ES2301403B2 - Bloque para muelle antirreflejante. - Google Patents

Abstract

Bloque para muelle antirreflejante.

Bloque utilizado para la construcción de muelles portuarios antirreflejantes y paramentos verticales de baja reflectividad frente al oleaje cuyo objetivo fundamental es la reducción de la reflectividad del oleaje en un amplio rango de frecuencias de cara a facilitar el atraque de embarcaciones y que básicamente se estructura a partir de una cámara prismática (3) con aberturas (9) y una pared posterior (6) que conforma el paramento vertical trasero, entre las cuales se define un espacio abierto que forma una cámara complementaria (4), contando cada una de dichas cámaras con dinámicas diferentes de llenado y/o vaciado.

Description

Bloque para muelle antirreflejante.

Objeto de la invención

La presente solicitud de Patente de Invención tiene como objetivo principal la reducción de la reflectividad de los muelles para el atraque de embarcaciones, aunque puede utilizarse también en diques de abrigo, defensas costeras y paseos marítimos, canales de navegación, contornos de dársenas y riberas del mar, lagos o ríos y otras aplicaciones en las que sea conveniente la reducción de la reflectividad de las estructuras y se coloquen los bloques objeto de la invención para generar cámaras prismáticas adecuadas para atenuar el oleaje reflejado en un amplio rango de frecuencias.

Antecedentes de la invención

Los muelles son estructuras para el atraque y amarre de embarcaciones, que generalmente ofrecen un paramento vertical muy reflejante al oleaje y oscilaciones del agua en la dársena o área de flotación en la que se encuentran. Para reducir la amplificación de la energía dentro de las zonas portuarias, áreas de navegación o espacios litorales es necesario reducir la reflectividad del contorno de las áreas de flotación o riberas utilizando tipologías poco reflejantes como taludes de escollera, playas, muelles claraboya o muelles antirreflejantes.

El uso de tipologías antirreflejantes de muelles, especialmente las de elementos prefabricados para muelles de bloques, está siendo favorecida por la necesidad de reducir la agitación portuaria sin alterar mucho la morfología del muelle y sin la introducción de elementos granulares (arenas, gravas, bolos o escollera) dentro de los puertos. En los grandes puertos comerciales, la motivación es similar a la de los pequeños puertos pero los calados y el tamaño de los buques favorece la solución de cajones prefabricados, a los que también se puede aplicar una solución de cámaras prismáticas semejante a la aplicada a los muelles de bloques para embarcaciones de menor calado.

La reducción de la reflectividad, en su aplicación para canales de navegación, defensas costeras longitudinales y paseos marítimos, se traduce en una menor inestabilidad del borde litoral que puede erosionarse por la reflexión, así como menores rebases y fuerzas sobre las estructuras.

Para reducir la reflectividad de los muelles verticales de bloques se han propuesto a lo largo de los años una serie de modificaciones estructurales con diferentes características basadas en el diseño de bloques especiales con formas complejas que apilados o ensamblados frente al muelle forman un paramento antirreflejante que se caracteriza por tener un espacio hueco entre el paramento frontal y el trasero del tipo "dique Jarlan" (US3118282, 1964) consistente en establecer una cámara perforada frente al dique para disipar la energía del oleaje y desfasar el oleaje reflejado en la pared frontal permeable y en la pared trasera impermeable.

Con el nuevo bloque que se propone se pueden formar muelles y paramentos antirreflejantes con dos tipos de cámaras con dinámicas de llenado/vaciado diferentes que resultan más efectivas para reducir la reflectividad de la estructura en un mayor rango de frecuencias.

Descripción de la invención

La invención que a continuación se describe resuelve los inconvenientes antes señalados, pues se trata de un tipo de bloque para construir muelles verticales antirreflejantes y, en general, paramentos verticales de baja reflectividad frente al oleaje, a las ondas de acompañamiento y las oscilaciones del mar o fluviales, para un amplio rango de frecuencias.

La reducción de reflexión, con las cámaras prismáticas que forman los bloques objeto de la invención, se consigue al sustituir el paramento vertical frontal impermeable por recintos prismáticos huecos permeables alineados delante del paramento vertical trasero del muelle o estructura vertical, manteniendo la mayor parte del proceso constructivo habitual del muelle de bloques y con la simple sustitución de bloques convencionales por los bloques antirreflejantes.

De esta forma, se crean dos tipos de cámaras con dos dinámicas de llenado/vaciado diferentes: delante, cámaras prismáticas con aberturas perforadas o ranuradas y, detrás, cámaras complementarias formadas por el espacio que queda entre el paramento vertical trasero y las cámaras delanteras. Al tener dos tipos de cámaras con dos dinámicas diferentes, aumentan las posibilidades de diseño para disminuir las reflexiones con mayor efectividad y en un rango de frecuencias más amplio.

Además, para el caso en el que las cámaras prismáticas tengan sección circular, se pueden utilizar aberturas descentradas que favorezcan la rotación del agua dentro de la cámara prismática pudiendo desfasar más el vaciado de los dos tipos de cámaras.

La efectividad atenuadora de los bloques objeto de la invención dependerá de las dimensiones del bloque que condicionará la separación entre cámaras prismáticas, la sección y dimensiones de las mismas, su distancia al paramento vertical trasero, su porosidad, tipo de aberturas (ranurado, perforado, etc.) y, en el caso de cámaras prismáticas de sección circular, la dirección de dichas aberturas (axial o descentrada). La altura del bloque afectará también la reflectividad y estará relacionada, normalmente, con el tamaño de los bloques sustituidos que se colocarán apilados, yuxtapuestos o machihembrados para formar el paramento antirreflejante.

Los bloques pueden además contener elementos de fricción interna para disipar energía o favorecer, en su caso, la rotación del agua dentro de las cámaras prismáticas de sección circular que se formen.

Con todo ello, la ventaja fundamental de la invención radica en la flexibilidad de diseño ya que, además de conseguir la efectividad de la doble cámara sin ser construida, con ligeras variaciones en las aberturas de la cámara prismática se puede adaptar la respuesta de la estructura a unas determinadas condiciones climáticas y puede ser efectiva en un rango de frecuencias mucho mayor que el que se obtiene con bloques que forman una sola cámara.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, de un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de un muelle al que se le han acoplado los bloques antirreflejantes de la presente invención.

La figura 2.- Muestra una vista en sección del alzado lateral del muelle representado en la figura 1.

La figura 3.- Muestra un detalle de la vista frontal del muelle de la figura 1.

La figura 4.- Muestra una vista en perspectiva de un bloque con cámara prismática de sección circular y ranuras descentradas acoplado al muelle y una vista en planta seccionada de dicho bloque.

La figura 5.- Muestra una vista en planta seccionada de sendos bloques como el de la figura 4 acoplados en donde además se aprecian las corrientes asociadas a la cresta y al seno de la ola incidente sobre el muelle.

La figura 6.- Muestra una vista en perspectiva y otra en planta de un bloque como el de la figura 4 pero con ranuras axiales.

La figura 7.- Muestra una vista en perspectiva de un bloque con cámara prismática de sección rectangular y cuatro ranuras acoplado al muelle y una vista en planta seccionada de dicho bloque.

La figura 8.- Muestra una vista en perspectiva y otra en planta de un bloque como el de la figura 7 pero con cuatro ranuras.

La figura 9.- Muestra una vista en planta seccionada de tres bloques como el de la figura 8 acoplados en donde además se aprecian las corrientes asociadas a la cresta y al seno de la ola incidente sobre el muelle.

Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras, puede observarse el bloque antirreflejante (1) de la invención, destinado a sustituir a los bloques macizos (2) que conforman los muelles de bloques tradicionales hasta una cierta profundidad (7), de forma que al menos se substituyan aquellos situados en las zonas donde el plano horizontal del nivel de agua en reposo corta la estructura. Este se configura a partir de una estructura en cuya parte frontal se dispone una cámara prismática (3), con aberturas (9), y una pared posterior (6) que conforma el paramento vertical trasero, existiendo entre ambas un espacio abierto que forma una cámara complementaria (4).

El oleaje incidente se refleja parcialmente en la pared frontal (5) de la cámara prismática (3) primero y en la pared trasera (6) después. En la cámara complementaria (4) se generan corrientes asociadas a las ondas reflejadas desfasadas que interfieren con el oleaje incidente atenuando la reflexión global de la estructura.

Por su parte, la cámara prismática (3) tiene una dinámica de llenado-vaciado completamente diferente a la de la cámara complementaria (4) ampliando el rango de frecuencias en que se disminuye la reflexión.

Por otro lado, bien por necesidades de diseño de cara a mejorar el comportamiento ante una determinada frecuencia de oleaje o bien para dotar a la misma de mayor rigidez estructural, las cámaras complementarias pueden estar divididas en compartimentos por uno o varios tabiques (10) los cuales a su vez pueden contar con orificios (8) que favorezcan la disipación adicional de energía.

La sección y dimensiones de las cámaras prismáticas (3), de las aberturas (9) y de las separaciones entre dichas cámaras prismáticas (3) serán las adecuadas para atenuar la reflexión del oleaje con la efectividad y el rango de frecuencias requerido. Los espesores y el armado del bloque antirreflejante (1) serán los necesarios para resistir las acciones del oleaje y terreno, así como las inducidas por el transporte, manipulación y puesta en obra de los bloques.

Una posible realización es el caso de cámaras prismáticas (3) de sección circular y aberturas (9) descentradas, tal y como puede observarse en las figuras 4 y 5, en donde se muestra una cámara prismática (3) de sección circular con dos aberturas (9) descentradas, de forma que el sentido de rotación del agua se vea favorecido por dichas aberturas (9) descentradas, creando un sentido preferente de rotación tanto en situación de llenado como de vaciado que aumenta el desfase entre los vaciados de la cámara prismática (3) y la cámara complementaria (4).

Otra posible forma de realización de las aberturas (9) de las cámaras prismáticas (3) de sección circular es la de que éstas sean axiales, tal y como puede verse en la figura 6.

Evidentemente, las aberturas (9) tanto axiales como descentradas pueden adoptar múltiples configuraciones (número, forma, tamaño, penetración, etc.) de cara a conseguir en el bloque de la invención una respuesta determinada para un rango de frecuencias también determinado.

Además, la rotación del agua dentro de las cámaras prismáticas (3) de sección circular se puede favorecer con elementos de fricción asimétricos, no representados, situados en el fondo o las paredes de las cámaras cilíndricas. Estos elementos de fricción también pueden utilizarse en las cámaras complementarias (4) para disipar energía, o en el exterior de las propias cámaras prismáticas (3).

En otra posible realización mostrada en las figuras 8 y 9, puede verse un bloque cuya cámara prismática (3) es también de sección rectangular pero cuya anchura es la del propio bloque antirreflejante (1), no dejando por lo tanto espacio libre cuando es situada de forma contigua a otro bloque idéntico. Dicho de otro modo, al colocarse dos bloques antirreflejantes (1) de forma continua para formar el muelle, no existe espacio libre o separación entre sus respectivas cámaras prismáticas (3), creando además cámaras complementarias cerradas (11).

A diferencia de los bloques antirreflejantes con cámaras prismáticas (3) en los que la separación entre cámaras prismáticas es el factor clave de su comportamiento antirreflejante, en el caso de reducir a cero la separación entre las cámaras prismáticas, el comportamiento de los bloques antirreflejantes (1) es el habitual de cámara doble perforada cuya respuesta dependerá sobretodo de la permeabilidad de las aberturas (9) y no de la singular dinámica de llenado/vaciado de la cámara prismática.

Claims (8)

1. Bloque para muelle antirreflejante caracterizado porque:

- comprende un espacio hueco abierto por su cara frontal y delimitado por paredes superior y posterior (6) del bloque; siendo la pared posterior impermeable;

- incluye una cámara prismática (3) situada en el interior del espacio hueco del bloque; la cámara prismática dispuesta próxima a la abertura frontal del espacio hueco y de forma que, una vez instalado el bloque en el muelle, el espacio hueco queda abierto por una separación entre cámaras prismáticas; la cámara prismática teniendo aberturas (9), perforaciones o ranuras; y

entre la cámara prismática y la pared posterior del bloque hay una distancia, formando un espacio abierto que constituye una cámara complementaria (4).

2. Bloque para muelle antirreflejante según reivindicación 1ª, caracterizado porque la cámara prismática (3) es de sección circular.

3. Bloque para muelle antirreflejante según reivindicación 2ª, caracterizado porque las aberturas (9) de la cámara prismática (3) de sección circular son aberturas descentradas.

4. Bloque para muelle antirreflejante según reivindicación 2ª, caracterizado porque las aberturas (9) de la cámara prismática (3) de sección circular son aberturas axiales.

5. Bloque para muelle antirreflejante según reivindicación 1ª, caracterizado porque la cámara prismática (3) es de sección rectangular.

6. Bloque para muelle antirreflejante según reivindicación 1ª, caracterizado porque la cámara complementaria (4) esta dividida en compartimentos por medio de uno o varios tabiques (10).

7. Bloque para muelle antirreflejante según reivindicación 6, caracterizado porque los tabiques (10) cuentan con orificios (8) que favorecen la disipación adicional de energía.

8. Bloque para muelle antirreflejante según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el interior y/o exterior de la cámara prismática (3) y/o en la cámara complementaria (4) se sitúan elementos de fricción.