BR112019002110B1

BR112019002110B1 - Sistema de instalação de material antissocavação em uma fundação marinha autoflutuante, e métodos e usos associados ao dito sistema

Info

Publication number: BR112019002110B1
Application number: BR112019002110-8A
Authority: BR
Inventors: Jose Salustiano Serna Garcia-Conde; Miguel Angel Fernandez Gomez
Original assignee: Esteyco, S.A.P
Priority date: 2016-08-02
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2023-04-25
Also published as: ES2652457B1; US10683628B2; JP7089787B2; CN109906292A; ES2652457A1; US20190177942A1; EP3495563A4; CN109906292B; WO2018024930A1; JP2019523355A; EP3495563B1; EP3495563A1; BR112019002110A2

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema de instalação de material antissocavação (1) em uma fundação marinha pré-fabricada (2), a dita fundação sendo transportável de maneira autoflutuante até seu local definitivo (5) no fundo do mar (22). O sistema compreende: pelo menos um dispositivo de alojamento (3) para alojar o material antissocavação (1); pelo menos um dispositivo de fixação (4) para prender o material antissocavação (1) e/ou o dispositivo de alojamento (3) na fundação marinha (2), o dispositivo de alojamento (3) e o dispositivo de fixação (4) sendo instaláveis na fundação marinha (2) antes de a fundação marinha (2) ser instalada em seu local definitivo (5). A invenção também se refere a procedimentos e usos do dito sistema.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se ao campo da construção de obra civil, especialmente para infraestruturas marinhas de geração de energias verdes ou renováveis. Mais concretamente, a invenção refere- se a meios para transportar e colocar, no local de instalação de uma fundação subaquática pré-fabricada, material destinado a proteger o fundo subaquático sobre o qual é colocado o dito material contra a socavação causada pela ação da água ao redor da fundação. A invenção refere-se também a um sistema e a um método baseados nos ditos meios de transporte e colocação de material antissocavação, e aos usos preferidos dos mesmos.

[0002] A invenção é especialmente aplicável a fundações pré- fabricadas que são instaladas no fundo do mar, uma vez que o fundo do mar é um fundo subaquático propício para a socavação devido ao movimento constante e muitas vezes forte de suas águas. Em particular, a presente invenção é aplicável a fundações subaquáticas pré- fabricadas de concreto, por gravidade e transportadas de maneira autoflutuante, para o suporte de torres eólicas de um parque eólico marinho.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0003] Os métodos de construção de estruturas aquáticas fazem uso, em geral, de fundações pré-fabricadas. As ditas fundações são fabricadas, pelo menos em sua grande maioria, longe do local de instalação da fundação, transportadas até o dito local de maneira flutuante, seja de maneira autoflutuante, seja com a ajuda de meios separados de flutuação (barcaças, rebocadores, flutuadores, etc.), e instaladas por ancoragem no fundo subaquático.

[0004] Um tipo de fundação pré-fabricada, compatível com a presente invenção, é a fundação por gravidade, na qual a fundação compreende um corpo sólido ou oco, opcionalmente lastrado, que é instalado de maneira estável no fundo subaquático pela ação, pelo menos principalmente, de seu próprio peso e/ou o peso de seu lastro, se aplicável.

[0005] A socavação é a remoção de materiais de um fundo subaquático devido à ação erosiva do fluxo de água ao redor de um elemento disposto em tal fundo subaquático.

[0006] As infraestruturas aquáticas, e, especialmente as infraestruturas marinhas, durante sua vida útil, são submetidas simultaneamente aos efeitos das correntes, das ondas e das marés. O resultado da interação entre o fluxo de água e a fundação das infraestruturas gera o fenômeno da socavação. O surgimento deste fenômeno ao redor de uma fundação pode causar uma instabilidade da mesma, o que representa um problema muito importante para a estabilidade da estrutura sobreposta.

[0007] Para impedir ou pelo menos reduzir a socavação ao redor de uma fundação, é conhecida a técnica de dispor material antissocavação sobre a zona susceptível de sofrer tal fenômeno. O material antissocavação tende a ser, por exemplo, cascalho ou enrocamento que é transportado em barcaças e, uma vez instalada a fundação, é colocado ao redor da fundação por meio de guindastes, por exemplo, guindastes de caçamba, ou por máquinas de derramamento. Também é conhecida a colocação de material antissocavação em um local de instalação de uma fundação antes da instalação da fundação. Em qualquer caso, é uma técnica utilizada com os métodos de construção que fazem uso de fundação pré-fabricada.

[0008] Um sistema conhecido para a instalação de material antissocavação em uma fundação marinha pré-fabricada é descrito no pedido de patente WO 2015/070282 A1. Este sistema compreende um dispositivo para alojar o material antissocavação, em que o referido dispositivo de alojamento compreende múltiplas bolsas laterais adjacentes ao perímetro da fundação. O sistema compreende ainda um dispositivo de fixação para manter a posição do dispositivo de alojamento em relação à fundação marinha. Entretanto, a operação do sistema em fundações autoflutuantes e transportáveis é complexa e difícil, exigindo a assistência de mergulhadores para a implantação do material antissocavação em sua posição final no fundo do mar.

[0009] A presente invenção propõe um novo sistema para a instalação de material antissocavação em fundações marinhas pré- fabricadas, o que supera vantajosamente as limitações constante do estado da técnica.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0010] A presente invenção refere-se, em um primeiro aspecto, a um sistema de transporte e de colocação de material antissocavação para uma fundação subaquática pré-fabricada, onde o dito sistema compreende meios adaptados para transportar o dito material até o local de instalação de uma fundação subaquática pré-fabricada, e para colocar na zona contígua à dita fundação, uma vez instalada, o material destinado a proteger o fundo subaquático sobre o qual é colocado o dito material, contra a socavação causada pela ação da água ao redor da dita fundação.

[0011] Mais concretamente, a invenção refere-se a um sistema de instalação de material antissocavação em uma fundação marinha pré- fabricada, a dita fundação sendo transportável de maneira flutuante até seu local definitivo no fundo do mar, o dito sistema compreendendo:

[0012] - pelo menos um dispositivo de alojamento do material antissocavação;

[0013] - pelo menos um dispositivo de fixação do material antissocavação e/ou do dito dispositivo de alojamento na fundação marinha;

[0014] e onde o dispositivo de alojamento e o dispositivo de fixação são instaláveis na fundação marinha antes da instalação da fundação marinha em seu local definitivo.

[0015] Em uma concretização preferida da invenção, o dispositivo de fixação do material antissocavação e/ou do dispositivo de alojamento é configurável em, pelo menos, duas posições:

[0016] - uma posição de configuração dobrada, onde o dispositivo de alojamento é fixado na fundação marinha, de maneira que o dito material antissocavação seja retraído no dito dispositivo de alojamento; e

[0017] - uma posição de configuração desdobrada, onde o dispositivo de alojamento é liberado total ou parcialmente do material antissocavação, propiciando o posicionamento e/ou desdobramento do dito material no fundo do mar em uma zona contígua à fundação marinha.

[0018] A capacidade de configurar o dispositivo nas posições descritas provê as seguintes vantagens principais: por um lado, consegue-se que a primeira posição seja mais adequada para o transporte e para facilitar a instalação no porto, enquanto que, na segunda posição desdobrada, trata-se de o material ser mais efetivo em sua missão de evitar a socavação. Adicionalmente, na posição dobrada, consegue-se que o material antissocavação não comprometa o apoio correto da fundação ao tocar o fundo (evitando que possa ficar embaixo, quando não deve ser deixado embaixo, mas para o lado).

[0019] Em outra concretização preferida da invenção, na posição de configuração dobrada do dispositivo de fixação configurável, o material antissocavação é retraído ou contido no dispositivo de alojamento, e, na posição lateralmente adjacente ao perímetro da fundação marinha e diferente de sua posição definitiva na condição instalada. E, mais preferivelmente, o material antissocavação compreende um ou mais materiais, por exemplo, cascalho, pedras, sacos de areia, enrocamento, pneus, composição endurecível, blocos ou painéis de concreto, corpos ocos de concreto, ou outros conhecidos na técnica.

[0020] Em outra concretização preferida da invenção, o material antissocavação, que é instalado na fundação marinha antes da instalação da fundação marinha em seu local definitivo, tem uma densidade que não excede a densidade da água em mais de 50% e onde pelo menos parte do dito material está localizada em posição submersa durante o transporte da fundação marinha até seu local definitivo. Com isso, consegue-se que o peso do material antissocavação que é transportado à tona junto com a fundação autoflutuante aumente em menor grau o calado do conjunto formado pelo material antissocavação e pela fundação, o que gera vantagens construtivas e logísticas importantes, em particular, para as operações nas zonas portuárias de menor calado.

[0021] Em outra concretização preferida da invenção, o dito material antissocavação é composto fundamentalmente de materiais de baixa densidade, similar à densidade da água, de modo que se forem transportados submersos quando do transporte da fundação, tenham uma influência nula ou limitada sobre o calado do conjunto. O material antissocavação pode ser baseado em materiais reciclados de baixo custo ou de custo nulo de aquisição, como, por exemplo, pneus usados (com "pneus" devendo-se entender as tampas dos pneus, de geometria anular e espaço côncavo ao longo de seu perímetro).

[0022] O material antissocavação e/ou qualquer dos componentes do sistema podem incorporar sementes e/ou formas de vegetação e/ou elementos fertilizantes, destinados a facilitar o crescimento vegetal nas proximidades da fundação, o que proporciona uma medida adicional para evitar e/ou limitar a socavação do terreno.

[0023] Em outra concretização preferida da invenção, o dispositivo de alojamento pode compreender um ou mais dos seguintes elementos: uma rede, uma malha, um geotêxtil, uma grade, um toldo, uma manta ou bolsa de alojamento ou recarregável, ou qualquer outro elemento de tipologia similar conhecido na técnica que permita conter e/ou sustentar provisória ou definitivamente o material antissocavação. O dispositivo de alojamento permite alojar e/ou sustentar o material antissocavação em situações provisionais do processo de instalação, antes do apoio da fundação no fundo do mar, mas também pode desempenhar a função adicional de evitar e/ou limitar a dispersão do material antissocavação, uma vez apoiada a fundação, que poderia ser produzida pela ação da onda ou das correntes.

[0024] O dispositivo de alojamento pode também ser configurado como uma ou várias saliências, zonas ou elemento de apoio para o material antissocavação previsto na fundação marinha e disposto ao longo de seu perímetro.

[0025] Em outra concretização preferida da invenção, o sistemacompreende meios de controle remotos da configuração das posições do dispositivo de fixação, onde os ditos meios de controle à distância compreendem um ou mais mecanismos de desdobramento mediante a transmissão mecânica e/ou eletromecânica, por exemplo, meios de transmissão mediante tensores, cabos e/ou cordas. Os ditos meios podem estar e/ou ser acionados em uma plataforma superior prevista na cabeça de um trecho inferior de torre unido à fundação, que permanece na superfície, uma vez instalada a fundação, e que provê uma superfície de trabalho adequada para atuar sobre os ditos meios de controle, uma vez apoiada no fundo da fundação. A dita plataforma poderá ser empregada adicionalmente para outras funções vinculadas à instalação do conjunto ou à sua acessibilidade.

[0026] Em outra concretização preferida da invenção, os mecanismos de desdobramento que propiciam a troca nas posições do dispositivo de fixação são ativados automaticamente ao se alcançar certa situação do processo de instalação da fundação, como pode ser, como exemplos não limitativos, ao se alcançar certa profundidade, ao se alcançar um apoio no fundo do mar ou ao se alcançar certo nível de lastro dentro da fundação.

[0027] Em outra concretização preferida da invenção, a fundação marinha é uma fundação por gravidade que compreende uma base oca de concreto. Mais preferivelmente, a fundação marinha é uma fundação por gravidade de uma torre eólica, com forma de disco oco de concreto que pode ser provisoriamente flutuante, e os componentes do sistema de instalação de material antissocavação, de acordo com a presente invenção, são aplicados à dita fundação lateralmente, isto é, anexos a sua parede lateral e/ou perimetral, e não debaixo da fundação. O objetivo do dito sistema é, portanto, dirigido fundamentalmente à proteção antissocavação, e não às condições de apoio da fundação.

[0028] Em outra concretização da invenção, o material antissocavação é conformado mediante painéis de concreto essencialmente planos, o dispositivo de alojamento consistindo em elementos de apoio e/ou sustentação dos ditos painéis previstos no perímetro da fundação, e o dispositivo de fixação permitindo, por um lado, manter uma configuração dobrada provisória para os ditos painéis, de modo que se mantenham essencialmente verticais e/ou paralelos à parede lateral da fundação durante o processo de instalação da função, para, posteriormente, após o apoio da fundação no fundo do mar, facilitar uma posição ou configuração desdobrada para o material antissocavação na qual os painéis passam a adotar uma posição essencialmente horizontal no fundo do mar.

[0029] Opcionalmente, a fundação é equipada com meios de fixação, apoio, penetração ou ancoragem no fundo do mar (por exemplo, pilares, ou estruturas do tipo saia ou "skirt"). Em outra concretização preferida da invenção, a fundação marinha compreende especificamente saias ("skirts") perimetrais que penetram no fundo do mar ao apoiar a fundação sobre este, onde o limite inferior das ditas saias é mais baixo que o limite do material antissocavação, de modo que a prega das saias seja iniciada antes que o material antissocavação entre em contato com o fundo do mar. Graças às saias, quando o material antissocavação entrar em contato com o fundo do mar, será evitado o risco de o dito material poder deslizar abaixo da fundação, embora esta, contudo, não tenha chegado a se apoiar no fundo, já que as saias atuam como barreira. Adicionalmente, as saias permitem que os pneus vão diretamente a seu limite definitivo (coincidente com a base da fundação), evitando a necessidade de meios de controle da configuração das posições do dispositivo de fixação. O limite inferior das saias é mais baixo do que o do material antissocavação, tanto em situações provisionais de transporte e/ou instalação, quanto em situação definitiva ou condição instalada.

[0030] A presente invenção provê, portanto, uma solução para o transporte e a colocação do material antissocavação para infraestruturas subaquáticas, evitando o emprego de meios ou embarcações especificamente destinadas a transportar e colocar o material antissocavação. Além disso, uma vez que o material antissocavação pode ser carregado na fundação em um lugar especialmente adaptado para isso, por exemplo, um porto, esta tarefa pode ser realizada de maneira simples e econômica, e ainda assim a colocação do material antissocavação em sua posição final pode ser prevista de maneira precisa e confiável. Além disso, uma vez que a colocação do material antissocavação em sua posição final seja feita de maneira automática com a colocação do próprio cimento, pode-se reduzir a complexidade, os tempos, os meios necessários e os custos de instalação do material antissocavação, sobretudo, em se tratando de profundidades elevadas.

[0031] Um segundo aspecto da invenção refere-se a um método de instalação de material antissocavação em uma fundação marinha pré- fabricada, que compreende o uso de um sistema de instalação de acordo com qualquer uma das concretizações descritas no presente documento, e que compreende a realização, pelo menos, dos seguintes passos em qualquer ordem tecnicamente possível:

[0032] a) dispor material antissocavação alojado e/ou sustentado em pelo menos um dispositivo de alojamento;

[0033] b) empregar pelo menos um dispositivo de fixação para instalar e/ou fixar material antissocavação e/ou pelo menos um dispositivo de alojamento de material antissocavação na fundação marinha, antes da transferência da dita fundação marinha até seu posicionamento definitivo no fundo do mar;

[0034] c) transportar de modo autoflutuante a fundação marinha conjuntamente com o sistema de instalação de material antissocavação;

[0035] d) realizar a ancoragem da fundação marinha até seu local definitivo no fundo do mar.

[0036] Em uma concretização preferida da invenção, o dito dispositivo de fixação e/ou o dito dispositivo de alojamento são configuráveis em pelo menos duas posições, sendo dispostos no passo b) em uma posição retraída, e o método compreende, depois do passo d):

[0037] e) dispor o dispositivo de fixação em posição de configuração desdobrada, liberando total ou parcialmente o dispositivo de alojamento e/ou material antissocavação, e propiciando o desdobramento do dito material em uma zona contígua à fundação marinha.

[0038] Em uma concretização preferida da invenção, a instalação do sistema na fundação marinha é realizada em um lugar arejado no local definitivo de instalação no fundo do mar, e posteriormente o conjunto formado pela fundação marinha e pelo sistema de instalação de material antissocavação é transportado até o dito local. Mais preferivelmente, a fundação marinha é transportada de maneira autoflutuante até as imediações de seu local definitivo de instalação, sendo preferivelmente empregados rebocadores ou meios análogos para seu transporte.

[0039] Em outra concretização preferida da invenção na qual o sistema compreende meios de controle remotos da configuração das posições do dispositivo de fixação, os meios de controle são operados remotamente a partir de um ponto na ou acima da superfície do mar, preferivelmente a partir da cabeça do trecho inferior de torre que permanece parcialmente submerso. Deste modo, é facilitada a operação de desdobramento do material antissocavação.

[0040] Um terceiro aspecto da invenção refere-se ao uso de um sistema de acordo com qualquer uma das concretizações descritas neste documento, durante o transporte de uma fundação marinha de forma autoflutuante pela superfície do mar, e/ou durante a ancoragem de uma fundação marinha até seu local definitivo de instalação no fundo do mar.

[0041] Um quarto aspecto da invenção refere-se a uma torre eólica, aerogerador e/ou equipamentos instalados sobre uma fundação marinha que empregam um sistema de instalação de material antissocavação de acordo com qualquer uma das concretizações descritas no presente documento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0042] As características da invenção ficarão mais evidentes a partir da seguinte descrição detalhada das concretizações da mesma, descritas, por meio de exemplo não limitativo, com referência aos desenhos anexos.

[0043] A Figura 1 é uma vista em perspectiva do sistema da invenção, de acordo com uma concretização preferida da mesma.

[0044] A Figura 2 é uma vista esquemática do sistema descrito na Figura 1, onde é mostrada a posição de configuração dobrada em que o material antissocavação é retraído dentro do dito dispositivo de alojamento.

[0045] A Figura 3 é uma vista esquemática do sistema descrito na Figura 1, onde é mostrado o passo para a posição de configuração desdobrada, onde é liberado total ou parcialmente o dispositivo de alojamento do material antissocavação, propiciando o desdobramento ou o posicionamento do dito material em sua posição definitiva contígua à fundação marinha.

[0046] As Figuras 4, 5, 6 e 7 representam esquematicamente, em respectivas vistas em elevação lateral, as fases de um método de uso da concretização dos meios de transporte e colocação da Figura 1, de acordo com a presente invenção.

[0047] A Figura 8 representa esquematicamente, em uma vista em elevação lateral em corte, uma concretização do sistema de acordo com a presente invenção.

[0048] A Figura 9 representa esquematicamente, em uma vista em elevação lateral em corte, o sistema da Figura 8 com a fundação instalada e o sistema de instalação em configuração desdobrada.

[0049] As Figuras 10A-10B mostram duas concretizações preferidas da invenção, onde o dispositivo de alojamento do material antissocavação compreende uma pluralidade de bolsas de alojamento do dito material, dispostas ao redor da fundação marinha.

[0050] As Figuras 11A-11C mostram diferentes etapas do método de instalação do sistema descrito nas Figuras 10A-10B, de acordo com a presente invenção.

[0051] As Figuras 12A-12C mostram três etapas de uma concretização preferida da invenção, onde a fundação marinha compreende saias perimetrais, adaptadas para penetrar no fundo do mar ao apoiar a fundação sobre este.REFERÊNCIAS NUMÉRICAS DAS FIGURAS

[0052] Nas figuras, elementos idênticos ou análogos em diferentes realizações são indicados com o uso dos mesmos números de referência, acrescentando-se um sinal de plica.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0053] As Figuras 1-3 mostram uma concretização do sistema de instalação do material antissocavação 1 em uma fundação subaquática pré-fabricada 2 de acordo com a invenção.

[0054] Conforme apreciado nas ditas figuras, o sistema de instalação do material antissocavação 1 compreende, preferivelmente, pelo menos um dispositivo de alojamento 3 do material antissocavação 1; e

[0055] - pelo menos um dispositivo de fixação 4 do material antissocavação 1 e/ou do dito dispositivo de alojamento 3 na fundação marinha 2;

[0056] onde o dispositivo de alojamento 3 e o dispositivo de fixação 4 são instaláveis na fundação marinha 2 antes da instalação da fundação marinha 2 em seu local definitivo (5).

[0057] Preferivelmente, o dispositivo de fixação 4 do material antissocavação 1 e/ou do dispositivo de alojamento 3 é configurável em, pelo menos, duas posições:

[0058] - uma posição de configuração dobrada 6, onde o dispositivo de alojamento 3 é fixado à fundação marinha 2, de maneira que o dito material antissocavação 1 seja retraído dentro do dito dispositivo de alojamento 3; e

[0059] - uma posição 7 de configuração desdobrada, onde o dispositivo de alojamento 3 é liberado total ou parcialmente do material antissocavação 1, propiciando o desdobramento do dito material 1 em uma zona contígua à fundação marinha 2.

[0060] Preferivelmente, a fundação 2 por gravidade compreende uma estrutura ou caixote de concreto 8, que tem um espaço interno oco, e que tem uma parede superior essencialmente circular e plana 9, uma parede ou laje inferior essencialmente circular e plana 10 disposta paralela e concêntrica à dita parede superior 9, e uma parede lateral que, nesta concretização, é vertical 11, unindo perimetralmente a dita parede superior 9 e a dita parede inferior 10.

[0061] Contudo, a fundação 2 pode ter qualquer outra forma dentro das comumente utilizadas, por exemplo, troncocônica, quadrada, etc. A fundação 2 por gravidade suporta uma construção que compreende, preferivelmente, uma torre 12 de altura suficiente como para emergir da superfície do mar no local de instalação 5 do caixote 8.

[0062] Nesta concretização, o material antissocavação 1 compreende uma pluralidade de pneus 13, o dispositivo de alojamento 3 compreende uma malha de alojamento 14, e o dispositivo de fixação 4 compreende um conjunto operativo formado por ilhoses 15, arcos de amarração 16, arcos de guia 17 e uma corda 18. Não obstante e tal como também ocorre no restante das concretizações da invenção, é possível utilizar outros meios equivalentes, tais como polias no lugar de ilhoses 15, anéis ou furos atravessantes no lugar de arcos 17, cabos no lugar de cordas 18, ou qualquer outro meio conhecido na técnica para a guia e/ou fixação dos mesmos.

[0063] Uma 19 das bordas largas da dita malha 14 é unidade de maneira fixa à borda radialmente externa da dita parede inferior 10, e os ditos ilhoses 15 são distribuídos uniformemente ao longo da outra 20 borda larga da dita malha 14. Os arcos 16 de amarração são distribuídos ao longo da borda superior da dita parede vertical 11, e os ditos arcos 17 de guia são dispostos em duas fileiras paralelas que se estendem radialmente sobre a parede superior 9, a partir da borda radialmente externa da dita parede superior 9 até a torre 12, e adicionalmente ao longo da extensão vertical da dita torre 12 até mais além da superfície do mar 21 na condição instalada do caixote 8. A dita malha 14 é colocada de tal maneira que os ditos ilhoses 15 fiquem intercalados entre os ditos arcos de amarração 16. A dita corda 18 é enfiada nos ditos ilhoses 15 e nos ditos arcos de amarração 16, atravessando, portanto, os ilhoses 15 e os arcos de amarração 16 alternadamente, e é enfiada adicionalmente nos ditos arcos de guia 17 até mais além da superfície do mar na condição instalada do caixote 8. A dita corda 18 é tensionada como para se estender de maneira substancialmente circunferencial em sua parte enfiada nos ilhoses e nos arcos de amarração. A dita malha 14 é suficientemente grande para, nesta posição, criar um bolso com a dita parede vertical 11 em que estão alojados os ditos pneus 13, perimetralmente com relação ao dito caixote 8. Esta situação corresponde à configuração dobrada do sistema de fixação, em que a posição relativa do material antissocavação 1 em relação ao caixote de concreto 8 difere daquela que será sua posição final em condição instalada.

[0064] A concretização mostrada ilustra um sistema de fixação com uma única corda 18 fixando a malha 14. Naturalmente, são possíveis configurações nas quais se emprega, de forma análoga, mais de uma corda 18 ou malha 14 gerando vários subsistemas operativos sem limitar, portanto, o alcance da invenção.

[0065] As Figuras de 4 a 7 mostram diversas fases do método de uso dos meios de transporte e colocação do material antissocavação nas Figuras de 1 a 3.

[0066] A Figura 4 mostra uma massa de água, neste caso, o mar, que apresenta um fundo subaquático, neste caso, o fundo do mar 22, que, por sua vez, compreende um local de instalação 5, (podendo o dito local ser ou não recuado. Através da superfície do mar 21, é deslocado um rebocador 23 que reboca o caixote 8 por autoflutuação até que ele fique situado correspondentemente vertical com relação a seu local de instalação 5. O dito caixote 8 tem apoiada pelo menos parte da torre 12, que, neste caso, é uma torre do tipo telescópico. Nesta concretização, um aerogerador é transportado já instalado junto com a fundação 2. Tal como apreciado na figura, o sistema de instalação de material antissocavação 1, de acordo com a presente invenção, foi instalado antes do transporte do conjunto em uma única operação.

[0067] Preferivelmente, o material antissocavação 1 se encontra total ou parcialmente submerso durante o processo de transporte rebocado, o que reduz seu peso efetivo e, portanto, seu efeito sobre o calado do conjunto. O emprego de materiais de baixa densidade como pneus, cuja densidade é muito similar à da água, traz uma vantagem relevante, uma vez que seu efeito sobre o calado do conjunto é minimizado ou mesmo praticamente anulado.

[0068] A Figura 5 mostra o dito caixote 8 que foi situado já no dito local de instalação 5, por gravidade, neste caso, por lastro mediante a inundação de seu espaço interno com água do mesmo mar 21.

[0069] A Figura 6 mostra que um dos cabos da corda 18 que emergem da superfície do mar 21 é puxado através da respectiva fileira de arcos de guia 17, enquanto é solto o outro dos cabos de corda 18 que emergem da superfície do mar 21 através da respectiva fileira de arco de guia 17. Desta maneira, a dita corda 18 é desenfiada dos ilhoses 15, dos arcos de amarração 16 e dos arcos de guia 17, liberando a borda 20 dos ilhoses da dita malha 14; isto é, o dito conjunto operativo 15, 16, 17, 18 é desengatado ou desdobrado. A Figura 6 mostra um momento desta fase em que a dita corda 18 foi desenfiada de parte dos ditos ilhoses 15, de parte dos ditos arcos de amarração 16 e de parte dos ditos arcos de guia 17, tendo já liberado, portanto, parte da borda 20 de ilhoses da dita malha 14. A dita parte da borda 20 de ilhoses da dita malha 14 que foi liberada cai então no fundo do mar 22 pelo efeito do peso dos pneus 13, e os ditos pneus 13 são desdobrados assim na zona do fundo do mar 22 contígua ao dito caixote 8. Preferivelmente, o dispositivo de fixação 4 pode ser acionado a partir de uma plataforma de trabalho 26 localizada na torre 12 e que permanece imersa ao longo de todo o processo. Para isso, a corda 18 pode ser operada a partir da dita plataforma 26.

[0070] A Figura 7 mostra que a corda 18 já foi retirada por complete e todos os pneus 13 estão já, portanto, desdobrados na zona do fundo do mar 22 que circunda de maneira contígua o dito caixote 8.

[0071] Preferivelmente, a própria malha 14 que atuou como dispositivo de alojamento nas fases provisionais de instalação, e que, em situação definitiva, fica localizada total ou parcialmente abaixo do material antissocavação 1, pode também contribuir para reduzir ou evitar a possível socavação.

[0072] Posteriormente, por efeito de movimentos naturais do fundo do mar, os pneus 13 podem tender paulatinamente a ir ficando cheios de material do fundo, areia, por exemplo, o que os dota de peso e melhora de sua função como material antissocavação 1.Preferivelmente, os pneus 13 são unidos entre si mediante cordas ou qualquer outro meio de amarração conhecido na técnica, o que é vantajoso para evitar que haja unidades que possam ser arrastadas ou separadas do restante. Os pneus podem ser soltos ou mesmo agrupados em bolsas ou malhas secundárias, dentro da malha principal 14.

[0073] Com referência às Figuras 8 e 9, estas mostram meios de transporte e colocação de material antissocavação para uma fundação marinha pré-fabricada de acordo com outra concretização preferida da invenção. Os ditos meios de transporte e colocação de material antissocavação compreendem um geotêxtil 14" que pode ser de capa simples (tipo manta) ou mesmo de capa dupla (tipo bolsa). Pode-se também empregar painéis de concreto como alternativa ao geotêxtil. O dispositivo de fixação nesta concretização poderia ser análogo àquele mostrado em outras realizações como as descritas nas Figuras 1 a 3 ou nas Figuras 10A ou 10B.

[0074] A Figura 8 mostra o sistema em sua posição dobrada 6, e a Figura 9 mostra o sistema em sua configuração desdobrada 7.

[0075] Nesta concretização, o material antissocavação é o próprio geotêxtil 14" e o dispositivo de alojamento são elementos de apoio e/ou fixação da borda inferior do dito geotêxtil dispostos lateralmente ao longo do perímetro da fundação, que podem ser ou não articulados. Opcionalmente, no caso do emprego de um geotêxtil de capa dupla na forma de bolsa, o espaço interno do geotêxtil 14" pode ser cheio de outro material, preferivelmente endurecível. Opcionalmente o geotêxtil pode incorporar sementes, fertilizantes ou outros componentes destinados a facilitar a vegetação do fundo do mar 22 na zona contígua ao caixote 8. Para facilitar um melhor desdobramento do geotêxtil no fundo do mar, o geotêxtil pode contar em sua borda perimetral externa com uma tubulação, na forma de mangueira ou similar, suscetível de ser cheia por pressão, de modo que tenda a adotar sua geometria essencialmente circular e, desse modo, a contribuir para o desdobramento do geotêxtil.

[0076] As Figuras 10A e 10B mostram outras concretizaçõespreferidas da invenção, onde o dispositivo de alojamento 3 do material antissocavação 1 compreende uma pluralidade de bolsas de alojamento 24 suspensas lateralmente ao redor da fundação marinha 2. Na dita concretização, cada uma das ditas bolsas 24 é conectada a uma corda 18 ou cabo de retenção das mesmas, onde a dita corda 18 atua como dispositivo de fixação 4 do material antissocavação 1 e do dispositivo de alojamento 3. Como será apreciado por aquele versado na técnica, o uso de malhas 14, bolsas 24 ou outras soluções equivalentes são indiferentemente realizáveis no âmbito da invenção, em alterar o objetivo da mesma. É igualmente possível que uma única corda 18 permita suspender mais de uma bolsa 24.

[0077] Na concretização da Figura 10A, o dispositivo de fixação 4 conta com um conjunto operativo para o desdobramento das ditas bolsas 24 que compreende um ou mais elementos de fixação provisória 27 das diferentes cordas 18 das que suspendem as bolsas 24, o dito elemento de fixação sendo liberável, de modo que, uma vez que a fundação esteja apoiada no fundo do mar 22, as cordas 18 possam ser liberadas, permitindo assim que as bolsas 24 caiam no fundo do mar 22. O dito elemento de fixação provisória 27 pode ser acionável remotamente (por exemplo, mediante cordas ou cabos operados a partir da superfície, não mostrados na figura), ou pode ser projetado para ser liberado automaticamente, uma vez que a fundação 2 é apoiada no fundo do mar 22, e pode ser posicionado em qualquer outro ponto conveniente da fundação 2 e/ou da torre 12 e/ou da plataforma de trabalho (26). Esta concretização da invenção apresenta algumas vantagens adicionais, já que permite desdobrar o material antissocavação 1 sem a necessidade de abrir as bolsas 24, mediante a liberação do dispositivo de alojamento 3. Desse modo, as bolsas 24 caem no fundo do mar 22, mantendo em seu interior o material antissocavação 1, o que proporciona um maior controle sobre o desdobramento do mesmo no pé da fundação 1 ou em outro ponto da torre 12. Esta solução facilita, além disso, as tarefas de retirada ou de substituição do material antissocavação 1 e supõe um menor impacto ambiental que o das outras alternativas. Adicionalmente, o fato de manter o material antissocavação 1 alojado nas bolsas 24 faz com que o dito material 1 tenha um menor risco de deslocamento ante aos efeitos de onda, maré ou correntes.

[0078] Para facilitar o posicionamento e/ou a operação do sistema, o conjunto operativo do dispositivo de fixação 4 pode também contar com arcos de guia 17, e/ou guias, polias ou elementos análogos que facilitem o posicionamento, a guia ou a fixação das cordas 18. Conforme apreciará aquele versado na técnica, o dito conjunto operativo pode ser dividido em vários subconjuntos operativos, cada um dos quais é aplicado sobre uma fração do total das bolsas 24 que circundam a fundação 2, para fins de limitar seu tamanho e/ou facilitar sua colocação e/ou operação.

[0079] Na Figura 10B é mostrado um dispositivo de fixação 4 alternativo, no qual cada corda 18 para a fixação das diferentes bolsas é unida a uma segunda corda 18’, que é enfiada pelos arcos de amarração 16 e/ou arcos de guia 17, de tal modo que, com a liberação da segunda corda 18’, as diferentes bolsas 24 suspensas sejam abaixadas até ficarem apoiadas em sua posição definitiva no fundo do mar 22.

[0080] As Figuras 11A-11C mostram diferentes etapas do método de instalação dos meios de transporte e colocação descritos nas Figuras 10a-10b, análogas àquelas das Figuras 4-7.

[0081] Conforme apreciará aquele versado na técnica, outras configurações do sistema de fixação com diferentes conjuntos operativos podem ser empregadas com efeitos análogos e com base em elementos conhecidos na técnica, sem fugir, portanto, do alcance da invenção.

[0082] Preferivelmente, as diferentes bolsas 24 são unidas umas com as outras, de modo que seja evitado que cada bolsa atue como um elemento solto e independente. Isto pode ser especialmente conveniente durante a fase de transporte rebocado do conjunto formado pela fundação 2 e pelo sistema de instalação do material antissocavação 1.

[0083] As Figuras 12A-12C mostram fases diferentes de outra concretização preferida da invenção, onde a fundação marinha 2 compreende saias perimetrais 25 que penetram no fundo do mar 22 ao apoiar a fundação 2 neste, onde o limite inferior das ditas saias 25 é mais baixo do que o limite do material antissocavação 1, de modo que a prega das saias seja iniciada antes de o material antissocavação 1 chegar a entrar em contato com o fundo do mar 22. Como foi descrito nas seções anteriores, graças às saias 25, quando o material antissocavação 1 entrar em contato com o fundo do mar 22 será evitado o risco de o dito material poder deslizar sob a fundação 2, embora esta, todavia, não tenha chegado a se apoiar no fundo 22, já que as saias 25 atuam como barreiras. Adicionalmente, as saias 25 permitem que o material antissocavação 1 esteja diretamente em seu limite definitivo (coincidente com a base da fundação 2), tornando desnecessários os meios de controle da configuração das posições do dispositivo de fixação 4.

[0084] Conforme entenderá aquele versado na técnica com base nos ensinamentos do presente documento, um conjunto operativo do tipo mecânico manual, como aqueles descritos aqui com relação às diversas concretizações de um respectivo dispositivo de montagem de acordo com a presente invenção, pode ser substituído por um dispositivo de montagem do tipo eletromecânico a controle remoto. Todavia, em certas aplicações, este último tipo de dispositivo de montagem poderia ser demasiadamente custoso, por exemplo, por ser necessário um elevado número de peças com uma grande resistência a ambientes marinhos.

[0085] Naturalmente, permanecendo iguais ao princípio da invenção, as concretizações e os detalhes de construção podem variar amplamente com relação àqueles descritos e ilustrados aqui puramente por meio de exemplo não limitativo, sem fugir do alcance da invenção, conforme definido nas reivindicações anexas.

Claims

1. Sistema de instalação de material antissocavação (1) em uma fundação marinha pré-fabricada (2), a dita fundação (2) sendo transportável de maneira autoflutuante até seu local definitivo (5) no fundo do mar (22), o dito sistema compreendendo: pelo menos um dispositivo de alojamento (3) do material antissocavação (1), em que o dito dispositivo de alojamento (3) compreende múltiplas bolsas (24) cheias de material antissocavação (1), lateralmente adjacentes ao perímetro da fundação (2) e unidas entre si; pelo menos um dispositivo de fixação (4) para fixação do dispositivo de alojamento (3) na fundação marinha (2), caracterizado pelo fato de o pelo menos um dispositivo de fixação (4) é equipado com um dispositivo de controle e/ou de acionamento remoto; em que o dito dispositivo de controle e/ou de acionamento remoto compreende um ou mais mecanismos de desdobramento mediante transmissão através de tensores, cabos e/ou cordas, e em que o dito dispositivo de controle e/ou acionamento remoto é adaptado para configurar remotamente e/ou automaticamente o dispositivo de alojamento (3) em pelo menos duas posições: uma posição de configuração dobrada (6), na qual as bolas (24) do dispositivo de alojamento (3) são mantidas em uma posição provisória e retraída diferente de sua posição definitiva em condição instalada, adjacente ao perímetro da fundação; e uma posição de configuração desdobrada (7), em que o dispositivo de alojamento (3) é liberado total ou parcialmente do material antissocavação (1), propiciando o posicionamento das bolsas (24) do dito dispositivo de alojamento (3) em sua posição definitiva, contígua à fundação marinha (2).

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material antissocavação (1) compreende um ou mais dos seguintes materiais: cascalho, pedras, sados de areia, enrocamento, pneus, composição endurecível, blocos, painéis ou corpos ocos de concreto, vegetação, sementes.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o material antissocavação (1), que é instalado na fundação marinha (2) antes da instalação da fundação marinha (2) em seu local definitivo (5), tem uma densidade que não excede em mais de 50% a densidade da água e de pelo menos parte do dito material (1) estar localizada em posição submersa durante o transporte da fundação marinha (2) até seu local definitivo (5).

4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de alojamento (3) compreende um ou mais dos seguintes elementos: uma rede, uma malha, um geotêxtil, uma grade, um toldo, uma manta de alojamento.

5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a fundação marinha (2) é uma fundação por gravidade que compreende uma base oca de concreto que pode ser provisoriamente flutuante.

6. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a fundação marinha (2) compreende saias perimetrais (25) que penetram no fundo do mar (22) ao apoiar a fundação (2) neste, o limite inferior das ditas saias (25) sendo mais baixo do que o limite do material antissocavação (1), de modo que a prega das saias seja iniciada antes de o material antissocavação (1) entrar em contato como fundo do mar (22).

7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a fundação marinha (2) é uma fundação de uma torre eólica.

8. Método de instalação de material antissocavação (1) em uma fundação marinha pré-fabricada (2) que compreende o uso de um sistema de instalação, como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende a realização, pelo menos, dos seguintes passos: a) dispor material antissocavação (1) alojado e/ou sustentado em pelo menos um dispositivo de alojamento (3) que compreende múltiplas bolsas (24) reenchíveis do dito material antissocavação (1), lateralmente adjacentes ao perímetro da fundação (2) e unidas entre si; b) empregar pelo menos um dispositivo de fixação (4) para instalar e/ou fixar o dispositivo de alojamento (3) de material antissocavação (1) na fundação marinha (2), antes da transferência da dita fundação marinha (2) até seu posicionamento definitivo no fundo do mar (22); c) transportar de modo autoflutuante a fundação marinha (2) conjuntamente com o sistema de instalação do material antissocavação (1); d) realizar a ancoragem da fundação marinha (2) até sua localização definitiva (5) no fundo do mar (22).

9. Método de instalação de material antissocavação (1), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende, depois do passo d):e) dispor o dispositivo de fixação (4) em posição de configuração desdobrada, liberando total ou parcialmente o dispositivo de alojamento (3), e propiciando o posicionamento das bolsas (24) do dito dispositivo de alojamento (3) em sua posição definitiva contígua à fundação marinha (2).

10. Método de instalação de material antissocavação (1) , de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende operar o dispositivo de controle e/ou acionamento à distância da configuração das posições (6, 7) do dispositivo de fixação (4), e de o dito dispositivo de controle e/ou atuação ser operado remotamente a partir de um ponto na ou por cima da superfície do mar (21).

11. Uso de um sistema, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que é usado durante o transporte de uma fundação marinha (2) de forma autoflutuante pela superfície do mar (21), e/ou durante a ancoragem de uma fundação marinha (2) até seu local definitivo (5) de instalação no fundo do mar (22).