ES2226916T3 - Embarcacion. - Google Patents

Abstract

Embarcación (1) preferiblemente un buque, para el transporte y montaje de estructuras, comprendiendo la mencionada embarcación (1) un casco (2) y al menos cuatro patas (9) de soporte de elevación en vertical así como medios de desplazamiento para elevar las patas (9) de soporte caracterizada porque las patas (9) de soporte están montadas en al menos dos consolas (5) las cuales por primeros medios están conectadas a los constados largos izquierdo y derecho del casco (2), respectivamente, y donde la embarcación (1) también comprende al menos una grúa (11), para manejar y colocar las estructuras por debajo de la línea de flotación.

Description

Embarcación.

La invención se refiere a una embarcación, preferiblemente a un buque, para el transporte y montaje de estructuras, comprendiendo la mencionada embarcación un casco y al menos cuatro patas de soporte que se elevan en vertical así como medios de desplazamiento para elevar las patas de soporte.

Una embarcación como esta se conoce, por ejemplo, por el documento GB-A-2.120.607 (y WO-A-83/01932). En esta especificación se describe un buque el cual se usa para la instalación de grandes estructuras submarinas. El buque está equipado de cuatro patas móviles en elevación y de un dispositivo de carril sobre la cubierta del buque. Sin embargo, el buque está especialmente diseñado en el sentido de que las cuatro patas elevadoras de soporte forman una parte integral de la embarcación y, por consiguiente, se montan a través de su cubierta.Además, el uso de la estructura de carril significa que el buque únicamente se puede usar cuando una estructura se extiende hacia fuera desde la cubierta y ha de estar dispuesta sobre una plataforma a nivel con la superficie de la cubierta.

En relación con el montaje de plataforma marina de aerogeneradores, se conoce además transportar la misma sobre una barcaza con patas telescópicas, la cual es remolcada por medios externos o la cual puede, quizá, navegar por medios propios, y en la cual únicamente se puede portar un generador a la vez, y en la cual la velocidad de la unidad de transporte está muy limitada. Un sistema de patas telescópicas como éste también es sensible a las condiciones de viento, razón por la cual únicamente es posible erigir los generadores parcialmente relativamente cerca de tierra y parcialmente con tiempo meteorológico relativamente en calma.

El objetivo de la presente invención es proporcionar una embarcación que se base sobre una embarcación existente, es decir con toda la maniobra completa, que haga posible transportar aerogeneradores y montar estos generadores sobre estructuras previamente montadas sobre el lecho marino, y donde la propia erección del aerogenerador tenga lugar en las mismas condiciones que en tierra, y donde el montaje pueda tener lugar vía buques de carga general del tipo que se suministra a sí mismo. El buque es, en otras palabras, una unidad que puede manejar todas las tareas que comprenden la carga de las unidades de generación, transportar varias unidades de generación hasta el lugar de montaje, incluyendo la elevación de las mismas desde el buque de carga general y el descenso de las mismas hasta la base preinstalada sobre el lecho marino.

El buque es, por consiguiente, un buque de carga general, preferiblemente un buque portacontenedores o un buque granelero, al cual se han hecho ciertas adiciones estructurales. El buque de carga general se distingue en sí mismo por contener una gran carga, que en este caso puede ser de hasta 10 aerogeneradores, pero siendo también al mismo tiempo muy marinero y capaz de mantener una buena velocidad, al tiempo que un buque de carga general como este contiene las instalaciones necesarias para la tripulación.

El objetivo de la invención se consigue mediante una embarcación del tipo descrito en el preámbulo y donde las patas de soporte estén montadas, además, en al menos dos consolas, las cuales por primeros medios están conectadas a los lados largos izquierdo y derecho del casco, respectivamente, y donde la embarcación también comprende al menos una grúa, para manejar y colocar las estructuras por debajo de la línea de flotación.

El sistema funciona en consecuencia, afirmando las mencionadas consolas a embarcaciones conocidas por medio de un primer medio que, por ejemplo, puede ser un dispositivo de carril tal como se describe en la reivindicación 8. A través de cada consola hay montado una, preferiblemente dos, pata(s) móvil(es) en elevación, asegurando las mencionadas patas que el buque permanecerá estacionario, incluso con mala mar. Es de destacar que en relación con la manipulación de los aerogeneradores tendrá lugar un bloqueo de las patas ya que el buque se eleva hasta el nivel necesario, sobre el cual tiene lugar un bloqueo ya que, en caso contrario, una gran ola daría lugar a inestabilidad durante la manipulación de los generadores. Por medio de la propia grúa, se pueden manipular grandes aerogeneradores, y allí donde sobre la cubierta se puedan, además, montar, grúas auxiliares adicionales para asegurar la carga hasta y desde el muelle.

Al proporcionar una embarcación de acuerdo con la invención, y como se describe además en la reivindicación 2, las patas de soporte deslizarán relativamente sin rozamiento en el manguito que encierra parcialmente las patas de soporte. El manguito puede, como se describe, estar revestido con una sustancia que reduzca el rozamiento, preferiblemente en forma de teflón, o las patas de soporte pueden estar revestidas de teflón para conseguir la misma función. Además, las patas están adaptadas para el manguito vía una pieza de encaje deslizante, pues es importante que no haya mucha holgura entre el manguito y la pata de soporte.

Al proporcionar una embarcación de acuerdo con la invención, y como se describe además en la reivindicación 3, se consigue un procedimiento adecuado para ajustar la posición vertical de las patas de soporte, ya que el sistema hidráulico se proporcionará para la correcta presión sobre las patas de soporte. También es de destacar que cada pata de soporte tiene preferiblemente, dos maquinillas de cable metálico montadas sobre cada lado de la mismas. El número de arrollamientos sobre la maquinilla de cable metálico indica la relación de engranajes, en donde se prefiere preferiblemente un engranaje de 9 de tal forma que cuando la maquinilla de cable metálico produce una carga de 35 toneladas, la presión que se produce vía una estación hidráulica sobre cada pata de soporte puede alcanzar hasta aproximadamente 300 toneladas.

Al proporcionar una embarcación de acuerdo con la invención, y como se describe además en la reivindicación 4, la presión sobre cada pata individual de soporte se puede medir e indicar por medio de la celda de carga.

Al proporcionar una embarcación de acuerdo con la invención, y como se describe además en la reivindicación 5, se puede ajustar el peso de tal forma que cuando un tubo ejerce una gran presión sobre las celdas de carga, tal y como se describe en la reivindicación 4, enviarán un mensaje al sistema de control para cambiar la presión diagonalmente opuesta a esta unidad. Esto se consigue retirando líquido de las cámaras en este tubo y bombeando líquido al interior en el tubo diagonalmente opuesto, consiguiendo de este modo una forma de equilibrio y una compensación del peso de la carga que se movió. Este sistema anti escora puede ser activo, tanto cuando el buque está a flote como cuando está anclado sobre el lecho marino vía las patas de soporte. En el primer caso, un sensor líquido y función de giróscopo registrará las escoras del buque y se transmite una señal desde el sensor hasta el sistema anti-escora, asegurando de este modo la estabilidad del buque.

En el último caso, allí donde los sensores de líquido no estén funcionando, las celdas de carga montadas sobre las patas de soporte registrarán cualquier presión y cualquier cambio de presión sobre las patas de soporte, cuando una carga se mueve, y enviará una señal con esta información hasta el sistema anti-escora, el cual se activa de este modo y compensa la diferencia de presión.

Al proporcionar una embarcación de acuerdo con la invención, como se describe adicionalmente en las reivindicaciones 6 y 7, se consigue un tamaño apropiado de la propia consola, de tal forma que se consigue un buen control de las patas de soporte dentro del manguito longitudinal, estando situado el mencionado manguito dentro de la consola, o el cual se obtiene por medio de los orificios que se cortan en las superficies superior e inferior de la consola para proporcionar una abertura a través de la cual las patas de soporte pueden deslizar.

Al proporcionar una embarcación de acuerdo con la invención, y como se describe adicionalmente en la reivindicación 8, la consola conformará una unidad retirable la cual puede de este modo ser desmontada de/montada sobre las estructuras de la embarcación conocida.

La invención será explicada adicionalmente en lo que sigue haciendo referencia a los dibujos en los cuales

la figura 1 es una vista superior en sección de un buque con tanque/consolas montadas sobre el mismo con patas de soporte y grúas montadas,

la figura 2 es una sección transversal de una grúa montada sobre un buque,

la figura 3 es la posición de la pata de soporte en relación con el tanque/consola y la maquinilla de la misma,

la figura 4 es una vista superior del tanque/consola con la maquinilla y la pata de soporte mostrada en la figura 3,

la figura 5 es una sección transversal a través del tanque con pata de soporte montada sobre el costado del buque,

las figuras 6A-C es la interacción de la maquinilla de cable metálico y pata de soporte.

La figura 1 muestra una vista en planta de un buque 1, que comprende un casco 2, una cubierta 3, sobre cuya cubierta están colocadas dos grúas 10 auxiliares más pequeñas. Sobre ambos costados del casco hay montada una consola 5 en la cual están situadas patas 9 de soporte, preferiblemente dos patas de soporte, en ambos extremos de la consola. Las patas de soporte están sobre cualquiera de los dos costados conectadas a una maquinilla con cable 8 metálico, proporcionando la mencionada maquinilla con cable metálico la presión correcta sobre las patas 9 de soporte, vía un sistema hidráulico.

Las columnas de las patas de soporte son rectangulares y terminan en una base del orden de 10 m^{2} y están fabricadas, además, de acuerdo con principios conocidos.

La propia base tiene forma de una placa y está dispuesta en una suspensión cardánica tal que su inclinación se ajusta a la pendiente del lecho marino. La zona de las bases de soporte se pueden extender ya que están montadas de forma que se pueden desmontar sobre las patas de soporte.

Entre cada par opuesto entre sí, sobre cualquiera de los dos costados del casco, está colocada una gran grúa 11, siendo capaz la mencionada grúa de elevar y de montar aerogeneradores en una base previamente montada sobre el lecho marino.

Además, el buque comprende grúas 10 adicionales, ya que se sabe que los buques de carga general tienen pequeñas grúas, las cuales se encuentras situadas en ambos extremos del buque, grúas que se pueden usar para la carga habitual, y las cuales pueden, si se precisa, ser usadas durante el descenso del propio generador, puesto que estas actúan como guías para los laterales del generador.

El buque comprende una gran grúa la cual tiene una capacidad de carga de aproximadamente 450 toneladas. Esta grúa se toma de grúas conocidas, denominadas grúas de oruga, donde la pieza móvil se retira, y la grúa está montada en consecuencia estacionaria sobre la cubierta del buque, porque la grúa está colocada en medio de la dirección longitudinal del buque, preferiblemente a medio camino entre dos patas de soporte enfrentadas entre sí, y dispuestas una en cada costado del casco, pero desplazadas o desplazables, sin embargo, a uno u otro lado del costado longitudinal del buque. Sobre el buque está montada una torre de 12 m sobre la cual está colocada la grúa, por lo cual la grúa alcanza una altura que hace posible manejar los extremadamente altos aerogeneradores.

La figura 2 muestra una vista lateral de la grúa 11, desde la cual aparece que la misma está desplazada hacia uno de los lados largos del buque. La figura 2 también muestra bolsillos en los costados del propio buque, formando parte los mencionados bolsillos 12 del sistema antiescora, y los cuales también pueden ser acoplados con el funcionamiento de la gran grúa 11. El sistema antiescora está construido primariamente para ocasionar un contrapeso al momento de las grúas más pequeñas durante la operación, pues estas cámaras, con las cuales normalmente colabora el sistema antiescora, se llenan con agua diagonalmente opuestas al lado en el cual está trabajando una grúa de tal forma que el buque no cabecea. El sistema antiescora tiene, por lo tanto, una forma novedosa de hacerse activo en conexión con el uso de la gran grúa en que un sistema de control se ha incorporado, estando conectado el mencionado sistema de control a las células de carga situadas sobre las patas de soporte, y si se desea, en cada base de soporte, y las mencionadas células de carga registran cambios en la presión sobre la pata individual. En los casos donde una celda de carga indica, por ejemplo, presión sobre una pata de aproximadamente 350 toneladas y cambios, por ejemplo, desde 200 toneladas, la celda de carga enviará un mensaje al sistema de control en relación con un cambio diagonalmente opuesto a esta unidad retirando líquido en el tubo de 350 toneladas desde el sistema antiescora y bombeando líquido al interior en el tubo diagonalmente opuesto de tal forma que se consiga una forma de equilibrio.

El sistema se puede controlar vía un programa informático, o puede ser manejado simplemente manualmente. Se debe destacar que el buque, con las patas de soporte y la grúa incorporadas, está diseñado para ser capaz de operar en una altura de ola actual de 3 m, que se corresponde con una ola significativa de 1 1/2 metros, ya que es esencialmente mediante la estructura que puede ser mantenida plana ante las fuerzas existentes para una condición de olas como esta. Lo que decide si se puede erigir o no un generador, no será por lo tanto es estado de la mar, sino que en cambio, las actuales condiciones del viento, y las mencionadas condiciones de viento serán las mismas que las existentes en tierra.

En los casos donde una altura de ola actual supere los 3 m, la presión sobre una pata de soporte superará las 300 toneladas, de tal forma que la pata de soporte con las dimensiones actuales no se puede mantener estable. La pata de soporte puede, naturalmente, al tomar más vuelta a la maquinilla de cable metálico, conseguir un mayor efecto de presión, pero esto no es relevante puesto que un mar más duro implicará mayor fuerza del viento, y allí donde esta fuerza es tan alta el aerogenerador no puede ser colocado, ya que en este caso el viento ejercerá una presión demasiado grande sobre los laterales del propio aerogenerador.

Además, la estructura comprende celdas 13 de carga que están fijadas a cada pata 9 de soporte, pues cada pata 9 de soporte también se extiende dentro de un manguito 14 y está revestido de teflón para crear menos resistencia al rozamiento.

La figura 3 es una vista lateral del tanque/consola 5 y a través del cual una pata de soporte, preferiblemente dos, están situadas porque al menos una, preferiblemente dos, maquinillas de cable metálico 8 están fijadas a cada pata de soporte. Esto se ve además en la figura 4, desde la cual es evidente que la consola 5 encierra las patas 9 de soporte dentro de su manguito 14, y donde las mencionadas maquinillas 8 están dispuestas sobre cada lado, mientras que la figura 5 muestra una sección transversal a través de la consola 5, estando montada la mencionada consola de forma amovible respecto del casco 2, en que en los lados largos del casco hay soldado un carril 6 longitudinal, el cual tiene forma de L a V, y en el cual las oquedades de las cuales una porción plana desde el tanque descansa y donde el extremo superior del tanque vía un perno está montado sobre el buque de carga general. A través de esta tanque/consola 5, la pata 9 de soporte está colocada en consecuencia. Los extremos del tanque en la parte superior sobre un nivel con la cubierta/carril, en donde la porción inferior está sustancialmente debajo de la línea de flotación. Durante el montaje de un aerogenerador el buque ejercerá, de este modo, sobre sus cuatro patas una presión de 300 toneladas, las cuales alzaran el buque, tras lo cual la maquinilla se bloquea de tal forma que una posible ola no dará lugar a inestabilidad. Si no se bloquea la maquinilla, una igualación de la presión tendría lugar mediante la función anexa a cada pata de tal forma que la inestabilidad se neutraliza. Cada pata tiene una longitud de aproximadamente 20 m.

El montaje de las consolas tiene lugar mediante una junta empernada la cual se pone en el casco mediante cada una de las denominadas bulárcamas, con un perno por cada lado.

El espacio hueco entre el casco y las consolas sobre la superficie inclinada inmediatamente por debajo de la cubierta se trata con Chockfast, una sustancia muy adhesiva por rozamiento, lo cual transfiere de este modo fuerzas desde las patas de soporte y consolas al casco sobre una superficie portadora significativamente mayor que en lugar de utilizar únicamente una junta empernada donde únicamente se puede tener en cuenta la tensión resultante de la junta empernada.

La propia conexión por carril en la base de las consolas se provee para mantener las consolas en la posición correcta todo el tiempo y funciona por lo tanto únicamente como un gozne pues previene que las consolas basculen fuera del casco. Por consiguiente, no portan el buque en absoluto.

Por el producto descrito en lo que antecede el buque será alzado fuera del agua hasta un punto tal que las olas hasta de un cierto tamaño no tendrán influencia en el buque.

Todos los otros sistemas elevan el objeto flotante todo el tiempo fuera del agua con el inconveniente asociado con ello, pues estos sistemas, los denominados de patas telescópicas, son muy sensibles en el momento en que el fondo de objeto acaba de dejar o se reúne con la superficie del agua, si estas son olas, de tal forma que puede llevar mucho tiempo entre la retirada desde un lugar de operación hasta otro, en este caso de generador a generador, cuya erección de 50 generadores puede estar bien planificada.

La figura 6A muestra cómo una maquinilla de cable metálico presiona la pata contra el fondo, estando un extremo del cable sujeto a la pata de soporte, y estando el otro extremo montado sobre una maquinilla hidráulica que tensa automáticamente (tensión), la cual es normalmente usada para amarrar chigres en buques más grandes.

Cuando el buque está en la posición, las patas se descienden hasta el fondo del mar, y el buque se eleva de tal forma que éste no se mueve. Cuando las maquinillas se configuran a una tensión de tal forma que el buque pueda seguir las mareas de subida y de bajada. La elevación suficiente será normalmente de aproximadamente un 5% del desplazamiento del buque. Cuando se deba hacer un montaje propio preciso, las patas se bloquean y la presión de las patas se controla mediante el sistema de trimado del buque de tal forma que el momento de escora procedente de la carga que cuelga de la grúa esta igualada por el agua de lastre, la cual se mueve en el sentido contrario.

Cuando se aplica prácticamente, el sistema anti escora se pone en acción en el momento en el que las patas de soporte se ponen en la parte baja. Esto sucede porque el sistema funciona por medio de impulsos procedentes de los sensores de escora del buque de una forma tal que compensarán mediante trabajo que se oponga las señales de los mismos pero como el buque no escora, el sistema no recibe ninguna señal.

Las celdas de carga registran el cambio de presión, el cual se almacena en un panel de control. El operador o el sistema administrativo de control controla de forma continua la presión sobre cada una de las 4 patas y, de esta forma, decide si debe haber una redistribución del lastre del buque.

Estos sensores se puentean montando celdas de carga, sobre cada pata de soporte. Vía una conexión Ethernet -puesto que la celda de carga da una señal eléctrica de forma similar a los mencionados sensores- el sistema antiescora del buque puede recibir de nuevo impulsos que se corresponden con los dados por los sensores de escora. De este modo, el sistema anti-escora puede ser manipulado en la creencia de que el buque está escorando, lo que claramente no es el caso, y en consecuencia, compensará la carga movida.

En principio, no hay conexión entre las maquinillas y las celdas de carga ya que las maquinillas son maquinillas de fondeo que funcionan dando una presión hidráulica constante. Si cae la resistencia en el cable metálico, la maquinilla comenzará a halar, y viceversa, si la resistencia en el cable se eleva hasta un nivel superior a la presión hidráulica entonces la maquinilla largará cable metálico hasta que se establezca la presión original. Esto se realiza por medio de un tipo de válvula de presión en exceso que respectivamente se cierra y abre para el flujo de aceite.

La figura 6B muestra cómo se corta el cable metálico por presión, pero una combinación de tamaño de maquinilla y número de cortes se puede ajustar en cualquier buque.

El dibujo, figura 6C, muestra el sistema de elevación donde la maquinilla hidráulica también es, así mismo, una maquinilla de tensión, pero únicamente la función de mantener el cable metálico enseña en todas situaciones.

Claims (8)

1. Embarcación (1) preferiblemente un buque, para el transporte y montaje de estructuras, comprendiendo la mencionada embarcación (1) un casco (2) y al menos cuatro patas (9) de soporte de elevación en vertical así como medios de desplazamiento para elevar las patas (9) de soporte caracterizada porque las patas (9) de soporte están montadas en al menos dos consolas (5) las cuales por primeros medios están conectadas a los constados largos izquierdo y derecho del casco (2), respectivamente, y donde la embarcación (1) también comprende al menos una grúa (11), para manejar y colocar las estructuras por debajo de la línea de flotación.

2. Embarcación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque las consolas (5) comprenden al menos un manquito (14) revestido de una sustancia que reduce el rozamiento sobre las superficies internas de los manguitos, encerrando las mencionadas superficies internas piezas de la circunferencia externa de una pata (9) de soporte.

3. Embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque el medio de desplazamiento comprende al menos una maquinilla (8) de cable metálico fijada a cada pata (9) de soporte y un sistema hidráulico, fijado al mismo.

4. Embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicacionesprecedentes caracterizada porque las patas de soporte comprenden cada una celdas (13) de carga.

5. Embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque se proporcionan espacios/cámaras (12) huecos en el casco (2), siendo dichos espacios/cámaras llenados con /vaciados de agua vía un sistema de control.

6. Embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque la superficie de extremo superior de lasconsolas (5) se coloca a nivel con la cubierta (4) del buque.

7. Embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque la superficie de extremo inferior de las consolas (5) se coloca a una considerable distancia respecto de la línea de flotación del buque y entre la misma y el fondo del buque.

8. Embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizada porque el primer medio comprende un carril afirmado al casco y al medio de sujeción, por ejemplo pernos.