Carottiers gravitaires à piston stationnaire

Les carottiers Calypso et Kullenberg sont des outils de prélèvement des sédiments des fonds marins.

Ils prélèvent d'importantes quantités de sédiments tout en en conservant la chronologie.

Le carottier à piston se compose d'un lest pouvant atteindre 10 tonnes  sur lequel est assemblé un train de tubes en acier terminé par une pièce métallique (ogive), profilée pour une bonne pénétration dans le sédiment.

Le mécanisme de déclenchement est composé d’un bras déclencheur (appelé platine) à l’extrémité duquel est fixé un contrepoids (ou poids pilote), suspendu au bout d’un câble de longueur égale à celle du carottier à laquelle vient s’ajouter la hauteur de chute.

A l'intérieur des tubes, afin de recevoir la colonne de sédiment, se trouve une chemise plastique ou liner d’environ 100 mm de diamètre dans laquelle coulisse un piston de même diamètre.

Ce piston, positionné au départ derrière l'ogive, est relié par un câble (câble piston) à la platine. Ce câble est tendu à travers les tubes et le lest, tandis que sa partie visible forme une boucle dont la longueur est égale à la hauteur de chute du carottier à laquelle on peut rajouter du mou (afin de compenser le rappel élastique du câble reliant la platine au navire).

Le piston aide le sédiment à rentrer dans la chemise en créant une dépression entre le bas du piston et le sédiment pendant la phase de pénétration.

Si l’effort d’arrachement est supérieur aux capacités du navire, une mâchoire de largage et un largueur acoustique permettent de libérer le train de tube et de récupérer les autres éléments du carottier. Le largueur acoustique fait également fonction de balise de positionnement et permet une localisation précise du carottier sur le fond.

Le logiciel Cinema permet de calculer les réglages optimums (hauteur de chute, poids du lest, poids pilote, longueur du câble piston … )
Il permet aussi de tracer les courbes de cinématique à partir de mesures effectuées durant les opérations de carottage, de modéliser les opérations de carottage et de calculer la position réelle des couches sédimentaires dans les carottes.

Le carottier CALYPSO permet de réaliser des prélèvements sédimentaires tubulaires de longueurs comprises entre 3 m et 70 m.

Le Calypso est muni d’un largueur acoustique. Ce dernier sert à libérer l’ensemble du tube quand celui-ci ne peut être retiré du sédiment ou est trop flambé pour être récupéré en toute sécurité par l’équipage. Il fait également fonction de balise de positionnement et permet une localisation précise du carottier sur le fond.

Architecture générale

Le carottier se compose principalement :

1. d’un tube en acier :

  • diamètre extérieur/intérieur 5.5 pouces ;
  • épaisseur : 10.5mm ;
  • d’une chemise en PVC de diamètre intérieur : 100 mm : épaisseur : 7 mm.

Le diamètre de la carotte est de 100 mm.

2. d’un ensemble lest 

3. d’un bras déclencheur 

Cet ensemble est lié au navire par le câble grand fond (acier ou textile).

Le carottier Kullenberg permet de réaliser des prélèvements sédimentaires tubulaires de longueurs comprises entre 1 m et 20 m.

Le carottier est constitué d’un déclencheur, d’un lest, d’un tube acier équipé d’une chemise PVC et d’un piston. Ce piston n’aspire pas le sédiment mais l’aide à monter dans la chemise en créant une légère dépression entre le bas du piston et le sédiment pendant la phase de pénétration.

Le carottier est déclenché à quelques mètres au-dessus du fond par un système déclencheur à bras de levier.

La profondeur de carottage est limitée par la charge maximale utile du portique latéral de mise à l’eau.

Kullenberg

Architecture générale

Le carottier se compose principalement :

1. d’un tube en acier de diamètre extérieur de 114 mm et d’épaisseur 6mm (16 kg par mètre de tube) ; dans lequel se trouve une chemise en PVC de diamètre intérieur de 90 mm et d’épaisseur 4 mm.

2. d’un ensemble lest 

3. d’un bras déclencheur

Cet ensemble est lié au navire par le câble grand fond en acier.