Qu'est-ce qu'une arche de défense ?

Les défenses d'arche sont des éléments essentiels en génie maritime. défenses marines en caoutchouc protéger les navires et les quais des dommages causés par les impacts lors des opérations. On les appelle aussi Ailes en V Grâce à leur profil incurvé en forme de V, ces pare-chocs agissent comme des amortisseurs. Lorsqu'un navire les heurte, ils se compriment pour dissiper l'énergie, réduisant ainsi les contraintes exercées sur le navire et le quai. Leur conception a évolué, passant de simples pare-chocs en caoutchouc à des systèmes perfectionnés. Ces versions modernes utilisent des matériaux spécifiques pour une meilleure performance dans les environnements marins difficiles.

Caractéristiques principales des garde-boues arqués

Les garde-boues arqués offrent durabilité, absorption d'énergie et stabilité. Ils sont fabriqués à partir de composés de caoutchouc de haute qualité. Ces mélanges utilisent souvent du caoutchouc naturel (NR) ou du caoutchouc styrène-butadiène (SBR) pour obtenir la flexibilité et la résistance optimales.

• Durabilité et résistanceLes fabricants collent du caoutchouc vulcanisé sur des plaques de montage en acier. Cette construction résiste aux intempéries, à la corrosion marine, aux UV et à l'abrasion. Ces dispositifs fonctionnent correctement à des températures allant de -80 °C à +80 °C. Ils présentent une résistance à la traction d'au moins 16 MPa et une résistance à la déchirure de 70 kN/m. Cette robustesse leur assure une longue durée de vie, même dans des environnements exigeants comme les ports à fort trafic ou les zones de marée.
• Capacités d'absorption d'énergieLa conception en V permet une déformation jusqu'à 57,51 T³ de sa hauteur. Elle absorbe l'énergie d'amarrage tout en minimisant les forces de réaction. Les ingénieurs calculent cette énergie (E_N) selon la formule 0,5 × masse du navire × vitesse² × facteurs de correction. Les facteurs de vitesse (VF) ajustent les valeurs nominales aux vitesses réelles (0,2 à 0,5 m/s). Ceci augmente la capacité énergétique de 1,03 à 1,31 fois par rapport aux essais en laboratoire effectués à des vitesses de 2 à 8 cm/min.
• Performances et stabilité au cisaillementCes défenses résistent très bien aux forces de cisaillement. Des chaînes ou des supports limitent les mouvements horizontaux. Le coefficient de frottement varie : environ 0,7 pour le caoutchouc et 0,7 pour l’acier. L’ajout de coussinets en polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHMW-PE) le réduit à 0,15. Cette stabilité est un atout pour les navires à étrave évasée ou ceux qui accostent par vent de travers.
• Faible entretienCorrectement installés, les passages de roue nécessitent peu d'entretien. Leur durée de vie est souvent de 10 à 20 ans. Un contrôle régulier porte sur l'usure, la corrosion et le serrage des boulons, ce qui les rend économiques à long terme.

Comparativement aux modèles coniques ou cellulaires, les pare-chocs arqués résistent mieux au cisaillement dans les espaces restreints. Cependant, leur rapport énergie/réaction peut être légèrement inférieur en cas de choc frontal.

Types de défenses en arc et leurs applications

Les défenses d'arche se déclinent en différentes configurations pour répondre à des besoins spécifiques. Le choix dépend de la taille du navire, de la fréquence d'utilisation et de l'environnement. Leur hauteur varie généralement de 150 mm à 1 000 mm. Les données de performance sont conformes aux normes telles que BS6349 et PIANC 2002.

• Défenses en arc standard avec surface de contact en caoutchoucCes dispositifs sont entièrement en caoutchouc. Ils offrent une friction élevée (coefficient de 0,7), ce qui les rend adaptés aux manœuvres d'accostage courantes et empêche les navires de dériver dans des conditions modérées, comme dans les terminaux de fret. Ils sont particulièrement performants pour les navires de petite et moyenne taille dans les ports abrités.
• Défenses en arc avec plaques de tête de pieu en acierCes structures sont renforcées par une structure en acier. Ce renforcement prolonge leur durée de vie en réduisant les frottements et en répartissant les charges. Elles sont particulièrement adaptées aux ports à fort trafic et aux besoins importants en absorption d'énergie, comme les terminaux à conteneurs.
• Défenses en arc de cercle avec tapis en UHMW-PECes revêtements comportent des couches de polyéthylène UHMW de 20 à 30 mm d'épaisseur, ce qui réduit le coefficient de frottement à 0,15-0,2 et prévient les rayures sur la coque. Ils sont particulièrement adaptés aux navires sensibles comme les ferries ou les yachts naviguant dans les zones de marée basse.
• Défenses d'arc en coin personnaliséesCes profilés sont biseautés ou façonnés par les concepteurs pour les angles de quai. Ils s'adaptent aux structures précises et irrégulières. On les retrouve souvent dans des installations complexes comme les quais fluviaux ou les parcs éoliens offshore.

Exemple concret : dans les ports très fréquentés comme Singapour, les défenses en arc ont amélioré la dissipation d’énergie. Cela a permis de réduire les incidents d’accostage jusqu’à 30%.

Installation des garde-boues d'arche

Une installation correcte garantit la sécurité et le bon fonctionnement. Planifiez l'installation en fonction de la conception du poste d'amarrage, des types de navires et des marées.

• TechniquesFixez les garde-boues à une base en acier à l'aide des trous de fixation. Utilisez des cordes pour le levage. Insérez des rondelles et serrez les boulons au couple prescrit par le fabricant (par exemple, M16-M36 pour les modèles en UHMW-PE). Installez-les au-dessus de la ligne de basse mer pour un accès facile.
• Options de montageFixez-les horizontalement sur des parois droites ou verticalement sur des pieux. Utilisez des fixations angulaires dans les angles. Limitez l'espacement entre les fixations à 12-15 m maximum, soit 0,15 fois la longueur du récipient. Prévoyez des chaînes pour contrôler le cisaillement et la tension.

Liste de vérification d'installation:

• Évaluer le site (vérifier les marées et le rayon de proue du navire).
• Préparer la surface (la nettoyer et la niveler).
• Alignez et boulonnez l'aile (couple typique : 100-200 Nm).
• Test de déflexion et de stabilité.
• Documentez le processus avec des photos et des enregistrements de couple.

Meilleures pratiques de maintenance

Les ailes de voiture nécessitent peu d'entretien. Toutefois, des vérifications régulières peuvent prolonger leur durée de vie jusqu'à 15 à 20 ans. Il est important de prévenir la corrosion et l'usure.

• InspectionsEffectuer un contrôle visuel tous les six mois. Vérifier l'absence de fissures sur le caoutchouc et le serrage des boulons. Contrôler l'usure du polyéthylène UHMW (tolérance : 3 à 40 mm). En milieu corrosif, réappliquer le revêtement époxy tous les 2 à 5 ans (conformément à la norme ISO 12944-5).
• Nettoyage et réparationsEnlever les débris tous les trimestres. Colmater les petites fissures avec de l'époxy. Remplacer l'aile si sa déformation est inférieure à 50% de sa valeur nominale.

Meilleure pratique : utiliser des composés de caoutchouc vierge. Les matériaux recyclés ont tendance à se fissurer plus rapidement.

Conclusion

Les défenses d'arche sont essentielles à la protection marine. HENGER‘Les défenses d'arche de HENGER sont d'une qualité exceptionnelle. Elles offrent une fiabilité à toute épreuve, même dans les conditions les plus difficiles. Vous avez le choix parmi de nombreux modèles, notamment à revêtement en caoutchouc, renforcés d'acier et à revêtement en UHMW-PE. Besoin d'aide pour choisir la bonne taille ou comprendre les performances au cisaillement ? L'équipe d'assistance de HENGER est là pour vous accompagner. Nous proposons des solutions sur mesure pour vos besoins maritimes.

Questions fréquemment posées

Quelle est la durée de vie moyenne des défenses en caoutchouc pour arches en milieu marin ?

Fabriqués avec des matériaux de haute qualité comme le caoutchouc naturel ou les composés SBR, installés et entretenus correctement, ces garde-boue d'aile peuvent durer de 15 à 20 ans, voire plus. Certains fabricants affirment même qu'ils peuvent durer plus de 20 ans dans des conditions d'utilisation modérées.

Des chocs violents et fréquents, une exposition excessive aux UV et à l'eau salée, la pollution ou un mauvais entretien peuvent réduire leur durée de vie. Utilisés dans des conditions difficiles, les revêtements en caoutchouc vierge de haute qualité et en polyéthylène UHMW peuvent durer de 10 à 15 ans.

Quand faut-il privilégier les ailes arquées plutôt que d'autres types ?

Les garde-boues arqués sont idéaux pour :

• Navires de petite et moyenne taille (par exemple, ferries, cargos de moins de 50 000 tonnes de port en lourd).
• Ports avec espace de montage limité, variations de marée faibles à modérées, ou protection d'angle/de quai.
• Applications nécessitant une forte résistance au cisaillement et un faible entretien.

Les défenses coniques ou cellulaires peuvent être plus adaptées aux très grands navires ou aux postes d'amarrage à forte énergie, comme ceux des pétroliers et des paquebots de croisière, car elles absorbent davantage d'énergie. Il convient de toujours privilégier les calculs d'énergie d'amarrage spécifiques au site, conformément aux recommandations du PIANC WG211.

Les ailes de voiture nécessitent-elles beaucoup d'entretien, et quels sont les principaux points à vérifier ?

Grâce à leur conception simple en caoutchouc monobloc, ces garde-boues font partie des modèles nécessitant le moins d'entretien. Les opérations d'entretien courant comprennent :

• Inspections visuelles tous les 6 mois pour détecter les fissures, l'abrasion ou les déformations.
• Contrôle annuel de la tension des boulons et de la corrosion.
• Nettoyage trimestriel des débris et des dépôts de sel.
• Réappliquer des revêtements protecteurs (par exemple, époxy selon la norme ISO 12944) tous les 2 à 5 ans dans les zones corrosives.

Remplacer si la flèche est inférieure à 50% (valeur nominale) ou en cas d'usure importante. PIANC recommande des contrôles visuels annuels et un plan de maintenance complet pour garantir une fiabilité à long terme.