de sorte qu'on obtient une paire d'éléments emmanchés télescopiquement l'un dans l'autre composée du premier élément tubulaire et du deuxième élément tubulaire et dans laquelle un espace annulaire (a,h) est ménagé entre la surface externe du premier élément tubulaire et la surface interne du deuxième élément tubulaire, cet espace annulaire comprenant les gorges ; on introduit au moins deux dispositifs explosifs (20) dans ladite paire d'éléments emmanchés télescopiquement l'un dans l'autre en les faisant passer par le volume intérieur du premier élément tubulaire, et on positionne ces dispositifs explosifs dans le volume intérieut du premier élément tubulaire de telle manière qu' ils soientlapproximativement centrés sur lesdits plans qui traversenttjles parois du' deuxième 'élément tubulaire et sur l'axe longiitudinal du premier élément tubulaire, un dispositif explosif étant centré sur le plan qui traverse ladite première gorge d'extrémité et un autre dispositif explosif étant centré sur le plan qui traverse la deuxième gorge d'extrémité ; on fait détoner les dispositifs explosifs à peu près simultanément, ce qui a pour effet de libérer dans le volume intérieur du premier élément tubulaire (13) une quantité d'énergie suffisante pour dilater radialement pratiquement instantanément les parois du premier élément tubulaire qui font face chacune des gorges, dans une mesure suffisante pour former au moins trois renflements permanents dans les parois du premier élément tubulaire, chacun des renflements étant suffisamment marqué pour obliger la partie de la surface externe du premier élément tubulaire qui se trouve face à chacune des gorges à occuper cette gorge et à entrer en contact avec la surface de fond de cette gorge, pour etab1i,r de cette façon un assemblage pratiquement rigide entre le premier élément tubulaire et le deuxième élément tubulaire

14 - Dispositif pour la formation d'un assemblage à haute énergie entre deux éléments tubulaires, dont un premier élément tubulaire dans lequel est contenue une partie du deuxième élément tubulaire, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend i une pièce tubulaire (11) représentant au moins une gorge annulaire (16) dans sa surface interne et qui est fixée au premier élément tubulaire (2) des moyens supports d'explosif (12) possédant un diamètre extérieur plus petit que le diamètre intérieur du deuxième élément tubulaire (3) et portant au moins une charge explosive (20), ces moyens support explosifs étant adaptés pour être positionnés dans le volume intérieur du deuxième élément tubulaire ; et des moyens d'étanchéité (13) fixés au premier élément tubulaire pour s'appuyer à joint étanche sur la surface externe du deuxième élément tubulaire, de sorte que le deuxième élément tubulaire se trouve assemblé au premier élément tubulairepar la détonation de la chargeexplo- sive des moyens supports d'explosifs lorsque ces moyens supports d'explosifs sont positionnés dans le volume intérieur du deuxième élément tubulaire, ceci ayant pour effet de provoquer la formation d'un assemblage à haute énergie entre le deuxième élément tubulaire et le premier élément tubulaire par déformation d'une partie du deuxième élément tubulaire avec emboutissage de cette partie dans la ou dans chaque gorge annulaire ménagée à l'intérieur de la pièce (11) fixée au premier élément tubulaire.

15 - Dispositif pour former un assemblage à haute énergie entre deux éléments tubulaires, dont un premier é lément tubulaire dans lequel est contenue une partie d'un deuxième élément tubulaire, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend une pièce tubulaire (11) munie intérieurement d'au moins une gorge annulaire (16), cette pièce tubulaire étant fixée audit premier élément tubulaire (2) ; et des moyens supports d'explosifs (12) possédant un diamètre extérieur plus petit que le diamètre intérieur du deuxième élément tubulaire et portant au moins une charge explosive, ces moyens supports d'explosifs étant adaptés pour être positionnés dans le volume intérieur du deuxième élément tubulaire, de manière que le deuxième élément tubulaire soit assemblé au premier élément tubulaire par la détonation de la ou des charges explosives portées par les moyens supports d'explosifs lorsque ces moyens supports d'explosifs sont positionnés dans le volume intérieur du deuxième élément tubulaire, de façon à provoquer la formation d'un assemblage à haute énergie entre le deuxième élément tubulaire et le premier élément tubulaire par déformation dwune partie du deuxième élément tubulaire avec emboutissage dans la ou les gorges annulaires prévues à l'intérieur de la pièce tubulaire (11) fixée au premier élément tubulaire (2).

16 - Dispositif pour la formation d'un assemblage à haute énergie entre d'une part un manchon de pieu de jupe ou une jambe de robe ou de tour de plate-forme-pour le travail en mer, et d'autre part, un pieu tubulaire enfoncé à travers ce manchon ou cette jambe, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : une pièce tubulaire (11) munie intérieurement d'au moins une gorge annulaire (;6) et fixée au manchon de pieu de jupe (2) ou à la jambe (5) de robe ; des moyens supports d'explosif (12) possédant un diamètre intérieur plus petit que le diamètre intérieur dudit pieu tubulaire (3) et portant au moins une charge explosive (20), cette ou ces charges explosives étant adaptées pour être positionnées dans le volume intérieur du pieu tubulaire ; et des moyens d'étanchéité (13) fixés audit manchon du pieu de jupe ou à ladite jambe de robe pour s'appuyer à joint étanche contre la surface externe du pieu tubulaire, de sorte que le pieu tubulaire est assemblé au manchon de pieu de jupe ou a la jam- be de robe par la détonation de la ou des charges explosives portée par les moyens supports d'explosif lorsque ces moyens supports d'explosifs sont positionnés à l'intérieur du pieu tubulaire, en provoquant ainsi la formation d'un assemblage à haute énergie entre le pieu et le manchon de pieu de jupe ou la jambe de robe par déformation d'une partie du pieu avec emboutissage de cette partie dans la ou les gorges annulaires (16) prévues à l'intérieur de la pièce tubulaire (11) fixée au manchon de pieu de jupe ou â la jambe de robe.

17 - Dispositif suivant l'une des revendications 14 et 16,caractérisé en ce que la pièce tubulaire (11) comprend en outre des moyens formant orifice d'entrée (15) situés d'un premier côté de la gorge annulaire (16) ou de l'ensemble de gorges annulaires.

18 - Dispositif suivant l'une des revendications 14 et 16, caractérisé en ce que la pièce tubulaire (11) comprend en outre des moyens formant orifice de sortie (17) placés de l'autre côté de la gorge annulaire (16) ou de l'ensemble de gorges annulaires.

19 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 14 à 16 , caractérisé en ce que lesdits moyens supports d'explosif (12) comprennent des moyens centraux formant mandrin (24), un ou plusieurs bras (23) fixés à ces moyens centraux et qui partent radialement de ceux-ci ; des moyens porteurs annulaires (22) fixés aux extrémités extérieures du bras ou des bras ; et une charge explosive annulaire (20) fixée auxdits moyens porteurs annulaires.

20 - Dispositif suivant la revendication'l9, caractérisé en ce que la charge explosive annulaire (20);com- prend plusieurs charges explosives courbes.

21 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que dans la pièce tu bulaire (11) sont formées plusieurs gorges annulaires (16).

22 - Dispositif suivant la revendication 21, ca ractérisé. en ce que lesdits moyens supports d'explosifs (12) comprennent : des moyens centraux formant mandrin (24) ; un ou plusieurs premiers bras (23) fixés à ces moyens centraux et qui partent radialement de ceux-ci ; des premiers moyens porteurs annulaires (22) fixés à l'extrémité extérieure du ou des premiers bras ; une première charge explosive annulaire fixée aux premiers moyens porteurs annulaires ; un ou plusieurs deuxièmes bras (23) fixés aux moyens centraux et qui partent radialement de ceux-ci ; des deuxièmes moyens supports annulaires (22) fixés à l'extrémité extérieure du ou des deuxième mes bras ; et une deuxième charge explosive annulaire (20) fixée aux deuxièmes moyens porteurs annulaires.

23 - Dispositif suivant l'une des revendications 14 et 16, caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens indicateurs prévus sur les moyens supports d'explosifs (12) pour indiquer la position de ces moyens supports explosifs par rapport à la pièce tubulaire (11).

24 - Dispositif suivant l'une des revendications 14 et 16,caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens formant détonateur prévus sur les moyens supports d'explosifs (12) pour faire détoner la ou les charges explosives (20) portés. par ces moyens supports.

25 - Dispositif suivant l'une des revendications 14 etl6t caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité (13) comprennent des moyens d'étanchéité annulaires gonflables.

26 - Dispositif suivant la revendication 24,caractérisé en ce que la distance séparant le centre de la première charge explosive annulaire (20) du centre de la deuxième charge explosive annulaire (20) est à peu près égale à la distance séparant le centre de la gorge annulaire située à une première extrémité de l'ensemble des gorges annulaires du centre de la gorge annulaire située à l'autre extrémité de l'ensemble de gorges annulaires.

27 - Dispositif suivant la revendication 16, caractérisé en ce que la pièce tubulaire (11) comprend en outre des moyens formant orifice d'entrée (15) situés d'un côté de l'ensemble de gorges annulaires (16) ; et des moyens formant orifice de sortie (17) situés de l'autre coté de lSen semble de gorges annulaires, lesdits moyens d'étancheité (13) comprenant des moyens annulaires gonflables places avant lesdits moyens formant orifice d'entrée dans la pièce tubulaire (11) pour s'appuyer à joint étanche conte la surface externe du pieu (3) lorsqu'ils sont gonfles.

28- Dispositif suivant lgune quelconque des revendications 19, 21 et 22, caractérisé en ce que les moyens supports d'explosif (12) comprennent en outre des moyens de centrage (29) servant à les centrer dans ledit deuxième élément tubulaire (3).

29 - Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que ledit premier élément tubulaire (2) contient des moyens de centrage (18) destinés à centrer le deuxième élément tubulaire (3.) dans le premier élément tubulaire.

30 - Dispositif suivant la revendication 16 caractérisé en ce que la jambe de tour ou de robe (5,) ou le manchon de pieu de jupe (2) contient des moyens de centrage (18) servant à centrer le pieu (3) dans cette jambe ou ce manchon.