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    Ports maritimes : schma de princ ipe

    Schma de princ ipe d 'un port ma ritime

    Sc hma de princ ipe d 'un port ma ritime

    Pour entrer dans le port, ou e n sortir, le navire em prunte un chenal balis(A ), aid d ans sa c irc ulat ion p ar le rada r du VTS (Visua l Traffic System) et par

    les feux d'a ligneme nt.

    L'avant-port (D) est protg de la houle p ar des digues (C). Le na vire p eut yeffec tuer des ma n uvres "d 'vitag e" (c 'est -dire to urner sur lui-mm e d e

    180), de fa on pouvoir t re a marr son p oste d 'op rat ions c ap ve rs la

    sortie (c e q ui fac ilite g randem ent l'abandon d u poste en cas de nc essit).

    Les postes d'a ccostag e (con us sous forme d e quais, d'ap pontements oude ducs d 'Albe) sont tab lis en b ordure :

    * de bassins de mare (E) en lia ison d irec te a vec l'ava nt-port

    * ou de bassins flot (F) relis l'ava nt-po rt p ar unec luse ma ritime

    Les postes sont desservis par des vo ies de transport int rieures (routes, rails,

    voies navigab les (G, H, I) et quips de terre-p leins permetta nt le stoc kag e

    des cargaisons.

    Lorsque l'ag itation due la houle n 'est p as trop forte, les navires transportant d es

    c arga isons liquides ou e n vrac peuvent t re re us des postes non p rotg s (B).

    Ils c hargent ou dc hargent leur carga ison par des tuyaux flexib les relis un point

    d'ancrag e (B) c onstitu d 'une b oue a nc re sur le fo nd par des c ha nes. La lia ison

    ent re c e p oint et les insta llations de stoc kag e ta b lis terre s'effec tue p ar desc ana lisa tions fixes pose s sur le fond marin.

    OUVRAGES MA RITIMES - 1 -

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    Ports maritimes : le po rt de Mona co (Exem ple)

    Un ouvrag e innovant au port de Monac o

    Un ouvrage tout fait original, a t ralis pour l'extension du port de la

    Condamine Monac o.

    Il co nsiste en un c a isson flottant en b ton prco ntraint de 200m d e long , avec un

    tirant d 'eau d 'une q uinza ine d e m tres, fix a u rivage par une rotule m ta llique etma intenu son extrm it extrieure p ar des c ha nes et des anc rages sur les fond s

    marins.

    A gauche : co upe transversa le de la d igue. Notez les c ha nes d 'anc rage a insi que

    les ba llasts solides et liquides dans les c ellules gauc he et d roite de par et

    d 'autre du p arking

    A droite : rep rsenta tion de la rotule

    OUVRAGES MA RITIMES - 2 -

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    Ports maritimes : digues de la Condam ine

    Digue de l'extension du port de la Condamine Monac o

    Long de 352 m et la rge de 28, pesant160 000 tonnes , le c a isson e n bton

    arm a t c onstruit dans une c a le

    sc he ra lise c et te fin A lgsiras

    en Espagne en 2002-2003.

    Il a t a men Monac o pa r

    remorqua ge le long d es c otes

    espagnoles et fran a ises. L'op rat ion

    a dur une quinza ine d e jours

    pend ant le mois d 'aot, les tem ptes

    en Md iterrane tant ra res en t.

    La rotule m ta llique qui assure sa

    fixa tion c ot te rre (sur un massif

    c onstitu p ar des c a issons en b ton

    assis sur le fond ) a un d iam tre

    suprieur 3 m et son p oids est d e 770

    tonnes.

    construc tion de la d igue Algsiras

    mise en plac e de la digue

    L'anc rage q ui assure la fixa tion d e l'ouvrag e son extrm it de la passe e st

    c onstitu d e lourdes c ha nes en a c ier fixes c inq p ieux mta lliques ba ttusdans

    le sol ct large e t trois p ieux c t p ort. L'ensem ble d es c ha nes rep rsente une

    long ueur de 3 700 m (d iamtre 95 et 152 mm) et un p oids de 900 tonnes.

    Le massif auq uel va s'anc rer la d igue p ar l'intermd iaire de la rotule

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    Ports maritimes : ouvrages d'a cc ostage et d'a ma rrag e (Gnralits)

    A gauc he : Port de Marseille, dc hargement d'un wagonau mo yen d'une digue flottante.

    A d roite : un app ontement au port de Ste

    Gnralits sur les ouvrages d'accostage et d'amarrage

    Pendant leurs escales, les nav ires doivent pouvo ir stationner en toute sc urit d ans

    le port, l'ab ri de l'ag itation de la houle :

    ils peuvent tre simplement "mouills" sur leurs ancres ou sur des coffresd 'amarrage. S'ils doivent transborder leurs c arga isons, la manute ntion est

    faite au moyen de leurs engins de bord ou par des grues flottantes. Lesma rchand ises sont dp oses ou e nleves sur des eng ins g a lem ent flot ta nts

    qui assurent la lia ison a vec les infrastruc tures te rrestres.

    Ils sont de prfrence accosts et amarrs leur poste d'opration, ce quipermet de prendre ou de dposer les cargaisons directement terre, sans

    nc essiter un transbo rdem ent par un moyen flottant.

    Les ouvrages d'ac c ostage et d 'amarrag e sont :

    les quais, qui outre l'amarrage et l'accostage des navires, assurent unelia ison d irec te entre le na vire e t les infrastruc tures te rrestres du port.

    les appontements qui sont des ouvrages permettant l'accueil et lestationnement des navires mais n'assurant pas une liaison directe avec les

    parties terrestres (o se trouvent les installations de stockage des

    cargaisons). Ils peuvent cependant servir l'approche ou au dpt de la

    marchandise.

    les duc s d'Albe qui sont d es ouvrages ponc tuels permetta nt l'ac c ostageet / ou l'am arrage d es navires. Ils ne d isposent pas de p late -forme sur laquelle

    peuvent t re dp oses les ma rchand ises ou tre insta lls des eng ins de

    manutention

    OUVRAGES MA RITIMES - 4 -

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    Ports ma ritimes : princ ipes de c onc eption des ouvrages d'ac costage et

    d'amarrage

    A l'ac c ostage , le na vire d rive a vec une vitesse d e 10 15 c m/ sec . Comp te tenu

    de sa ma sse imp ortante , il impose l'ouvrag e un e ffort horizonta l (1) qui peut

    dp asser la centa ine d e to nnes.Une d fense d forma ble p erme t d 'absorbe r une p artie d e l'nergie d 'ac c ostag e.

    Sous l'effe t d u vent e t d es c ourants ve ntue ls, l'effort d 'am arrage (2) peut

    atte indre la c enta ine d e to nnes.

    Quai

    L'ouvrage a ssure une lia ison d irec te entre le na vire e t la te rre. Il do it rsiste r :

    - aux efforts horizonta ux d 'ac c ostage (1) et d 'amarrage (2) et la pousse desremblais (2')

    - aux efforts vertica ux

    de son p oids p rop re (3) des eng ins de ma nutention (4) des cha rges sur le te rre-p lein (5)

    OUVRAGES MA RITIMES - 5 -

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    Appontement

    L'ouvrage n 'assure pas une lia ison d irec te entre le na vire e t la te rre. Il doit rsiste r :

    - aux efforts horizonta ux d'ac c ostage (1) d 'amarrage (2) ma is n'a p as retenir desremblais

    - aux efforts vertica ux

    de son p oids p rop re e t d e c elui des eng ins de m anutention (3+4) des ventuelles cargaisons dposes (5)

    L'ouvrag e ne sert qu' l'ac c osta ge e t/ ou l'amarrage d u nav ire. Il doit rsister

    - aux efforts horizonta ux d 'ac c ostage (1) et d 'amarrage (2)

    - aux efforts verticaux dus son seul po ids p ropre (3).

    OUVRAGES MA RITIMES - 6 -

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    Ports maritimes : duc s d 'Albe

    Schmas d'un "duc d'Albe" en tubes mtalliques

    Les "duc s d'A lbe" utiliss com me ouvrag es d'a ccostag e

    Autrefo is c onstitu p ar des fa isc ea ux de p ieux en b ois, les duc s d 'Albe sont

    aujourd 'hui ra liss au mo yen d e tubes m ta lliques ou d e c a issons en p a lp lanc hes

    soud es entre elles, ba ttus vertica lem ent dans le sol.

    Ils rsistent a ux effo rts d 'ac costa ge p ar leur flexion o ffrant une rsista nc e c roissant

    de fa on p ratiquem ent p rop ortionnelle leur d plac eme nt horizonta l en tte des

    tub es. Des dfenses p lace s sur un bouc lier sur leq uel s'ap puie la c oq ue du na vire

    c ontribuent galement l'absorption d e l'nergie d 'ac c ostag e.

    La bute du sol sur la partie enterre des tub es mta lliques q uilibre l'effo rthorizonta l impos leur tte .

    Afin d'c ono miser la quantit d 'ac ier, les tub es ont une pa isseur variab le

    c a lc ule de te lle manire q ue les c ont ra intes de flexion soient sensiblement les

    m mes sur toute la hauteur de l'ouvrage.

    Ces ouvrages sont ind iqus quand le sol de fond ation a des c arac tristiques

    permetta nt le ba tta ge des tubes (sab le ou a rgile).

    Quand les fond s sont roc heux, les duc s d 'Albe sont a lors ra liss sous forme

    d 'ouvrag e m assif (ca issons en b ton a rm).Ils doivent , dans c e cas, tre quips de dfenses suffisantes pour limiter des

    va leurs admissibles les effo rts d 'ac c osta ge imp oss l'ouvrag e ou la c oq ue d u

    navire.

    L'orig ine du nom "duc d 'Albe " (ou souvent "dolphin" dans les ports ang lo-saxons)

    est issu du titre d e "l'inventeur" des anc iens ouvrag es en bois qui ta it un prince

    hollanda is portant le titre de "Duc d 'Albe"

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    Ports maritimes : ouvrag es d'a cc ostage sur sol de bonne portanc e

    Ouvrag es d'accostage sur sol de bonne portance

    Lorsque le sol de fondation offre une bonne rsistance (sols rocheux, galets, sable

    c ompac t), les qua is sont ra liss sous forme d 'ouvrages massifs c apab les dersiste r aux effo rts horizonta ux (vers la terre, c auss par l'acc osta ge des na vires et

    vers le bassin, p rovoqus par la p ousse d es rem blais et l'amarrag e d es na vires) et

    aux efforts vertica ux dus leur poids p rop re.

    OUVRAGES MA RITIMES - 8 -

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    Afin de rd uire l'imp ortanc e d es pousses, les rem bla is mis en p lac e c ont re la fac e

    arrire d es ouvrages sont c onstitus par des enroc hem ents (en g n ra l 2/ 50 kg).

    Pour rduire les efforts horizonta ux ca uss par l'ac costa ge d u na vire, les qua is sont

    q uips de d fenses.

    Un filtre en enroc hem ents ou en go textile est p lac sur le rembla i sab leux pour

    em pc her l'entranement d es lm ents fins vers le bassin sous l'effet d es va riat ionsdu nivea u d 'eau l'intrieur du remb la i.

    Un tap is en enroc hement d oit tre ra lis a u p ied du quai, c t bassin, quand le

    sol de fond ation (pa r exemple fond sab leux) risque d 'tre affouill par les

    mo uvem ents de l'eau p rovo qus par les hlic es du navire lors des ma n uvres.

    Ports maritimes : ouvrage s d'a cc ostage sur sol de faib le portanc e

    Ouvrag es d'accostage sur sol de faible po rtance

    Quai en rideau de p alplanches

    Les quais constitus par une paroi moule en bton ou par un rideau depalplanches mtalliques ancr sur un rideau arrire, sont utiliss lorsque le terrain

    naturel offre une portance insuffisante pour supporter un ouvrage massif, mais

    possd e d es c arac tristique go tec hnique s permetta nt d 'offrir une bute au pied

    du rideau (ct bassin) capable d'quilibrer la pousse du remblai. C'est la cas

    des sols sab leux, de ma rnes ou d 'argiles suffisamm ent c om pac tes.

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    Ouvrages sur piles ou sur pieux

    Les qua is c onstitus par une p la te-forme en bton a rm supp orte pa r des p ieux

    (ou p iles) en bton ou en ac ier, sont utiliss quand le terra in naturel est c onstitu

    d 'une couc he d e m auvaise q ua lit sous laquelle existe une couc he d e te rra in de

    portanc e suffisante une p rofonde ur pas trop imp ortante .

    Des p ieux inc lins et la b ute o fferte p ar la partie suprieure du rem bla ipermettent d e m ob iliser une fo rc e ho rizonta le suffisante pour q uilibrer l'effort

    eng end r p ar l'ac c ostage et l'ama rrage des navires.

    Quai mixte

    Le q uai "danois" est c onstitu d ' un ridea u de p a lp lanches et d 'une p la te-forme en

    b ton a rm fonde sur des pieux en b ton ou en a c ier.

    La rsista nc e a ux effo rts d 'ac c osta ge est a ssure par la pousse du rem bla i contre

    le ridea u et, ventue llem ent , par la ra c tion horizonta le de p ieux inc lins.

    Les efforts verticaux sont quilibrs par les rac tions vertica les des p ieux quisupportent la p la te-forme et , ve ntue llem ent , des tub es mta lliques insrs dans

    le ride au de pa lplanc hes.

    Ces quais sont indiqus quand le sol de fondation e st d e q ualit mo yenne e t q u'il

    existe une c ouc he d e te rra in de b onne rsistance une p rofondeur ra isonna b le.

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    Ports maritimes : Gnra lits sur les digues

    Ttrapode s et ac ropodes

    Les digues protgent les ports cont re les assauts des houles du large et permettent

    (pa r rfrac tion / diffrac tion de la houle inc idente ) de rd uire l'agitation intrieure

    moins d'un mtre d'amplitude. Elles doivent tre construites par des profondeurs

    plus importantes qu'autrefois (jusqu' une cinquantaine de mtres) et doivent

    rsister des vagues dont l'amplitude peut dpasser la dizaine de mtres -d 'auta nt plus grand e que la p rofond eur au pied d e l'ouvrage est plus imp ortante .

    Les grandes digues modernes sont, en gnral, du type " talus", constitues par

    des couches d'enrochements de poids croissant depuis l'intrieur vers les faces

    externes, elles com portent une c arapace c ontre laquelle vient se b riser la houle et

    sont surmo ntes par un c ouronnement m assif en b to n d e c iment.

    Cette carapace est faite d'enrochements naturels de poids lev (plus de 5

    tonnes) et plus gnralement, lorsque les ouvrages sont exposs de fortes

    houles, de blocs artificiels de bton (cubiques ou de forme plus complique)pesant jusqu' 25 et mme parfois plus de 30 tonnes : les " ttrapodes" ou

    "ac rop od es" (brevet fran a is Sog rea h) offrent le doub le a vantage d 'ac c rotre la

    rugosit de la face extrieure (ce qui permet d'absorber l'nergie libre par le

    dferlement de la houle) et d'assurer un enchevtrement des blocs qui assure leur

    bo nne tenue.

    Afin de rd uire le vo lume d es matriaux utiliss, la partie suprieure d e c erta ines

    d igues de type mixte est c onstitue d e c a issons en b to n a rm , dont la

    c onc ep tion (avec orific es sur la fa c e extrieure et c ompartime ntage intrieur)

    pe rme t une b onne a bsorption de l'nergie d e la houle (pa r exemple b revet

    Jarlan).

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    Ports maritimes : digues ta lus

    Digues ta lus

    La houle incidente vient se briser sur la carapace constitue par des

    enrochements naturels ou (le plus souvent) par des blocs artificiels en bton de

    poids trs lev (jusqu' 50 tonnes).

    La hauteur de c ette c arapa c e d oit tre suffisante p our viter le franchissem ent d e

    l'ouvrage par les vagues dferlantes, ce qui rduirait l'efficacit de la protection

    des p lans d 'ea u intrieurs.

    Les dimensions de la digue sont donc dtermines en fonction des

    c arac tristiques (essentiellement l'amp litude de la houle) de la p lus forte temp te

    se p roduisant en moyenne une fo is tous les trente a ns. Si une p lus forte tempte se

    produit, l'ouvrage peut tre plus ou moins endommag mais ne serait pas

    entirement d truit et p ourra it tre rem is en ta t avant la tem pte suivante.

    Ce g enre d'ouvrage peut t re utilis ta nt que la p rofondeur n'exc d e p as 50 m. ;

    au del, les consommations en matriaux sont excessives sur un plan

    conomique.

    OUVRAGES MARITIMES - 12 -

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    Ports maritimes : digues verticales

    Digues verticales

    La muraille est c onstitue p a r les b loc s ou des c a issons en b ton a rm q ui rsistent,

    par leur poids propre, aux efforts imposs par la houle : ils doivent donc tre de

    grandes dimensions pour tre suffisamment lourds. Lorsque la muraille est

    constitue par des blocs empils les uns sur les autres, ces derniers ont un poids

    pouvant atteindre la centaine de tonnes, cette limite tant impose par les

    performanc es des eng ins de m anutention utiliss pour les me ttre en p lac e.

    La rflexion de la houle sur les parois verticales en double l'amplitude, imposant

    ainsi de porter, un niveau suffisamment lev la crte du couronnement afin

    d'empcher son franchissement.

    Les d igues vertica les sont c a lc ules pour la hauteur de la p lus haute vaguec onsta te a u c ours de 100 ans.

    Encore faut-il que la houle ne dferle pas c ontre la m ura ille, faute de quoi, l'effort

    prendre en c ompte est nettem ent p lus lev : la cond ition d e non-dferlement

    est que la p rofondeur au pied de la mura ille soit 2 fois l'amp litude d e c ette vag ue

    c entennale e t la p rofonde ur tota le au p ied de l'assise soit de 2,5 3 fois c ette

    amplitude . (soit une hauteur d 'au m oins 25 m tres pour des vagues de 10 m.)

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    Ports maritimes : digues mixtes

    Digues mixtes

    Lorsque les profondeurs sont importantes, la digue est souvent de type mixte : la

    partie infrieure est constitue sous forme d'un ouvrage talus, surmont par un

    ouvrage de type vertical. Les dimensions et la structure de l'ouvrage vertical

    doivent t re suffisante s pour rsiste r aux effo rts des va gues dfe rlante s.

    Des p roc d s utilisant d es c a issons en bton, dont la paroi extrieure est p erfore,

    permettent une meilleure absorption du choc des lames qu'une paroi pleine

    (Brevet JARLAND).

    La consommation en enrochements naturels est moindre que pour un ouvrage

    talus de mme hauteur, la consommation de bton est galement moindre que

    pour un ouvrage de typ e ve rtic a l de ha uteur suffisante p our viter le d ferlement.

    Les houles retenues pour le d imensionnement d u p rojet d oivent c ep end ant a voir

    une frq uence d 'app arition c inqua ntenale (plutt q ue trentennale).

    OUVRAGES MARITIMES - 14 -