Eoliennes offshore: CREDEM et LEMSC contribuent à l'étude de leur installation

Un mini vibro-fonceur sous 50 gravités terrestres pour étudier l’installation des éoliennes offshore

Dans le cadre de la transition énergétique européenne, l'éolien offshore connaît une expansion rapide.

Ces nouvelles géantes des mers, dont les pales peuvent culminer à 300 mètres au-dessus de la mer, peuvent être installées dans des eaux de profondeurs modérées, comme en mer du Nord, sur des monopieux : un cylindre creux en métal mesurant plus de 10m de diamètre pour 40m de haut et dépassant les 1000 tonnes, fiché dans le plancher marin, et sur lequel est installé le mât de l’éolienne.

Cependant, l’installation de ces monopieux à l'aide de marteaux hydrauliques atteint ses limites en raison de la taille croissante des pieux et des nuisances sonores engendrées.

Le vibro-fonçage apparaît alors comme une alternative : en appliquant une vibration en tête du pieu, celui s’enfonce alors dans le sol marin sous son poids propre.

Bien que cette technologie soit prometteuse, elle reste encore peu maîtrisée et les essais à grande échelle sont extrêmement coûteux.

Le projet Geolab a permis de collaborer avec la géo-centrifugeuse de l'université de Delft (TUDelft).

Cet équipement permet de simuler des conditions de gravité 50 fois supérieures à celles de la Terre, offrant ainsi la possibilité de réaliser des essais sur des modèles réduits, mais dans des conditions de contrainte représentatives des situations réelles.

Au sein de l'Institute of Mechanics, Materials and Civil Engineering, le pôle GCE (Luc Simonin et Hadrien Rattez) et les plateformes technologiques CREDEM (Benoît Herman, Simon de Jaeger et Thierry Daras) et LEMSC (Alex Bertholet et Antoine Bietlot) ont donc travaillé à la réalisation d’un vibro-fonceur miniature à haute fréquence, capable de vibro-foncer un pieu miniature dans un conteneur rempli de sable sous 50 gravités terrestres.

Ce dispositif a permis de réaliser plus de 50 expériences, explorant divers paramètres influençant le vibro-fonçage.
Les résultats de ces expériences contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes en jeu, à une optimisation des paramètres de vibro-fonçage, et, in fine, à renforcer la fiabilité de cette technologie pour son application en milieu offshore.