BR112019008445B1 - Instalação portuária e método para amarração de um corpo flutuante em uma instalação portuária - Google Patents

Abstract

Várias modalidades referem-se a um método e a uma instalação portuária para amarração de um corpo flutuante. A instalação portuária inclui uma estrutura de base empilhada provida com duas paredes laterais que se projetam para cima através do nível do mar terminadas acima do nível do mar e uma estrutura de fundo disposta lateralmente interconectando as paredes laterais, onde uma superfície de topo da estrutura de fundo é disposta a uma profundidade permitindo que o corpo flutuante seja flutuado entre as paredes laterais e onde o corpo flutuante estiver disposto para ser suportado rigidamente, mas de forma removível por pelo menos partes das paredes laterais. O método inclui trazer o corpo flutuante para uma posição entre as paredes laterais e fixar rigidamente o corpo flutuante nas paredes laterais verticais da estrutura de base e ainda expor o corpo flutuante mais ou menos totalmente à flutuabilidade, permitindo uma folga preenchida com água pelo menos entre o fundo do corpo flutuante e uma superfície superior correspondente da estrutura de base.

Description

Referência cruzada ao pedido relacionado

[001] Este pedido reivindica o benefício de prioridade do Pedido de Patente Norueguês No. 20161699, depositado em 27 de outubro de 2016, o seu conteúdo sendo incorporado por referência na sua totalidade para todos os fins.

Campo Técnico da Invenção

[002] A invenção refere-se a um método e a um sistema para amarração de um corpo flutuante em uma instalação portuária compreendendo uma estrutura de base empilhada provida de duas paredes laterais que se projetam para cima através do nível do mar, terminadas acima do nível do mar e uma estrutura de fundo disposta lateralmente interconectando rigidamente as paredes laterais, onde uma superfície de topo da estrutura de fundo está disposta a uma profundidade que permite que o corpo flutuante seja flutuado entre as duas paredes laterais, e onde o corpo flutuante (ou estrutura flutuante) seja disposto para ser suportado rigidamente, mas de forma removível por pelo menos partes das paredes laterais.

Antecedentes da Invenção

[003] Existe um problema importante para estruturas offshore flutuantes em águas expostas a condições extremas do mar com, por exemplo, marés de tempestades. É bem conhecido que as marés de tempestades aparecem principalmente em águas rasas perto da costa, por exemplo, em conexão com ciclones tropicais, onde os níveis de água próximos à costa podem aumentar temporariamente em até 8 a 9 metros. Isto imporá forças de elevação enormes a uma Estrutura de baseada em Gravidade (GBS) com armazenamento de líquidos com grande área de plano de água ao nível do mar e localizada perto da costa. Os volumes de lastro fixo adicionais para neutralizar tais forças de elevação temporárias necessitarão de um aumento significativo do volume e peso da GBS para garantir pressão de fundo positiva em todos os momentos, mas também para garantir flutuabilidade adicional durante a flutuação, submersão e instalação da GBS no assoalho marinho. Tal aumento no volume resultará novamente em aumento adicional das forças de elevação, necessitando de volumes adicionais de lastro para ambos o lastro de água do mar e para o lastro fixo, - representando um espiral de efeito de design negativo que tornará uma solução de GBS muito dispendiosa.

[004] Sabe-se também que as soluções de GBS podem não ser viáveis ou, na melhor das hipóteses, serão muito dispendiosas para uso em solos macios e não consolidados do assoalho marinho, como os encontrados em deltas de rios. Por essas razões, a GBS pode ser equipada com saias de sucção, mas o simples tamanho e a altura vertical de tais soluções de saia podem representar soluções de fundação proibitivamente dispendiosas, possuindo até à data tornado corpos de armazenamento flutuantes a única solução viável em áreas com tais condições de solo.

[005] Para reduzir os problemas associados com as dinâmicas dos corpos flutuantes durante as operações de carregamento, foi proposto instalar estruturas de aço ou concreto grandes, retangulares ou quadradas no assoalho marinho, funcionando como portos artificiais, onde uma parede contínua de aço ou concreto é projetada para formar uma proteção contra ondas incidentes. Profundidades típicas de água propostas são de 8 a 30 metros. Este tipo de grandes construções destina-se a ser construído longe de áreas povoadas e ao mesmo tempo funcionar como um quebra-mar para os navios de gás natural liquefeito (LNG) durante as operações de carga e descarga.

[006] O problema com as ondas pode ser reduzido movendo-se o navio para o lado de sotavento da construção do porto, mas cálculos e experimentos de bacia mostraram que a construção do porto, que forma uma barreira contínua, deve ser construída para ser muito grande se for para se obter um efeito de blindagem significativo quando ondas e ondulações surgem durante um período a partir de um ângulo particularmente desfavorável. Isto deve-se ao efeito bem conhecido de que as ondas do oceano serão difratadas em ambos os lados de tal construção e um ponto focal surgirá a alguma distância atrás do lado de sotavento onde as ondas difratadas se encontram. Neste ponto focal, a altura das ondas pode, na verdade, ser maior que as ondas incidentes.

[007] Uma grande construção portuária colocada no fundo do oceano, destinada a agir como um escudo contra as ondas, será, portanto, muito dispendiosa. Diferentes formas para esses tipos de locais portuários para o LNG construído em concreto para blindar as embarcações das ondas durante as operações de carregamento foram sugeridas. Um formato sugerido é, por exemplo, construir a construção em forma de ferradura e deixar que as embarcações de LNG carreguem dentro dela. Isso reduzirá consideravelmente a dinâmica, mas o local de porto será ainda mais dispendioso do que um local portuário no formato de um retângulo.

[008] GB 1369915 descreve um local de porto compreendendo um número de unidades que estão à tona ou afundadas e de outro modo construídas para colocação no assoalho marinho. Cada unidade compreende uma estrutura de base, de transporte de carga e elementos de quebra de onda móveis que podem ser movidos se necessário.

[009] A US 3,958,426 descreve um local de porto compreendendo um número de unidades colocadas à parte no assoalho marinho, de modo que pelo menos uma localização de amarração reta é formada. As unidades são providas com defensas e dispositivos de amortecimento de ondas.

[010] O documento WO 2006/041312 descreve uma instalação portuária para armazenamento, carregamento e descarregamento de hidrocarbonetos tais como LNG no mar, cujo conteúdo total pelo presente é incluído por referência. O porto compreende três unidades construídas em aço ou concreto, colocadas no assoalho marinho. As unidades são colocadas em relação lateral em linha. O porto está configurado para amortecer as ondas, a embarcação sendo destinada a ficar no lado a sotavento da amarração.

[011] O documento WO 2013/002648 descreve uma instalação portuária para armazenamento, carregamento e descarregamento de produtos de hidrocarbonetos no mar, compreendendo um número de unidades sendo mutuamente colocadas no assoalho marinho de modo a formar uma instalação portuária. As unidades são colocadas independentemente a uma determinada distância, na direção lateral, e possuindo uma superfície frontal ao longo da qual uma embarcação é destinada a ser amarrada, formando passagens para as partes das ondas, e sendo configurada para amortecer uma parte das ondas incidentes, enquanto permite que outras partes das ondas e correntes passem pela instalação portuária.

[012] O documento US 2005/139595 descreve um armazenamento de instalações e carregamento de LNG, consistindo em uma estrutura de assoalho marinho assentando em um assoalho marinho, a estrutura de assoalho marinho possuindo uma placa de base assentando no assoalho marinho e três paredes que se estendem para cima. A estrutura de assoalho marinho tem uma abertura, que permite que um módulo flutuante seja manobrado para a posição dentro da estrutura de assoalho marinho e lastreado para repousar na placa de base.

[013] O documento FR 2894646 descreve uma estrutura baseada na gravidade que assenta no assoalho marinho devido ao seu próprio peso e provida com saias abertas e salientes para baixo, pressionadas para o assoalho marinho. A estrutura baseada na gravidade tem uma forma em formato de U, com as paredes verticais estendendo-se para cima a partir de uma placa de fundo submersa, provida com câmara de flutuabilidade, funcionando como peso para prover o peso requerido. Uma modalidade da estrutura baseada na gravidade pode também ser provida de estacas que se estendem para baixo através das paredes verticais e para o solo de suporte, as estacas sendo terminadas no topo das paredes acima do nível do mar.

[014] No entanto, estas instalações portuárias para armazenamento podem ser grandes em escala, complexas e dispendiosas. Elas demoram muito para se construir e têm variação limitada em relação à mobilidade e a outras aplicações. Devido às dependências das saias profundas para permitir a fundação, podem também ocorrer problemas durante a instalação, em particular em águas rasas com assoalho marinho lamacento ou macio. Além disso, a densidade, a composição, a consolidação e a topografia do solo do assoalho marinho podem variar significativamente de um local do assoalho marinho para outro. Por exemplo, o solo na foz dos rios será frequentemente dominado por solo macio e lamacento com uma espécie de textura de iogurte, enquanto outras áreas do assoalho marinho podem ser influenciadas ou sobrepostas por arenito duro, calcário ou rocha vulcânica antiga. Isso terá impacto direto na capacidade de suporte de carga do solo do assoalho marinho e, portanto, na possibilidade de encontrar uma solução de fundação previsível e confiável para uma estrutura de assoalho marinho que ficará sobre o assoalho marinho.

[015] Por isso, existe um requisito para sistemas de instalações portuárias rentáveis, versáteis e flexíveis que podem ser instalados em águas rasas e que sejam adequados para instalação em áreas com um assoalho marinho possuindo uma fraca capacidade de carga. Além disso, há uma demanda por uma instalação offshore que pode ser padronizada tanto quanto possível por razões de fabricação e custo, e que pode ser facilmente implantada em locais offshore ou próximos da costa com qualquer tipo de solo de assoalho marinho.

[016] Existe também a necessidade por um método para garantir o empilhamento adequado e apropriado de tal instalação portuária, evitando o movimento relativo entre a planta e o assoalho marinho durante as operações de empilhamento.

Sumário da invenção

[017] O princípio utilizado de acordo com a presente invenção consiste em utilizar uma estrutura de base empilhada onde o peso de um corpo flutuável atracado e suportado pela estrutura de base transferido mais ou menos diretamente para o assoalho marinho através de estacas terminadas acima do nível do mar, transportadas e/ou asseguradas por estruturas acima do nível do mar. Além disso, outro princípio utilizado é amarrar ou ancorar um corpo flutuante com segurança a uma baía de atracagem usando força gravitacional e/ou lastro. O corpo flutuável ou corpo flutuante pode ser exposto mais ou menos à flutuabilidade, permitindo uma folga preenchida de água, pelo menos entre o fundo do corpo flutuante e uma superfície superior correspondente da estrutura de base. O corpo flutuante pode opcionalmente ser amarrado à bacia de atracagem (ou estrutura de base) em combinação com atar em força. A este respeito, a estrutura de base pode assentar no assoalho marinho com pelo menos uma parte da sua pegada ou a estrutura de base pode ser posicionada a uma distância acima do solo do assoalho marinho, ou seja, sem estar realmente em contato com o solo do assoalho marinho, todas as cargas, pesos e forças em qualquer caso, sendo tomadas e transferidas para o assoalho marinho pelas estacas.

[018] Um objetivo da presente invenção é prover uma fundação e sistema de suporte e um método de instalação para uma estrutura de base que transfere as cargas, forças e momentos de flexão de uma estrutura flutuante atracada (ou corpo flutuante) diretamente para as camadas mais profundas do solo do assoalho marinho sem causar falha ou instabilidade do suporte ou da fundação de atracação devido às forças ambientais ou outras forças relevantes que atuam na estrutura de base.

[019] Um outro objetivo da presente invenção consiste em prover um terminal de assoalho marinho de águas rasas polivalente com um corpo de armazenamento flutuável atracado e um método para estabelecer o dispositivo de fixação entre o corpo flutuante e uma estrutura de base.

[020] Ainda outro objetivo da invenção é prover um terminal de assoalho marinho que é projetado para transferir cargas verticais significativamente grandes sobre o solo do assoalho marinho, causado por grandes pesos de líquidos armazenados dentro de um corpo atracado (isto é, o corpo flutuável que está atracado) e / ou forças e cargas agindo no terminal do assoalho marinho sem permitir quaisquer movimentos relativos entre o corpo flutuante e a estrutura de suporte e quaisquer movimentos relativos entre o assoalho marinho e o terminal.

[021] Um outro objetivo da presente invenção é prover um terminal de assoalho marinho em águas rasas, flexível em termos de uso, econômico e fácil de estabelecer na maioria dos tipos de condições do solo do assoalho marinho.

[022] Outro objetivo da invenção é prover um sistema de armazenamento próximo da costa que pode, quando requerido, também estar localizado em solo extremamente macio e lamacento como encontrado em deltas de rios e áreas de assoalho marinho de solo não consolidado onde estruturas baseadas em gravidade não podem ser instaladas ou serão proibitivamente dispendiosas e onde o corpo flutuante sem esforços muito complicados pode ser removido novamente após a missão concluída.

[023] Um objetivo adicional da invenção é que pode ser dada a capacidade estrutural para resistir a forças de elevação de grande flutuabilidade durante marés de tempestade extremas sem quaisquer modificações volumétricas importantes da sua estrutura de suporte de carga.

[024] É também um objetivo da invenção assegurar diretamente a transferência segura e/ou distribuição de grandes cargas verticais e forças do corpo flutuante para a estrutura de base e da estrutura de base para as estacas e das estacas para o assoalho marinho, geradas pelo armazenamento de grandes volumes de líquidos dentro do corpo flutuante e/ou geradas por cargas e forças geradas pelo estado e clima do mar.

[025] É também um objetivo da presente invenção prover um terminal de assoalho marinho compreendendo uma subestrutura de assoalho marinho e um corpo modular flutuante especialmente concebido para adaptar um ao outro, e para simplificar a atracação e amarração do corpo flutuável em um tempo e custo efetivos.

[026] É também um objetivo da invenção prover uma instalação e atracação rápidas, seguras e removíveis do corpo flutuante com equipamento do lado do topo.

[027] Ainda outro objetivo da presente invenção é evitar a falha local de uma ou mais estacas devido ao impacto de carga excessiva local causado pela estrutura de base montada e estrutura flutuante, as forças e forças atuantes sendo balanceadas e distribuídas também às estacas vizinhas.

[028] Ainda outro objetivo da presente invenção é prover um sistema de amarração baseado em um sistema de estacas onde as cargas e forças atuantes causadas por forças ambientais que atuam sobre a estrutura montada ou as cargas e forças impostas pela estrutura flutuante sobre a estrutura de base são distribuídas através das interfaces entre a estrutura flutuante e a estrutura de base e entre a estrutura de base e o sistema de estacamento de forma controlada, evitando tensões e esforços excessivos nas respectivas interfaces e evitando falhas de terra na interface entre as estacas e o solo assoalho marinho circundante .

[029] Outro objetivo da presente invenção é prover uma solução onde seja possível nivelar verticalmente a posição da estrutura flutuante em relação à estrutura de base e/ou ajustar localmente a posição vertical da estrutura flutuante a fim de assegurar uma carga balanceada e/ou distribuição de força de cargas e forças atuantes através do sistema.

[030] Ainda outro objetivo da presente invenção é prover um sistema de transferência de carga e força onde é estabelecida uma distribuição balanceada de carga e força, assegurando que as cargas e forças sejam transferidas através da estrutura de base para as estacas, evitando assim a tensão local excessiva e a sobrecarga de esforço.

[031] Outro objetivo da presente invenção é prover um terminal ou um porto de assoalho marinho ou uma instalação portuária com uma blindagem para uma embarcação, que pode ser vantajosamente mais rentável do que empregar uma estrutura de quebra de onda, que pode ser relativamente dispendiosa.

[032] Os objetivos da presente invenção são conseguidos por um terminal de assoalho marinho e um método para estabelecer tal terminal de assoalho marinho como definido adicionalmente pelas reivindicações independentes. Modalidades, alternativas e variantes da invenção são definidas pelas reivindicações dependentes.

[033] De acordo com uma modalidade, é provido um método para amarração de um corpo flutuante em uma instalação portuária. A instalação portuária pode incluir uma estrutura de base empilhada provida com duas paredes laterais que se projetam para cima através do nível do mar, terminadas acima do nível do mar e uma estrutura de fundo disposta lateralmente que interconecta as paredes laterais. As duas paredes laterais podem ser duas paredes laterais opostas, uma em frente da outra.

[034] Por outras palavras, a estrutura de base pode ser disposta para ser suportada por um assoalho marinho por meio de várias estacas. Por exemplo, as estacas podem ser terminadas em uma superfície superior das paredes laterais, acima do nível do mar. No contexto de várias modalidades, o corpo flutuante pode referir-se a uma estrutura flutuante ou a um flutuador ou a um módulo flutuante.

[035] Uma superfície superior da estrutura inferior está disposta a uma profundidade que permite que o corpo flutuante seja flutuado entre as duas paredes laterais. Além disso, o corpo flutuante está disposto para ser suportado rigidamente, mas de forma removível por pelo menos partes das paredes laterais. O corpo flutuante é flutuado em uma posição entre as paredes laterais e fixado rigidamente às paredes laterais verticais da estrutura de base e ainda sendo exposto mais ou menos totalmente à flutuabilidade, permitindo uma folga preenchida com água pelo menos entre a parte de fundo do corpo flutuante e uma superfície superior correspondente da estrutura de base, impedindo o movimento vertical relativo entre o corpo flutuante e a estrutura de base.

[036] O corpo flutuante pode, como opção, ser rigidamente fixado à estrutura de base, dispondo um número de dispositivos de tensionamento entre o corpo flutuante e a parte superior (ou extremidade superior ou parte de topo ou extremidade de topo) das paredes laterais, os dispositivos de tensionamento sendo rigidamente fixos com uma extremidade a pontos fortes no corpo flutuante e as extremidades opostas sendo rigidamente fixas à extremidade superior das paredes laterais.

[037] Por exemplo, as barras de tensão aplicam forças adicionais que, combinadas com a gravidade e o lastro, aumentam a capacidade da fixação de receber variações de cargas verticais.

[038] De acordo com a invenção, uma superfície no corpo flutuante pode ser deixada repousar sobre uma superfície na superfície de extremidade superior (ou superfície superior) das paredes laterais, em estreita associação com a extremidade superior das estacas que suportam a estrutura de base no assoalho marinho e que se estende verticalmente para baixo através das paredes laterais e para o assoalho marinho.

[039] O corpo flutuante pode ser provido de pontos fortes em uma parte que se projeta lateralmente para fora dos lados do corpo flutuante e os pontos fortes do corpo flutuante podem ser posicionados acima (ou sobre) do topo (ou superfície de topo ou parte de topo) das paredes laterais da estrutura de base, quando o corpo flutuante é permitido flutuar entre as duas paredes laterais. A superfície de topo das paredes laterais pode ser provida com pontos fortes complementares dispostos de modo correspondente configurados para carregar pelo menos uma parte do peso do corpo flutuante.

[040] O ponto forte nas paredes laterais pode preferencialmente ser formado pela extremidade de topo das estacas servindo de fundação para a estrutura de base, permitindo a transferência do peso do corpo flutuante suportado diretamente através das estacas para o assoalho marinho. A extremidade superior das estacas pode referir-se a uma região de extremidade (ou parte de extremidade) das estacas onde, por exemplo, as estacas podem ser terminadas na superfície de topo das paredes laterais. Deve ser apreciado e entendido que as estacas não precisam necessariamente terminar na superfície de topo das paredes laterais. Em outras palavras, as estacas podem ser terminadas em qualquer lugar ao longo de uma luva de estaca.

[041] Uma parte do peso do corpo flutuante pode, de preferência, ser compensada por meio de flutuabilidade e, em caso de aumento do nível da água do mar, pode ser adicionada água de lastro e/ou onde o aumento das forças de elevação é tomado pelos dispositivos de tensionamento.

[042] Dispositivos de amortecimento podem ser dispostos na superfície superior das paredes laterais, configurados para servir como absorvedores de impacto durante o acoplamento do corpo flutuante na estrutura de base, assegurando uma transferência controlada de cargas e forças para a estrutura de base, e possivelmente também assegurando a distribuição das cargas e forças de uma maneira que evita sobrecarregar uma parte da estrutura de base e/ou a estaca adjacente (s) abaixo.

[043] De acordo com outra modalidade da invenção, os macacos podem ser dispostos entre os respectivos pontos fortes no topo das paredes laterais e os pontos fortes correspondentes no corpo flutuante, permitindo a elevação do corpo flutuante para alcançar um peso ideal e/ou balanço de flutuabilidade entre duas estruturas e entre as estruturas acopladas, por um lado, e a interface empilhada para o assoalho marinho, por outro lado.

[044] Os dispositivos de tensionamento podem ser rigidamente fixados com extremidades distais a pontos fortes no corpo flutuante e as extremidades opostas são rigidamente fixadas a pontos fortes na extremidade superior das paredes laterais. Mais especificamente, a tensão nos dispositivos de tensionamento pode ser ajustada de modo a assegurar uma força de suporte e fixação suficiente, estando uma extremidade de cada uma fixa a um ponto forte na superfície superior das paredes laterais e a outra extremidade fixa ao corpo flutuante.

[045] A presente invenção também se refere a uma instalação portuária para amarração de um corpo flutuante como exposto acima, em que as paredes laterais verticais estão configuradas para carregar o peso do corpo flutuante através de uma fixação rígida, mas removível e ainda permitir que a estrutura flutuante seja mais ou menos exposta à flutuabilidade devido a uma folga preenchida de água pelo menos entre o fundo do corpo flutuante e com uma superfície superior correspondente da estrutura de base, e por um número de dispositivos tensionados dispostos entre o corpo flutuante e o topo das paredes laterais, impedindo o movimento vertical relativo entre o corpo flutuante e a estrutura de base.

[046] De acordo com uma modalidade, os pontos fortes no corpo flutuante podem ser dispostos em uma superfície vertical que se projeta lateralmente para fora dos lados do corpo flutuante e estes pontos fortes no corpo flutuante podem ser dispostos/posicionados acima do topo das paredes laterais da estrutura de base, a superfície de topo das paredes laterais sendo provida de pontos fortes complementares dispostos correspondentemente configurados para carregar pelo menos uma parte do peso do corpo flutuante.

[047] Os pontos fortes nas paredes laterais podem ser formados pela extremidade de topo das estacas, servindo de fundação para a estrutura da base, permitindo que o peso do corpo flutuante suportado seja transferido diretamente através das estacas para o assoalho marinho.

[048] Os macacos podem ser dispostos entre os pontos fortes na parte superior das paredes laterais e abaixo do fundo dos pontos fortes que se projetam lateralmente para fora do corpo flutuante para ajustar a tensão nos dispositivos de tensionamento.

[049] Além disso, o dispositivo de tensionamento pode ser provido com um dispositivo para ajustar a tensão a fim de assegurar força suficiente de suporte e fixação.

[050] Os pontos fortes na superfície superior das paredes laterais correspondem ou estão próximos em associação com a extremidade de topo das estacas suportando a estrutura de base e estendendo-se através das paredes laterais e para o assoalho marinho.

[051] A estrutura de parede pode formar uma parte integrada da estrutura de base, formando uma unidade de subestrutura de assoalho marinho e pode ser provida com meios para o lastro. Pelo menos partes da estrutura de parede se estendem acima da superfície da água.

[052] De acordo com a presente invenção, é provida uma estrutura de base de água rasa, por exemplo, para armazenar e carregar ou descarregar hidrocarbonetos, tais como LNG, óleo ou gás, compreendendo uma subestrutura flutuável do assoalho marinho destinada a ser suportada por um assoalho marinho, a subestrutura de assoalho marinho compreendendo preferencialmente uma estrutura de base provida com uma estrutura de parede que se estende para cima, disposta ao longo de pelo menos uma parte da periferia da estrutura de base, preferencialmente sendo provida com uma abertura na estrutura de parede para permitir que o corpo flutuante seja atracado, amarrado e suportado pela subestrutura de assoalho marinho. A estrutura de base é provida com pontos fortes configurados para receber pontos fortes correspondentes no corpo flutuante e preferencialmente também separam pontos fortes para serem conectados às extremidades de estacas verticais pré-instaladas para pelo menos suporte temporário da estrutura de base durante uma operação de empilhamento para empilhamento permanente da estrutura de base para o assoalho marinho.

[053] Os pontos fortes podem ser dispostos no topo das paredes laterais acima do nível do mar.

[054] Os pontos fortes podem ser posicionados em diferentes posições ao longo do exterior das paredes laterais. Ainda em outras modalidades, os pontos fortes podem ser dispostos em qualquer parte da estrutura de base, de tal modo que os pontos fortes sejam configurados para receber pontos fortes correspondentes no corpo flutuante e, de preferência, dispostos para serem conectados às extremidades de estacas verticais pré-instaladas para, pelo menos, suporte temporário da estrutura de base durante uma operação de empilhamento para empilhar permanentemente a estrutura de base para o assoalho marinho.

[055] Deve ser apreciado que os pontos fortes no corpo flutuante podem ser dispostos em posições que permitam o arranjo/posicionamento sobre os pontos fortes da estrutura de base.

[056] De acordo com uma modalidade, a estrutura da parede pode formar uma parte integrada da estrutura de base e os pontos fortes formam uma parte integrada da estrutura da parede.

[057] Os pontos fortes podem alternativamente ser posicionados abaixo do nível do mar, seja nas paredes laterais ou na superfície inferior da estrutura de base. Neste último caso, as estacas podem formar uma parte permanente do sistema de empilhamento.

[058] A estrutura de base é empilhada para o assoalho marinho usando um número de estacas permanentes conduzidas para o assoalho marinho, o topo das estacas sendo rigidamente fixado à estrutura de base ao longo da altura das paredes laterais.

[059] A subestrutura do assoalho marinho compreende uma estrutura de base provida com dispositivos de flutuabilidade e uma estrutura de parede que se estende para cima, também provida com dispositivos de flutuabilidade. A estrutura de parede é disposta ao longo de pelo menos uma parte da periferia da estrutura de base e compreende pelo menos uma abertura na estrutura de parede para a introdução de um módulo de armazenamento flutuável. O módulo flutuante é removível disposto no topo da estrutura de base dentro da estrutura da parede, formando, em conjunto, uma unidade offshore suportada pelo assoalho marinho, pelo menos por meio de empilhamento.

[060] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, a estrutura de parede da base forma uma parte integrada da estrutura de base formando uma unidade de subestrutura de água do mar. Além disso, o cantiléver, viga ou placa dispostos no topo das paredes laterais formam uma parte integrante da estrutura da parede e é projetado e dimensionado para suportar todas as forças de cargas temporárias e momentos que ocorrem durante o processo de empilhamento. Para este propósito, o cantiléver, viga ou placa podem ser dotados de pontos fortes para co-funcionar com estacas provisoriamente instaladas.

[061] Deve ser apreciado que a base do corpo flutuante pode ser provida com tanques de lastro e sistema de bombeamento, usando água para ajustar o peso e a flutuabilidade e as forças verticais e exposições de carga atuando no sistema durante a operação.

[062] A estrutura da parede da subestrutura do assoalho marinho é terminada acima do nível do mar. Algumas das vantagens de ter parte da subestrutura do assoalho marinho acima da água, como mostrado nos desenhos, são: a) O plano de água facilita e reduz a incerteza em torno da estabilidade durante a instalação da subestrutura de assoalho marinho. b) A parte da estrutura de assoalho marinho facilitará e simplificará a flutuação e a instalação do módulo de armazenamento. c) As máquinas de empilhar podem ser colocadas na estrutura da base acima do nível da água, o que reduz o custo e o tempo, tornando-se independente das condições do mar durante o empilhamento. d) A subestrutura do assoalho marinho acima do nível da água representará uma proteção adicional contra a colisão do navio. e) Algum equipamento, por exemplo, os braços de carregamento de carga podem, em alguns casos, ser instalados na subestrutura do assoalho marinho e, portanto, a alguma distância do corpo flutuante.

[063] Ao prover um lado do cais com vigas ou placas projetadas para fora, é possível atracar uma embarcação a uma certa distância da parede vertical, aumentando as manobras e amarrando a embarcação ao longo do lado do cais.

[064] Além disso, esta característica da presente invenção também é muito útil quando instalada em áreas expostas a ciclones rasos e marés de tempestades, onde os níveis de água em casos extremos de 100 anos podem subir até 8 a 9 metros acima do nível do mar normal. Para tais casos, barras de tensão dispostas entre a estrutura de base e o corpo flutuante podem ter uma grande parte, se não todas, das forças de flutuabilidade de elevação, enquanto outras partes dessas forças de elevação temporárias extremas podem ser neutralizadas pelo lastro ativo de água do módulo de armazenamento.

[065] A unidade do assoalho marinho do terminal do assoalho marinho pode ser projetada para receber cargas verticais muito grandes no assoalho marinho a partir de grandes pesos de líquidos armazenados no interior do módulo de armazenamento sem quaisquer movimentos do terminal do assoalho marinho, geralmente até, mas não limitado a 150.000 toneladas de peso morto à capacidade de um grande navio-tanque. Alguma desta capacidade pode ser obtida aumentando a altura do volume de armazenamento, mantendo a pegada horizontal do terminal do assoalho marinho.

Breve descrição dos desenhos

[066] Nos desenhos, os caracteres de referência semelhantes geralmente se referem a partes semelhantes em todas as diferentes visões. Os desenhos não são necessariamente à escala, sendo a ênfase geralmente colocada sobre a ilustração dos princípios da invenção. A descrição detalhada será melhor compreendida em conjunto com os desenhos anexos, em que os desenhos e a descrição referem-se apenas a modalidades preferidas, como se segue:

[067] A figura 1 mostra esquematicamente uma vista em perspectiva, mostrando o empilhamento de um conjunto intermediário de estacas para suportar uma estrutura de base durante a instalação e a operação de empilhamento permanente.

[068] A figura 2 mostra esquematicamente e em perspectiva uma estrutura de base na fase de mobilização de ser manobrada em cima das estacas intermediárias.

[069] A figura 3 mostra esquematicamente e em perspectiva a estrutura de base instalada e suportada pelo conjunto intermediário de estacas.

[070] A figura 4 mostra esquematicamente e em perspectiva uma fase de mobilização onde um trabalho em movimento é amarrado ao longo de um lado da estrutura de base e com um estoque adicional de estacas.

[071] A figura 5 mostra esquematicamente e em perspectiva uma vista da estrutura de base durante a fase de empilhamento das estacas permanentes.

[072] A figura 6 mostra esquematicamente o estágio de desmobilização onde o empilhamento das estacas permanentes foi completado.

[073] A figura 7 mostra esquematicamente e em perspectiva a estrutura de base na sua posição permanentemente empilhada suportada pelo assoalho marinho por meio de estacas.

[074] A figura 8 mostra esquematicamente e em perspectiva um estágio em que um flutuador é flutuado e suportado pela estrutura de base.

[075] A figura 9 mostra esquematicamente uma vista de extremidade de uma estrutura de base e um corpo flutuante ancorado e suportado pela estrutura de base.

[076] A figura 10 mostra esquematicamente e em perspectiva a estrutura de base e estrutura flutuante mostrada na figura 9, também indicação de uso de barras de tensão para fixar o corpo flutuante à estrutura de base.

[077] A figura 11 mostra esquematicamente, em escala ampliada, uma fase inicial exemplificativa para a utilização de pinos guia, usados para assegurar a posição correta de um flutuador no cais.

[078] A figura 12 mostra esquematicamente e em escala ampliada os pinos guia exemplificativos na posição final, o flutuador estando na posição bloqueada suportado pelo cais.

[079] A figura 13 mostra esquematicamente, em uma escala ampliada, uma vista lateral de uma parte da superfície superior da parede lateral e uma parte complementar correspondente do fundo do corpo flutuante.

[080] A Figura 14 mostra esquematicamente e em perspectiva uma vista de outra modalidade da estrutura de base, de acordo com a presente invenção, onde a estrutura de base é aberta para flutuar de um flutuador em duas extremidades opostas.

[081] A figura 15 mostra esquematicamente e em perspectiva uma vista de ainda outra modalidade da estrutura de base, de acordo com a presente invenção, onde a estrutura de base é provida com apenas uma abertura para a flutuação de um flutuador.

[082] A figura 16 mostra esquematicamente uma vista lateral de um modo alternativo de estabelecer um dispositivo de fixação entre o flutuador e o topo da estrutura de base.

[083] A figura 17 mostra esquematicamente uma vista lateral do dispositivo de fixação da figura 16, mostrando detalhes da posição do flutuador em relação às estacas e em relação às superfícies de topo da estrutura de base.

[084] A figura 18A mostra uma vista lateral em corte transversal do módulo flutuante que tem uma porção troncocônica superior e a estrutura de base, de acordo com várias modalidades.

[085] A figura 18B mostra uma vista em perspectiva do módulo flutuante da figura 18A possuindo um topo circular, de acordo com uma modalidade.

[086] A figura 18C mostra uma vista em perspectiva do módulo flutuante da figura 18A possuindo um topo quadrado ou retangular, de acordo com uma modalidade.

[087] A figura 19A mostra uma vista de topo da estrutura de base possuindo um formato em U, de acordo com uma modalidade.

[088] A figura 19B mostra uma vista de topo da estrutura de base possuindo um formato hexagonal parcial, de acordo com uma modalidade.

Descrição Detalhada das Modalidades

[089] A descrição a seguir da modalidade exemplificativa refere-se aos desenhos anexos. Os mesmos números de referência em diferentes desenhos identificam os mesmos elementos ou similares. A seguinte descrição detalhada não limita a invenção. Em vez disso, o âmbito da invenção é definido pelas reivindicações anexas. As seguintes modalidades são discutidas, para simplicidade, no que diz respeito a um método para instalação de uma estrutura de base em um assoalho marinho em geral e de preferência, mas não necessariamente em um assoalho marinho inclinado e/ou em um assoalho marinho com uma baixa capacidade de sustento.

[090] A referência, ao longo do relatório descritivo, a "uma modalidade" ou "uma modalidade" significa que um recurso, estrutura ou característica particular descrita em conexão com uma modalidade está incluída em, pelo menos, uma modalidade da matéria descrita. Assim, o aparecimento das frases "em uma modalidade" ou "em uma modalidade" em vários locais ao longo do relatório descritivo não se refere necessariamente à mesma modalidade.

[091] A área chave para a invenção é prover uma instalação rápida e segura do módulo de armazenamento com equipamento de lado do topo onde a estrutura de base é estavelmente e rigidamente suportada durante a operação de empilhamento das estacas permanentes. Por ter uma fundação base pré- instalada, que é estabilizada pelo menos por meio de estacas e nivelada antecipadamente ao assoalho marinho, a instalação do módulo de armazenamento pode ocorrer em poucas horas.

[092] Além disso, a presente invenção oferece a possibilidade de estabelecer um terminal de assoalho marinho em diferentes condições do solo. A densidade, a composição, a consolidação e a topografia do solo do assoalho marinho podem variar significativamente de uma localização para outra. Isso terá impacto direto na capacidade de suporte de carga do solo do assoalho marinho e, portanto, na possibilidade de encontrar uma solução de fundação previsível e confiável para uma estrutura de assoalho marinho que será suportada pelo assoalho marinho. De acordo com uma modalidade, a fundação baseada pode estar na forma de um corpo flutuante semissubmersível, empilhado no assoalho marinho. Neste caso, a subestrutura de base pode ser lastrada como uma estrutura semissubmersível e empilhada no assoalho marinho através da estrutura de base e possivelmente, mas não necessariamente, na estrutura da parede da subestrutura de assoalho marinho. É importante nestes casos ter uma transferência eficiente de forças estruturais verticais, é uma vantagem que as principais vigas estruturais da estrutura de base e do módulo de armazenamento espelharam as interfaces estruturais. Isto significa que as forças verticais dos anteparos do módulo de armazenamento são preferencialmente transferidas diretamente para as vigas estruturais principais da estrutura de base e para a estrutura de empilhamento e para o assoalho marinho. Os cálculos mostraram que a subestrutura do assoalho marinho empilhado deve tolerar e suportar um peso de 100.000 a 120.000 toneladas.

[093] A figura 1 mostra esquematicamente um primeiro estágio do procedimento de instalação, onde estão dispostas duas filas de estacas alinhadas 14 espaçadas, a última estaca na fila 14' estando em processo de ser forçada para o assoalho marinho 30 por meio de uma barcaça de empilhamento 15 com um guindaste 16 e uma ferramenta de propulsão de estaca 17 suspensa do guindaste 16. Durante este estágio, a barcaça de topo plana 15 pode ser amarrada por meio de âncoras de assoalho marinho convencionais (não mostradas) e linhas de amarração 18 (duas das quais sendo mostradas). Como indicado na figura, as estacas 14 são terminadas a uma altura predefinida acima do nível do mar 29.

[094] A figura 2 mostra esquematicamente uma estrutura de base 10 sendo rebocada para a posição entre as duas filas de estacas alinhadas 14 por uma embarcação de reboque 19 e um par de linhas de reboque 20. A estrutura de base 10 compreende duas paredes laterais dispostas verticalmente 22, rigidamente fixadas a uma estrutura de fundo disposta de modo intermediário, formando uma estrutura de doca com formato em U, configurada para atracar ou ancorar um corpo flutuante 11. No topo das paredes laterais 22 que se estendem verticalmente, cada parede lateral 22 está provida de um cantiléver 21, 21' que se projeta para fora estendendo-se para fora em cada lado da estrutura de base 10, estendendo-se lateralmente a partir do topo da estrutura de base 10 inteiramente ao longo de duas paredes laterais paralelas 22, cada cantiléver 21, 21' sendo configurado para repousar no topo de uma fila correspondente de estacas 14. Para tal propósito, os cantiléver 21, 21' são providos de pontos fortes 24 (não mostrados na figura 2), dimensionados e configurados para transferir o peso da estrutura de base 10 temporariamente e possivelmente também carregando cargas aparentemente temporárias, forças e momentos flexíveis introduzidos pelo menos durante o estágio de instalação da estrutura de base 10 até que a estrutura de base seja empilhada com segurança no assoalho marinho 30.

[095] A estrutura de base 10 é provida de um sistema (não mostrado) para lastro e é preferivelmente feito de aço, embora outros materiais possam também ser usados, como concreto. Deve ser apreciado que a estrutura de base 10 de acordo com a presente invenção pode também ser provida de dispositivos e sistemas auxiliares, tais como sistemas de carregamento, guindastes, guinchos, etc., dispostos permanentemente ou temporariamente no topo da estrutura de base. Quando o corpo flutuante ou módulo 11 chega ao local, ele é manobrado em um estado flutuante entre as duas paredes laterais que se estendem para cima 22. Durante essa operação de acoplamento, o corpo flutuante 11 é manobrado através da abertura 23 em uma extremidade da estrutura de base 10 e entre as duas estruturas de parede lateral que se estendem para cima em paralelo 22. O corpo flutuante 11 é guiado de tal modo que os pontos fortes no corpo flutuante 11 sejam colocados em alinhamento vertical com pontos fortes correspondentes dispostos na superfície de topo das paredes laterais 22. Tais pontos fortes na superfície superior das duas paredes verticais 22 correspondem à extremidade de topo das estacas 25, terminadas substancialmente na superfície superior das paredes verticais 22. O módulo de aterramento é então lastrado de forma que ele permaneça estável na extremidade superior das paredes verticais 22 da estrutura de base 10. Em locais onde as mudanças no nível da água do mar são significativas (ou em locais desafiadores), a compensação (por exemplo, usando água de lastro, ou lastro ativo) pode ser necessária. No entanto, em locais onde as mudanças no nível da água do mar não são significativas, pode não haver necessidade de compensação, por exemplo, usando água de lastro, e o módulo flutuante ainda pode ficar estável na extremidade superior das paredes verticais 22 da estrutura de base 10. Em qualquer caso, deve ser apreciado que deve haver um espaço entre a superfície superior da estrutura de interconexão (estrutura de base) e a superfície de fundo do corpo flutuante 11. Por outras palavras, a superfície superior da estrutura de interconexão e a superfície de fundo do corpo flutuante 11 não estão em contato direto entre si.

[096] A figura 3 mostra esquematicamente e em perspectiva uma modalidade da estrutura de base 10, a estrutura de base 10 sendo instalada em cima e sendo e suportada pelo conjunto de estacas intermediários 14. Como mostrado, as estacas temporárias 14 estão alinhadas com os pontos fortes 24 que se projetam para os lados para fora da parte superior exterior das paredes laterais 22. A estrutura de base 10 compreende duas paredes 22 dispostas verticalmente interconectadas na extremidade inferior por meio de três vigas de caixa dispostas horizontalmente 26, rigidamente fixas às paredes laterais 22. Além disso, como indicado, a estrutura de base 10 destina-se a ser empilhada no assoalho marinho 30 por meio de duas filas de estacas 14. Para tal, as paredes verticais 22 estão providas com duas filas de invólucros 27 que servem como meios de guia para permitir que as operações de empilhamento sejam executadas acima do nível do mar 29, através dos invólucros 27 nas paredes verticais 22 e para o solo do assoalho marinho. De acordo com o estágio de instalação mostrado na figura 3, o processo de empilhamento permanente ainda não foi iniciado. Como adicionalmente indicado, também as vigas de caixa 26 podem ser providas de invólucros 27, se necessário, a fim de se obter uma instalação apropriada da estrutura de base no assoalho marinho 30.

[097] A figura 4 mostra esquematicamente e em perspectiva uma fase de mobilização da operação de empilhamento em que um trabalho em arco 15' é amarrado ao lado do lado externo de uma estrutura de parede vertical 22. No convés da barcaça de topo plano 15' um estoque 31 de estacas a ser empilhadas é armazenado. Além disso, um martelo hidráulico 32 é indicado. Através das duas paredes laterais verticais 22, em uma extremidade da estrutura de base está disposta uma plataforma 33 instalada provisoriamente, armazenando ainda outra unidade 31' de estacas a serem empilhadas.

[098] A figura 5 mostra esquematicamente e em perspectiva uma vista da estrutura de base durante uma fase de mobilização da operação de empilhamento das estacas permanentes 25, onde uma plataforma de pórtico 34. Cada extremidade da plataforma de pórtico 34 corre sobre trilhos (não mostrados) dispostos ao longo de cada uma das paredes laterais 22, permitindo que a plataforma de pórtico corra ao longo do comprimento da estrutura de base 10. Um guindaste de esteiras 35 é disposto na plataforma de pórtico 34, o guindaste de esteiras 35 sendo configurado para se mover para trás e para frente na plataforma de pórtico 34 para coletar estacas 25 do estoque de estacas 31, 31' e para instalar as estacas 25 através dos invólucros 27 por meio do martelo hidráulico 32. Como indicado, o martelo hidráulico 32 e uma estaca permanente 25 são suspensos do gancho do guindaste sobre esteiras 35, a estaca 25 estando em processo de ser empilhada através do invólucro correspondente 27 através da parede lateral 22.

[099] Além disso, uma estação de soldadura com trilhos (não mostrada), correndo sobre um par de trilhos (não mostrado) em cada um dos lados de topo das paredes laterais 22 também pode ser utilizada para trabalhos de soldadura relacionados com a fixação da configuração de estaca completada.

[100] A estrutura de base 10 pode também ser provida com um não mostrado) para embarcações de amarração pelo menos ao longo de um lado da estrutura de base 10.

[101] A figura 6 mostra esquematicamente o estágio de desmobilização onde a operação de empilhamento das estacas permanentes 25 está completa, mas antes de desmobilizar a plataforma do pórtico 34 e o guindaste de esteiras 35; a barcaça de topo plano 15'; e a plataforma de armazenamento adicional 33.

[102] A figura 7 mostra esquematicamente e em perspectiva a estrutura de base 10 na sua posição permanentemente empilhada suportada pelo assoalho marinho 30 por meio de estacas 25. As estacas 25 são terminadas no topo da superfície superior das paredes laterais 22. Como indicado, estrias ou aletas que se projetam para cima 36 estão dispostas em cada lado de cada estaca, servindo como suporte para o corpo flutuante 11 na estrutura de base 10. Além disso, no espaço na superfície de topo das paredes superiores pode ser disposto um número de absorvedores de impacto 37. Esse recurso será descrito em mais detalhes abaixo. As aletas ou placas de transferência de carga 36 estão configuradas para receber as cargas e forças do corpo flutuante 11 e transferir as referidas cargas e forças para baixo e para dentro da estaca 25 imediatamente abaixo e possivelmente para as estacas vizinhas 25. Para tal, a estrutura da parede lateral é configurada e construída de tal maneira que as forças são transferidas da parede lateral 22 para a (s) estaca (s) de uma maneira controlada e pretendida. As cargas e forças podem ser transferidas diretamente para a extremidade de topo de uma estaca por disposição de transferência vertical direta e/ou para a parede de estacas ao longo do comprimento de interface mais ou menos completo entre a parede lateral 22 e a parte correspondente da estaca 25.

[103] A figura 8 mostra esquematicamente e em perspectiva um estágio em que um corpo flutuante 11 é manobrado em um estado flutuante entre as paredes laterais verticais 22 da estrutura de base 10 para uma posição em que pontos fortes (não mostrados) na superfície de fundo do corpo flutuante estão alinhados verticalmente com os pontos fortes correspondentes na superfície superior das paredes laterais 22, após o que o corpo flutuante 11 é baixado até que assente e seja suportado pelas paredes verticais 22. Deve ser apreciado que o corpo flutuante 11 é não limitado ao formato ou configuração mostrada, mas pode ser variada sem deixar a ideia inventiva.

[104] Por exemplo, o corpo flutuante 11 pode ter uma vista lateral em corte transversal em forma de T e uma vista superior quadrada ou retangular (como visto na figura 8). Outro exemplo pode incluir um corpo flutuante 1800 possuindo uma porção superior troncocônica 1802 quando visto a partir de uma vista lateral em corte transversal, como ilustrado na figura 18A. A porção troncocônica superior 1802 pode ser suportada pela borda de topo da estrutura de base 1804 (que pode ser descrita em um contexto semelhante à estrutura de base 10). Um tal corpo flutuante exemplificativo 1800 pode ter uma vista superior circular 1808 (como visto na figura 18B); ou uma vista superior quadrada ou retangular 1810 (como visto na figura 18C). O corpo flutuante 1800 pode incluir uma porção inferior 1806 que está configurada para ser disposta entre as duas paredes laterais opostas da estrutura de base 1804. A porção inferior 1806 pode ser cilíndrica. A porção inferior 1806 pode, por exemplo, ter uma forma de seção transversal quadrada ou retangular quando vista do topo. Deve ser apreciado que a porção inferior 1806 pode ter um formato transversal diferente quando vista do topo.

[105] De modo a permitir que o corpo flutuante 11 seja suportado de uma maneira apropriada e adequada, o corpo flutuante 11 pode ser provido com uma seção que se projeta para o lado para fora a partir da parte inferior do corpo flutuante 11, a referida parte saliente para fora possuindo uma superfície inferior provida com pontos fortes (não mostrados) destinados a estarem em alinhamento vertical e a suportar o contato com os pontos fortes correspondentes na superfície superior das paredes laterais 22. As modalidades desse contato de suporte serão descritas em mais detalhes abaixo.

[106] A figura 9 mostra esquematicamente uma vista de extremidade de uma estrutura de base 10 e um corpo flutuante 11 encaixado e suportado pelas paredes laterais verticais 22 da estrutura de base 10. Como indicado, o corpo flutuante 11 é apenas suportado pela estrutura de base 10 ao longo da superfície superior das paredes laterais verticais 22, deixando uma folga 38 entre o corpo flutuante 11 e a estrutura de base no fundo e ao longo da superfície interna das paredes laterais verticais 22. Além disso, de acordo com a modalidade descrita na figura 9 a superfície inferior da estrutura de base 10 está posicionada acima do assoalho marinho 30. Deve ser apreciado, no entanto, que a estrutura de base pode repousar parcial ou totalmente no assoalho marinho 30, se necessário.

[107] A figura 10 mostra esquematicamente e em perspectiva a estrutura de base 10 e o corpo flutuante 11 mostrados na figura 9, indicando também o uso das hastes de tensão 39 para fixar e/ou vincular o corpo flutuante 11 à estrutura de base 10. O objetivo das hastes de tensão 39 é amarrar o corpo flutuante 11 em um contato de suporte adequado e seguro com a estrutura de base 10. Além disso, conforme indicado na figura, o corpo flutuante 11 e a estrutura de base 1 0 podem ser providos com dispositivos de orientação 40, de preferência dispostos pelo menos em dois cantos opostos diagonalmente, de modo a assegurar o alinhamento adequado do corpo flutuante 11 durante o acoplamento na estrutura de base 10. Os detalhes do dispositivo de orientação serão descritos em mais detalhes abaixo.

[108] As figuras 11 e 12 mostram esquematicamente, em uma escala ampliada, uma fase inicial e final exemplificativa do uso do dispositivo de guia 40. O dispositivo de guia 40 compreende o pino vertical 41 disposto de modo móvel em uma luva vertical 42, rigidamente fixado à extremidade inferior do corpo flutuante 11 por meio de um elemento de armação estrutural 43. Na superfície de topo da parede lateral 22 é provido um assento 44 correspondente, configurado e dimensionado para receber a extremidade inferior do pino verticalmente móvel 41. O dispositivo de guia 40 é usado para assegurar a posição correta de um corpo flutuante 11 para a estrutura de base 10. Quando a estrutura flutuante 11 colocada na posição correta flutuando acima da superfície superior das paredes laterais 22 e quando o pino móvel 41 ou cavilha está em alinhamento com o seu assento 44, o pino 41 ou cavilha é baixado para baixo no assento 44. Com todos os pinos 41 na posição sentada em relação ao assento 44 na superfície superior das paredes laterais 22, o corpo flutuante está em posição correta e pode ser lastrado até que o contato de suporte entre os dois seja estabelecido. A manobra final e precisa do corpo flutuante 11 pode ser realizada por embarcações de reboque e/ou por um sistema de guincho (não mostrado).

[109] A figura 13 mostra esquematicamente, em uma escala ampliada, uma vista lateral de uma parte da superfície superior da parede lateral 22 e uma parte complementar correspondente do fundo do corpo flutuante 11. Como indicado, um número de hastes de tensão 39 está disposto ao longo de mais ou menos todo o comprimento da superfície lateral do flutuador 11 e a extremidade superior do lado externo das paredes laterais 22. Deve ser apreciado que outras modalidades podem incluir as hastes de tensão 39 estando dispostas de modo diferente (não mostrado nas figuras) e, no entanto, proveem a fixação do corpo flutuante 11 e da parede lateral 22 uns aos outros. Por exemplo, uma extremidade de cada haste de tensão 39 pode ser disposta em qualquer posição ao longo do comprimento da superfície lateral do flutuador 11 (ou a superfície superior do flutuador 11) e a extremidade oposta da haste de tensão 39 pode ser disposta em qualquer posição ao longo do lado externo das paredes laterais. No entanto, a distribuição da haste de tensão 39 sobre o comprimento substancialmente inteiro pode prover uma fixação mais rígida. O número de hastes de tensão 39 usadas também pode variar.

[110] Na extremidade superior, a haste de tensão 39 é rigidamente fixada ao corpo flutuante 11 por meio de braçadeira 45 fixada de forma segura à parede lateral do corpo flutuante 11. Correspondentemente, na extremidade inferior, a haste de tensão 39 é fixada à superfície externa da parede lateral por uma braçadeira correspondente 45', fixada com segurança à referida parede. Em ambas as extremidades, a haste de tensão 39 é provida com um soquete 46, tal como, por exemplo, uma terminação padrão de soquete de resfriamento aberta, e haste ou arame 47, dispostos de maneira intermediária, rigidamente fixados ao soquete 46.

[111] O dispositivo de tensionamento pode ser uma forma de um dispositivo de conexão ou um meio de conexão.

[112] No contexto de várias modalidades, outras formas do dispositivo de conexão ou meios de conexão podem incluir a haste de tensão 39, uma conexão aparafusada ou uma conexão soldada, ou uma conexão de aperto, ou qualquer combinação destas.

[113] Um tensor 48 pode ser incorporado em cada haste de tensão 39 de modo a permitir o ajuste do comprimento de cada barra de tensão 39 usada, assegurando uma tensão mais ou menos igual nas hastes de tensão e/ou controle a tensão ao desenrolar ou lastrear o corpo flutuante 11, conforme o caso.

[114] A figura 13 também descreve os pontos fortes 12 dispostos ao longo da superfície superior das paredes laterais 22. Os pontos fortes 12 têm a forma de aletas ou nervuras 36 que se estendem para cima dispostas ao longo de ambos os lados da parede lateral 22 e colocadas entre cada extremidade superior de uma estaca 25 (não mostrada na figura).

[115] A figura 14 mostra esquematicamente e em perspectiva uma vista de outra modalidade da estrutura de base 10, de acordo com a presente invenção, em que a estrutura de base 10 é aberta para flutuação de um flutuador 11 em duas extremidades opostas. Como mostrado, a estrutura de base 10 compreende duas seções de parede paralelas 22, dispostas em uma relação espaçada e interconectadas por quatro vigas 26 que se estendem lateralmente, fixando as extremidades inferiores das paredes 22, deixando um espaço aberto entre a superfície inferior da estrutura de base 10. De acordo com a modalidade mostrada, apenas as paredes verticais 22 que se estendem acima do nível do mar, quando instaladas, são providas com luvas de estacas para recepção das estacas, permitindo o empilhamento a seco acima do nível do mar 29. Para transferir as forças que aparecem na seção de fundo nas paredes laterais que se estendem verticalmente 22, as vigas 26 podem em cada extremidade ser providas com uma área transversal vertical crescente maior em direção à extremidade das vigas e em direção ao painel lateral interior correspondente das paredes laterais que se estendem verticalmente22. Na extremidade superior das paredes laterais 22 voltadas para fora, afastadas das paredes laterais 22, as paredes laterais estão providas com pontos fortes 24 para assentar em estacas provisórias pré-instaladas (não mostrada). Em princípio, o empilhamento permanente é preferencialmente realizado apenas através das paredes verticais 22.

[116] A figura 15 mostra esquematicamente e em perspectiva uma vista de ainda outra modalidade da estrutura de base 10, de acordo com a presente invenção, em que a estrutura de base 10 está provida com apenas uma abertura para flutuação de um flutuador 11 (não mostrado na figura 15). Para além do fato de a estrutura de base estar provida com uma abertura para flutuação de um flutuador apenas de um lado, a modalidade descrita é semelhante à descrita na figura 14.

[117] Na figura 15, a estrutura de base 10 tem três paredes laterais adjacentes que formam um formato substancialmente retangular quando vistas a partir do topo. Deve ser apreciado que as paredes laterais adjacentes podem formar outros formatos diferentes quando vistas do topo. Por exemplo, na figura 19A, as paredes laterais da estrutura de base 1900 (que podem ser descritas em um contexto semelhante à estrutura de base 10) podem formar um formato de U quando vistas do topo. Ainda em um outro exemplo 1902, como visto na figura 19B, o formato formado pode ser hexagonal parcial. Deve ser apreciado e entendido que, independentemente do formato formado pelas paredes laterais, existe uma abertura ou folga para permitir que a estrutura flutuante atraque dentro da estrutura de base, entre as duas paredes laterais opostas. A estrutura de base possuindo uma única abertura (isto é, possuindo pelo menos três paredes laterais adjacentes) pode ser benéfica para as ondas de ruptura. As paredes laterais podem não precisar ser uma estrutura sólida. Por exemplo, as paredes laterais podem incluir orifícios ou aberturas, ou luvas acima da linha d'água.

[118] A figura 16 mostra esquematicamente uma vista de extremidade de um modo alternativo de estabelecer uma fixação entre o flutuador 11 e o topo da estrutura de base 10 na superfície de topo das paredes 22 que se estendem verticalmente. Como mostrado, o flutuador 11 é provido com uma parte saliente lateral, posicionada por cima das paredes laterais 22. A parede lateral 22 está provida com uma seção lateral em cantiléver 24 (não mostrada na figura 16, servindo como pontos fortes para suportar a estrutura de base durante pelo menos a fase de instalação, permitindo que a estrutura de base 10 se apoie em estacas instaladas temporariamente, antes de completar as operações de empilhamento permanentes da estrutura de base 10. Além disso, o flutuador 11 está também provido com uma seção em cantiléver 50, estendendo-se lateralmente para fora do corpo principal do flutuador 11 acima do nível do mar 29, a (s) seção(ões) em cantiléver 50 estando configurada (s) para assentar e ser suportada pela superfície de topo da parede vertical (22) de cada lado da estrutura de base (10). Para assegurar uma transferência controlada de cargas e forças e de modo a fixar o flutuador 11 de uma maneira segura e garantida à estrutura de base, as braçadeiras 51 são fixas à superfície de interface na (s) seção(ões) em cantiléver(s) 50 no flutuador 11, e as braçadeiras complementares correspondentes 52 são fixadas à superfície de suporte no topo das paredes 22. Os dois conjuntos de suportes 51, 52 são aparafusados ou fixos ou soldados em conjunto. Deve ser apreciado que a seção em cantiléver 50 pode ser uma seção se estendendo ao longo de todo o comprimento do lado do flutuador, ou como unidades separadas em cantiléver, colocadas separadas em uma relação espaçada ao longo de cada lado do flutuador 11. Como mostrado, existe um certo espaçamento entre a superfície interna da parede lateral 22 da estrutura de base 10 e a parede lateral do flutuador 11.

[119] A figura 17 mostra esquematicamente uma vista lateral da fixação descrita na figura 16, mostrando detalhes da posição do flutuador em relação às estacas e em relação às superfícies superiores da estrutura de base. Como mostrado, existe também um espaço entre a superfície superior das vigas 26 e a superfície inferior do flutuador, permitindo que a flutuabilidade do flutuador seja variada bombeando o lastro para fora ou para dentro do flutuador 11, o flutuador ainda sendo fixado à estrutura de base por meio das conexões de suporte 51, 52.

[120] Como indicado na figura 17, as estacas 25, que são empilhadas acima do nível do mar 29, são terminadas abaixo do nível do mar 29, permitindo operações de empilhamento simples e efetivas e também reduzindo o peso e o custo. O invólucro de estaca pode ser fechado no topo por uma estrutura de placa e as conexões de braçadeiras 51, 52 podem ser posicionadas entre dois invólucros de estacas vizinhas, ou no topo dos referidos invólucros de estacas.

[121] De acordo com as modalidades descritas, uma ou duas filas de estacas são descritas. Deve ser apreciado, no entanto, que o número de linhas pode ser mais de dois.

[122] Nas modalidades descritas, estacas orientadas verticalmente são mostradas. Deve ser apreciado, no entanto, que uma ou mais das estacas podem ser inclinadas para baixo e lateralmente para fora da estrutura de base.

[123] De acordo com as modalidades mostradas, as estacas estão terminadas na superfície de extremidade superior das paredes laterais 22. Deve ser apreciado, no entanto, que as estacas podem ser terminadas dentro das paredes laterais 22 a um nível inferior à superfície superior, poupando o comprimento estacas usadas.

Claims (18)

1. Método para amarração de um corpo flutuante (11) em uma instalação portuária, a instalação portuária compreendendo uma estrutura de base empilhada (10) provida com duas paredes laterais (22) se projetando para cima através de um nível do mar (29) e terminando acima do nível do mar (29); e uma estrutura de fundo disposta lateralmente (26) interligando rigidamente as paredes laterais (22), em que uma superfície de topo da estrutura de fundo (26) é disposta em uma profundidade permitindo que o corpo flutuante (11) seja flutuado entre as duas paredes laterais (22), caracterizado pelo fato de que: o corpo flutuante (11) é provido com uma parte que se projeta na lateral e é disposto para ser suportado rigidamente, mas de forma removível por pelo menos partes das paredes laterais (22), e o método compreendendo trazer o corpo flutuante (11) para uma posição entre as paredes laterais (22), com pelo menos parte da parte que se projeta na lateral posicionada acima das paredes laterais (22); e fixar rigidamente o corpo flutuante (11) às paredes laterais verticais (22) da estrutura de base (10), enquanto ainda expondo o corpo flutuante (11) totalmente à flutuabilidade, permitindo uma folga preenchida com água pelo menos entre um fundo do corpo flutuante (11) e uma superfície superior correspondente da estrutura de base (10), impedindo o movimento vertical relativo entre o corpo flutuante (11) e a estrutura de base (10).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que fixar rigidamente o corpo flutuante (11) às paredes laterais verticais (22) da estrutura de base (10) compreende dispor um número de dispositivos de tensionamento (39) entre o corpo flutuante (11) e uma parte superior das paredes laterais (22), em que cada um dos dispositivos de tensionamento (39) está disposto para fixar rigidamente com uma extremidade a um ponto forte no corpo flutuante (11) e a extremidade oposta está disposta para fixar rigidamente à parte superior das paredes laterais (22), e/ou fixar rigidamente o corpo flutuante (11) às paredes laterais (22) verticais da estrutura de base (10) compreende fixar uma braçadeira (51) e uma braçadeira complementar (52) uma à outra, a braçadeira (51) sendo fixada a uma superfície de interface da parte que se projeta na lateral e a braçadeira complementar (52) sendo fixada a uma superfície de suporte em um topo das paredes laterais (22), na qual a superfície de interface e a superfície de suporte são dispostas para estarem voltadas uma à outra e a superfície de suporte é posicionada acima de uma estaca da estrutura de base empilhada (10) ou entre as estacas adjacentes da estrutura de base empilhada (10), em que, particularmente, a braçadeira (51) e a braçadeira complementar (52) são soldadas uma à outra.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que uma parte do peso do corpo flutuante (11) é tomada pela flutuação e, em caso de aumento do nível da água do mar, água de lastro pode ser adicionada e / ou onde o aumento das forças de elevação é tomado pelos dispositivos de tensionamento (39).

4. Método, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a tensão nos dispositivos de tensionamento (39) é ajustável para assegurar uma força de suporte e de fixação suficientes, em que uma extremidade de cada dispositivo de tensionamento (39) é disposta para ser fixada a um ponto forte (12, 24) em uma superfície de topo das paredes laterais (22) e a outra extremidade está disposta para ser fixada ao corpo flutuante (11).

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda permitir que uma superfície sobre o corpo flutuante (11) repouse sobre uma superfície em uma superfície de extremidade superior das paredes laterais (22) em estreita associação com as extremidades superiores de estacas (25) suportando a estrutura de base (10) e se estendendo através das paredes laterais (22) e para dentro do assoalho marinho (30).

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente prover o corpo flutuante (11) com pontos fortes (12, 24) em uma parte se projetando lateralmente para fora dos lados do corpo flutuante (11) e acima do topo das paredes laterais (22) da estrutura de base (10), em que a superfície de topo das paredes laterais (22) está provida com pontos fortes (12, 24) complementares dispostos de forma correspondente configurados para transportar pelo menos uma parte do peso do corpo flutuante (11).

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o ponto forte (12, 24) nas paredes laterais (22) é formado pela extremidade de topo das estacas (25) servindo de fundação para a estrutura de base (10), permitindo que o peso do corpo flutuante suportado (11) seja transferido diretamente através das estacas (25) para o assoalho marinho (30).

8. Método, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que os macacos são dispostos entre os pontos fortes (12, 24) no topo das paredes laterais (22) e abaixo do fundo dos pontos fortes (12, 24) se projetando lateralmente para fora do corpo flutuante (11) para permitir o levantamento do corpo flutuante (11) a fim de alcançar um equilíbrio ótimo de peso e/ou flutuabilidade entre a estrutura de base (10) e o corpo flutuante (11); e entre a estrutura de base montada (10) e o corpo flutuante (11) e a interface empilhada para o assoalho marinho (30) e/ou funcionando como amortecedores de impacto.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que os dispositivos amortecedores de impacto (37) estão dispostos na superfície de topo das paredes laterais (22), configurados para servir de amortecedores de impacto durante o acoplamento do corpo flutuante (11) na estrutura de base (10).

10. Instalação portuária para amarração de um corpo flutuante (11), a instalação portuária compreendendo uma estrutura de base empilhada (10) provida com duas paredes laterais (22) se projetando para cima através de um nível do mar (29) e interconectadas por uma estrutura de fundo disposta lateralmente (26), e o corpo flutuante (11), em que a estrutura de base (10) está configurada para ser suportada por um assoalho marinho por meio de várias estacas (25) terminando dentro das paredes laterais (22) abaixo do nível do mar (29), caracterizada pelo fato de que: a estrutura de base (10) sendo alternativamente configurada para ser suportada pelo assoalho marinho por meio de várias estacas (25) terminando em uma superfície de topo das paredes laterais (22), acima do nível do mar (29), e o corpo flutuante (11) sendo provido com uma parte que se projeta na lateral e sendo disposto para ser suportado rigidamente, mas de forma removível por pelo menos partes da superfície de topo das paredes laterais (22), em que uma superfície superior da estrutura de fundo (26) está disposta em uma profundidade permitindo que o corpo flutuante (11) seja flutuado entre as duas paredes laterais (22), com pelo menos parte da parte que se projeta na lateral posicionada acima das paredes laterais (22), e em que as paredes laterais (22) são configuradas para carregar o peso do corpo flutuante (11) através de uma fixação rígida, mas removível e ainda permitir que o corpo flutuante (11) seja exposto à flutuabilidade devido a uma folga preenchida com água pelo menos entre o fundo do corpo flutuante (11) e uma superfície superior correspondente da estrutura de base (10).

11. Instalação portuária, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que pontos fortes no corpo flutuante (11) estão dispostos em uma superfície vertical se projetando lateralmente a partir dos lados do corpo flutuante (11) e acima do topo das paredes laterais (22) da estrutura de base (10), a superfície de topo das paredes laterais (22) sendo provida com pontos fortes (12, 24) complementares dispostos de forma correspondente, configurados para carregar pelo menos uma parte do peso do corpo flutuante (11), e/ou em que a fixação compreende uma braçadeira (51) e uma braçadeira complementar (52) configuradas para serem fixadas uma à outra, a braçadeira (51) sendo fixada a uma superfície de interface da parte que se projeta na lateral e a braçadeira complementar (52) sendo fixada a uma superfície de suporte em um topo das paredes laterais (22), na qual a superfície de interface e a superfície de suporte são dispostas para serem voltadas uma à outra e a superfície de suporte é posicionada acima da estaca da estrutura de base empilhada (10) ou entre estacas adjacentes da estrutura de base empilhada (10).

12. Instalação portuária, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizada pelo fato de que um número de dispositivos de tensionamento (39) é disposto entre o corpo flutuante (11) e o topo das paredes laterais (22), impedindo o movimento vertical relativo entre o corpo flutuante (11) e a estrutura de base (10).

13. Instalação portuária, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que os dispositivos de tensionamento (39) são rigidamente fixados com uma extremidade a pontos fortes no corpo flutuante (11) e as extremidades opostas são rigidamente fixadas a pontos fortes (12, 24) na extremidade superior das paredes laterais (22).

14. Instalação portuária, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada pelo fato de que cada dispositivo de tensionamento (39) é provido com um dispositivo para ajustar a tensão de modo a assegurar uma força de suporte e de fixação suficientes.

15. Instalação portuária, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizada pelo fato de que os macacos estão dispostos entre os pontos fortes (12, 24) no topo das paredes laterais (22) e abaixo do fundo dos pontos fortes que se projetam lateralmente a partir do corpo flutuante (11) para ajustar a tensão os dispositivos de tensionamento (39).

16. Instalação portuária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 15, caracterizada pelo fato de que os pontos fortes (12, 24) nas paredes laterais (22) são formados pelo topo da extremidade superior das estacas (25) servindo como fundação para a estrutura de base (10), permitindo que o peso do corpo flutuante suportado (11) seja transferido diretamente através das estacas (25) para o assoalho marinho (30).

17. Instalação portuária, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 16, caracterizada pelo fato de que os pontos fortes (12, 24) na superfície de topo das paredes laterais (22) correspondem ou estão em íntima associação com a extremidade superior das estacas (25) suportando a estrutura de base (10) e se estendem através das paredes laterais (22) e para o assoalho marinho (30).

18. Instalação portuária, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizada pelo fato de que as estacas (25) estão dispostas para terminar na superfície de topo das paredes laterais (22), acima do nível do mar (29).