Comment les bouées sont-elles ancrées ? Les systèmes d'amarrage par bouée expliqués par des experts maritimes

Lorsqu'une bouée repose à l'entrée d'un port, elle semble se déplacer avec les vagues mais ne s'éloigne jamais. Ce n'est pas de la chance. Une bouée est maintenue en place par un système d'amarrage conçu autour d'un principe simple : la partie flottante doit être reliée au fond marin par l'intermédiaire d'un composant capable d'absorber l'énergie du vent, des vagues et du courant sans transmettre de violente secousse à l'ancre.

En pratique, une bouée est ancrée avec une ancre ou un plomb au fond, une chaîne montant jusqu'à la bouée et des manilles ou des émerillons entre chaque section. La chaîne est suspendue dans une courbe appelée caténaire, qui agit comme un ressort. Lorsque la bouée est poussée latéralement, une partie de la chaîne se soulève du fond marin, augmentant progressivement la traction sur l'ancre. C'est pourquoi les bouées peuvent survivre à des tempêtes qui briseraient une ligne tendue.

Les quatre composants d'un système d'amarrage par bouée

Chaque bouée d'amarrage, depuis une petite balise fluviale jusqu'à une grande bouée de données offshore, partage la même structure de base. Vous pouvez généralement diviser le système en quatre parties.

La coque de la bouée est la seule partie visible. Les coques en acier sont préférées pour les installations permanentes car elles résistent mieux aux chocs, aux dommages causés par les UV et à l'abrasion que le plastique. Une bouée sphérique en acier, par exemple, peut servir de point d'amarrage pour les bateaux de plaisance ou de repère de navigation dans les eaux côtières pendant des décennies.

Bouée sphérique en acier marin pour l'amarrage et la navigation permanents Cette bouée sphérique en acier offre des performances de flottaison stables grâce à une force uniformément répartie et une haute résistance au renversement. Il peut prendre en charge les capteurs de navigation ou météorologiques, ce qui le rend idéal pour les applications côtières et marines à long terme. Voir le produit →

La chaîne est le connecteur le plus courant car son poids crée l’effet caténaire. La corde est parfois utilisée dans les systèmes temporaires, mais les amarrages à chaîne complète sont considérés comme plus fiables pour les installations à long terme.

Comment l'ancre ou le plomb maintient la bouée en place

Une ancre ou un plomb résiste à deux types de charges : la traction horizontale causée par les courants et le vent, et la poussée verticale causée par les vagues agissant sur la bouée. Pour la plupart des bouées d’amarrage, la charge horizontale est beaucoup plus importante que la portance verticale. Le matériel de sol a donc besoin d'une grande surface contre le sol ou d'une masse élevée pour résister au glissement.

Il existe trois approches pratiques :

• Ancres fluked , tels que les types Danforth ou à haute puissance de maintien, s'enfouissent lorsqu'une traction horizontale est appliquée. Ils fonctionnent mieux dans le sable, la boue ou l'argile.
• Ancres sans stock sont courants sur les navires mais moins courants sur les bouées permanentes ; ils comptent sur leur poids et leurs grosses douves pour s'accrocher au fond marin.
• Plombs morts , en béton, en acier ou en fonte, reposez simplement sur le fond et comptez sur la friction et la masse. Ils constituent l’option la plus prévisible sur la roche ou le sable très dur.

Les conditions du fond marin déterminent l’approche à utiliser. Un fond boueux peut très bien retenir une ancre à revers, mais la même ancre peut échouer sur un rocher lisse. Un plomb peut glisser sur de la boue molle car il n’a pas de surface enfouie à saisir. Vous devez toujours effectuer une étude des fonds marins ou utiliser une carte locale avant de choisir le matériel au sol.

Pour un aperçu des styles d'ancrage les plus courants et des domaines dans lesquels chacun fonctionne le mieux, voir notre guide complet des types d'ancres .

Pourquoi la chaîne est l'épine dorsale du système

La chaîne entre la bouée et l’ancre fait plus que relier les deux points. Son poids confère à l’amarrage sa capacité unique à libérer lentement de l’énergie. Au fur et à mesure que la bouée se déplace latéralement, la chaîne se soulève du fond marin et la longueur soulevée augmente progressivement la traction sur l'ancre. Si la même connexion était établie avec une corde légère, la charge augmenterait instantanément et pourrait retirer l'ancre ou casser la connexion.

Deux caractéristiques de la chaîne comptent : le diamètre et la longueur.

• Longueur est généralement liée à la profondeur de l’eau. Dans les bouées d'amarrage permanentes, une conception courante utilise une longueur de chaîne égale à trois à cinq fois la profondeur de l'eau. Une chaîne plus longue réduit l'angle au niveau de l'ancre, ce qui améliore la tenue.
• Diamètre est choisi en fonction de la charge attendue, de la profondeur de l'eau et de la qualité de la chaîne. Une chaîne sous-dimensionnée s’usera rapidement au point où elle touche le fond marin, tandis qu’une chaîne surdimensionnée ajoute du poids et des coûts inutiles.

La chaîne en acier utilisée dans les bouées d'amarrage est généralement galvanisée à chaud pour résister à la corrosion. L'acier inoxydable est utilisé dans des situations particulières, comme les bouées scientifiques, où la résistance à la corrosion est plus importante que le coût. Une chaîne d'ancre à maillons standard est un choix éprouvé pour les systèmes de bouées permanentes car elle résiste au vrillage et offre une surface lisse pour la courbe caténaire.

Chaîne d'ancrage à maillons galvanisés à chaud pour systèmes de bouées Dotée d'une large gamme de diamètres allant de 12,5 mm à 162 mm, cette chaîne d'ancre cloutée offre une résistance à la traction et à la corrosion adaptée aux amarrages permanents. Sa conception minimise le vrillage et permet des performances caténaires fiables. Voir le produit →

Lorsque des sections de chaîne sont jointes, un émerillon est souvent installé entre la bouée et la chaîne ou entre la chaîne et l'ancre pour éviter toute torsion.

Plombs : un matériel de sol fiable pour les fonds marins difficiles

Bien que les ancres à pointes soient efficaces sur les fonds meubles, de nombreuses installations de bouées permanentes utilisent des plombs. Un plomb est une masse lourde posée sur le fond marin, et sa force de maintien provient du poids et de la friction plutôt que de la pénétration dans le sol.

Les plombs en béton sont bon marché et peuvent être moulés dans une large gamme de formes, ce qui en fait le choix par défaut de nombreux entrepreneurs en amarrage. Les plombs en fonte et en acier offrent une densité plus élevée, ils occupent donc moins d'espace et peuvent être utilisés dans les zones à fort courant où un bloc de béton plus grand serait encombrant. Le tableau ci-dessous résume les compromis.

Lorsqu'un lest est spécifié, un œillet de levage ou une boucle de chaîne intégrée est généralement coulé ou soudé dans la masse. Ce point d'attache doit être suffisamment solide pour supporter toute la charge de rupture de la chaîne d'amarrage, car toute la force de la bouée le traverse.

Plomb d'amarrage en béton à haute résistance pour une fixation stable du fond marin Conçu à partir de béton durable, ce plomb offre un poids et une stabilité fiables à différentes profondeurs et conditions du fond marin. Sa construction résistante à la corrosion garantit des performances à long terme tout en conservant un point de fixation sécurisé pour les forces d'amarrage. Voir le produit →

Le poids correct d'un plomb dépend du déplacement de la bouée, du courant d'eau et de la profondeur. Un point de départ courant pour une bouée de navigation moyenne est un plomb pesant environ trois à cinq fois le poids de la chaîne posée sur le fond marin. Un calcul technique dédié est toujours préférable à une règle empirique.

Faire correspondre l'amarrage à l'application de la bouée

Différentes bouées sont confrontées à des régimes de charge très différents. Une bouée de navigation marquant un chenal est exposée à un vent et un courant de marée constants ; il doit tenir sa position avec peu de tolérance. Une petite bouée d'amarrage de yacht est soumise à des charges de choc répétées lorsque les bateaux s'approchent et partent, ce qui peut faire sortir une ancre d'un sol mou. Une bouée ancrée à côté d’un enclos aquacole subit à la fois des forces de courant constant et des vagues à haute fréquence, son système de maintien nécessite donc une ancre plus solide et une chaîne plus longue.

La profondeur de l'eau est l'une des variables les plus importantes. En eau peu profonde, la chaîne peut reposer sur le fond marin sur une grande partie de sa longueur, ce qui ajoute de la friction et réduit la charge de l'ancre. En eau profonde, la majeure partie de la chaîne est suspendue dans la colonne d’eau, l’ancre doit donc supporter une plus grande charge. C'est pourquoi une bouée amarrée dans 20 mètres d'eau nécessite un amarrage au sol différent d'une bouée sur 5 mètres, même si la bouée et le climat sont identiques. Contrairement à l’ancre temporaire d’un bateau, une bouée d’amarrage est une installation permanente, la marge de conception doit donc être plus conservatrice.

Installation et soins de longue durée

L'installation d'une bouée d'amarrage commence par une étude du fond marin pour confirmer le type de fond. Le matériel de mouillage est d'abord abaissé, puis la chaîne est déployée et attachée à la bouée. Une fois la bouée en position, l'amarrage est tendu en remorquant la bouée vers l'arrière ou en tirant la chaîne avec un treuil de bateau de travail. Cela élimine le jeu et fixe l'ancre ou le plomb dans le fond marin.

Une fois en service, une bouée d'amarrage est exposée à un mouvement constant, ce qui peut provoquer une usure à des endroits précis : le premier maillon de la chaîne de la bouée, l'axe de la manille et le point où la chaîne touche le fond marin. Une inspection annuelle doit couvrir les éléments suivants :

• Confirmez que la bouée ne s'est pas déplacée en dehors de son rayon désigné.
• Vérifiez la chaîne pour déceler de la corrosion, des maillons étirés et des fissures dans les soudures.
• Vérifiez que les manilles et les émerillons tournent librement et ne sont pas usés.
• Mesurez la profondeur à la bouée et vérifiez si le plomb est descendu trop profondément.

Si vous envisagez un nouveau mouillage ou avez des doutes sur un ancien, le questions courantes sur l'amarrage et l'ancrage contient des réponses pratiques sur la configuration et la sélection des composants.

Ancrer correctement une bouée ne consiste pas à laisser tomber un poids par-dessus bord et à espérer le meilleur. Il s'agit d'un système de composants soigneusement adaptés : une bouée, une chaîne, des connecteurs et une ancre ou un plomb. La caténaire de la chaîne absorbe l’énergie des vagues, le matériel de sol résiste à la charge et une inspection régulière garantit la fiabilité de l’ensemble de la boucle. Lorsque ces pièces sont choisies en fonction de la profondeur de l'eau, du fond marin et de l'application spécifique, une bouée peut rester en place pendant de nombreuses années avec seulement un entretien de base.