ES2557131T3 - Un método y un aparato para atenuar impulsos u oscilaciones de presión - Google Patents

Un método y un aparato para atenuar impulsos u oscilaciones de presión Download PDF

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ES2557131T3 ES11749798.2T ES11749798T ES2557131T3 ES 2557131 T3 ES2557131 T3 ES 2557131T3 ES 11749798 T ES11749798 T ES 11749798T ES 2557131 T3 ES2557131 T3 ES 2557131T3
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Abstract

Un método para atenuar impulsos u oscilaciones de presión de agua generados durante el pilotaje (608) en el mar cuando se utiliza un mecanismo de percusión (102), comprendiendo el pilotaje en el mar la etapa de hincar al menos un pilote (104) en una formación de tierra (106) en el fondo (108) de un mar o de un lago (110), definiendo el pilote un eje longitudinal (z-z) y teniendo una periferia exterior (116), por medio del mecanismo de percusión, mientras que a lo largo de al menos una parte (122) de la extensión axial (123) de pilote el pilote está rodeado por agua (124) de mar o de un lago, caracterizado por que el método comprende las operaciones de: rodear (603) el pilote, a lo largo de al menos una sección (130) de dicha parte (122) de la extensión axial (123) del pilote, con un manguito tubular exterior (126; 526) que tiene una periferia interior (128; 528), extendiéndose el manguito exterior en la dirección axial del pilote; y proporcionar (604; 605; 606), al menos parcialmente a lo largo de dicha sección de dicha parte de la extensión axial del pilote, un espacio (134; 534) lleno de gas o una pluralidad de espacios (134; 534) llenos de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote.

Description

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DESCRIPCION
Un metodo y un aparato para atenuar impulsos u oscilaciones de presion CAMPO TECNICO
El presente invento se refiere a un metodo para atenuar impulsos de presion de agua generados durante el pilotaje en el mar cuando se utiliza un mecanismo de percusion, comprendiendo el pilotaje en el mar la operacion de hincar al menos un pilote en una formacion de tierra en el fondo de un mar o de un lago, definiendo el pilote un eje longitudinal y teniendo una periferia exterior, por medio del mecanismo de percusion, mientras que a lo largo de al menos una parte de la extension axial del pilote el pilote esta rodeado por agua de mar o de un lago. Ademas, el presente invento se refiere a un aparato para atenuacion de los impulsos de presion de agua generados durante el pilotaje en el mar cuando se utiliza un mecanismo de percusion para hincar al menos un pilote en una formacion de tierra en el fondo del mar o de un lago, definiendo el pilote un eje longitudinal y teniendo una periferia exterior, mientras que a lo largo de al menos una parte de la extension axial del pilote el pilote esta rodeado por agua de mar o de un lago. El presente invento se refiere tambien a un sistema de pilotaje en el mar que comprende un aparato del tipo antes mencionado. Un metodo de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 es conocido por el documento WO 2011/046430 A1.
ANTECEDENTES DEL INVENTO
Cuando se instalan distintas estructuras o construcciones en el mar o en lagos, por ejemplo puentes, plataformas petrolfferas o molinos eolicos, etc., que han de ser soportados por una formacion de tierra, o formaciones de tierra, en el fondo de un mar o de un lago, puede utilizarse el proceso de pilotaje en el mar. El pilotaje en el mar implica hincar uno o una pluralidad de pilotes (columnas), por ejemplo hechos de acero, en una formacion de tierra en el fondo del mar. Los pilotes tienen a menudo la forma de grandes tubos o conductos huecos, preferiblemente con una seccion transversal circular, que tiene un diametro exterior de aproximadamente 1-3 metros. En general, pilotes que tienen una extension longitudinal que excede de la profundidad del mar son utilizados durante el pilotaje en el mar. Los pilotes pueden ser hincados en la formacion de tierra por medio de un mecanismo de impacto o de percusion, que puede estar disenado de distintas maneras. El mecanismo de percusion puede comprender un yunque, que es conectado en el extremo superior del pilote, y un martillo de impacto o de pilotaje dispuesto para golpear el yunque y asf hincar el extremo inferior del pilote en la formacion de tierra en el fondo del mar. El martillo de pilotaje puede ser accionado hidraulica o neumaticamente, por ejemplo, o accionado por otros medios.
Un gran martillo de pilotaje puede tener un peso de menos de 200 toneladas. Cuando un pilote ha sido posicionado sustancialmente de modo vertical en el agua y el martillo de pilotaje golpea la parte superior del pilote para hincar el pilote en el fondo del mar, se crea un impulso u ondulacion de presion que se propaga a traves del pilote e irradia sonido o un impulso de presion de agua en el agua. Los impulsos de presion de agua generados se propagan a traves del agua en una direccion radial lejos del pilote. Un gran martillo de pilotaje que golpea un pilote puede causar en el agua niveles de presion de pico del orden de 180-210 dB y Niveles de Exposicion al Sonido SEL, del orden de 150-180 dB a una distancia radial de 750 metros del pilote. El SEL es por definicion el nivel de energfa de un solo impulso integrado durante un segundo. A lo largo de los ultimos anos, el SEL medido a una distancia radial de 750 metros ha resultado el valor mas comun para definir el nivel de sonido aceptable mas alto en el agua. Se cree que un nivel de sonido o impulsos de presion de agua elevados, por ejemplo generados durante el pilotaje en el mar, pueden tener un efecto negativo sobre la vida/animales marinos. Asf, hay un incentivo en mantener los niveles de sonido del agua o de ruido en un nivel aceptable y las autoridades han comenzado a establecer lnriites de sonido en el agua que no han de ser excedidos durante el pilotaje en el mar. 160 dB a un radio de 750 metros del evento del pilotaje en el mar es un ejemplo de un nivel de exigencia que no ha de ser excedido durante el pilotaje en el mar.
Pequenos pilotes que tienen un diametro exterior relativamente pequeno, es decir menos de 1 metro, pueden ser pilotados con un sEl inferior a 160 dB en un radio de 750 metros sin ninguna medida de atenuacion o mitigacion de sonido adicional o auxiliar. En general, pilotes mayores, con un diametro exterior mayor de 1 metro, que son utilizados para molinos eolicos y plataformas marinas industriales, requieren una mayor energfa de entrada del martillo de pilotaje y pueden no ser pilotados con un SEL inferior a 160 dB en un radio de 750 metros sin aplicar medidas de atenuacion de sonido adicionales o auxiliares.
Actualmente, hay una pluralidad de metodos o tecnicas de atenuacion conocidos para atenuar impulsos de presion de agua generados durante el pilotaje en el mar, para reducir el SEL. En la region de baja atenuacion, es decir, por debajo de 4 dB, la amortiguacion del pilote estructural y la gestion de pilotaje precisa de la energfa de entrada del martillo de pilotaje frente a la resistencia del terreno son suficientes en la mayor parte de los casos.
Una atenuacion mayor, es decir de 4-8 dB, es en general conseguida mediante una pluralidad de burbujas de aire libres que se mueven libremente y aplicadas como una cortina de aire alrededor del pilote.
Para una mayor atenuacion, es decir de 8-12 dB, se ha sugerido otra tecnica desarrollada utilizando burbujas de aire, que utiliza multiples burbujas de aire con diametros espedficos y encerradas en envolventes delgadas de plastico montadas en posiciones espedficas en una gran red. La red se sugiere que sea aplicada alrededor del pilote y que
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encierre el pilote.
Los metodos o tecnicas de atenuacion de la tecnica anterior tienen limitaciones que solamente permiten una atenuacion maxima de menos de 12-15 dB, pero esa atenuacion maxima de la tecnica anterior requiere un control del proceso de pilotaje exacto u optimo y el uso de las tecnicas mas sofisticadas conocidas. Si se requiere una mayor atenuacion no hay tecnica anterior que sea segura y robusta.
EL OBJETO DEL INVENTO
Los autores del presente invento han encontrado que la tecnica que utiliza burbujas de aire libres sufre de una baja fiabilidad de atenuacion, ya que el tamano de la burbuja y la posicion de la burbuja no son controlados a lo largo de la extension longitudinal del pilote. Ademas, la tecnica que utiliza burbujas de aire libres tiene limitaciones en relacion al entorno del agua de mar y es perjudicada por el movimiento lateral del agua de mar. Ademas, los autores del presente invento han identificado inconvenientes con respecto a la tecnica que utiliza burbujas de aire encerradas en envolventes finas de plastico y en una gran red. La red puede ser voluminosa y los alrededores del lugar de pilotaje en el mar pueden dificultar que la red encierre completamente el pilote. Tambien es complicado gestionar una gran red con envolventes delgadas llena de aire cuando se instala y se retira la red, ya que las envolventes pueden ser sensibles a tensiones mecanicas. Asf, existe una necesidad de una atenuacion fiable y eficiente de impulsos de presion de agua generados durante el pilotaje en el mar.
El objeto del presente invento es asf mejorar el proceso de pilotaje en el mar y reducir el impacto del pilotaje en el mar en el entorno marino circundante.
Otro objeto es mejorar la atenuacion de los impulsos de presion de agua generados durante el pilotaje en el mar cuando se utiliza un mecanismo de percusion.
RESUMEN DEL INVENTO
El objeto antes mencionado del presente invento es alcanzado proporcionando un metodo para atenuar los impulsos de presion de agua generados durante el pilotaje en el mar cuando se utiliza un mecanismo de percusion, comprendiendo el pilotaje en el mar la etapa de hincar al menos un pilote en una formacion de tierra en el fondo de un mar o de un lago, definiendo el pilote un eje longitudinal y teniendo una periferia exterior, por medio del mecanismo de percusion, mientras a lo largo de al menos una parte de la extension axial de pilote el pilote esta rodeado por agua de mar o de un lago, en el que el metodo comprende las operaciones de:
rodear el pilote, a lo largo de al menos una seccion de dicha parte de la extension axial del pilote, con un manguito tubular exterior que tiene una periferia interior, extendiendose el manguito exterior en la direccion axial del pilote; y
proporcionar, al menos parcialmente a lo largo de dicha seccion de dicha parte de la extension axial del pilote, un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote.
Por medio del metodo de acuerdo con el presente invento, la atenuacion de los impulsos de presion de agua generados durante el pilotaje en el mar, cuando se utiliza un mecanismo de percusion, es mejorada de manera eficiente. Una atenuacion entre 20 y 30 dB, o posiblemente mas, puede ser alcanzada dependiendo de las dimensiones del pilote. El metodo del presente invento proporciona un procedimiento de atenuacion menos complicado y menos complejo, que ahorra tiempo y costes. Por medio del metodo de acuerdo con el presente invento, el espacio o espacios llenos de gas atenuadores es/son eficientemente introducidos y mantenidos alrededor del pilote por medio del manguito exterior, y el espacio o espacios llenos de gas proporciona/proporcionan una atenuacion eficiente de los impulsos de presion de agua generados a traves del pilote, y consecuentemente, el sonido o impulsos de presion de agua generados por el pilotaje en el mar son atenuados de una manera eficiente. Por medio del manguito exterior, el espacio o espacios llenos de gas atenuadores no es/no son sensibles al movimiento lateral del agua de mar, y el metodo proporciona asf una atenuacion fiable y robusta, que no requiere una estructura voluminosa. Asf, por medio del metodo de acuerdo con el presente invento, el proceso de pilotaje en el mar es mejorado y el impacto sobre el entorno marino circundante es reducido.
Ventajosamente el manguito exterior es colocado en su posicion operativa antes de colocar el pilote en su posicion operativa dentro del manguito exterior. Alternativamente, el pilote puede ser colocado en su posicion operativa antes de colocar el manguito exterior en su posicion operativa fuera y alrededor del pilote. En las posiciones operativas, el pilote y el manguito exterior se extienden sustancialmente de modo vertical entre el fondo del mar y la region de la superficie del mar. El espacio o espacios pueden ser llenados con aire o cualquier otro gas o mezcla de gases. El manguito exterior puede ser un conducto o tubo hueco, por ejemplo hecho de acero, o de cualquier otro material adecuado. El pilotaje en el mar puede ser realizado en el mar o en un lago. El manguito exterior puede ser posicionado de tal modo que el manguito exterior y el pilote sean sustancialmente coaxiales. El manguito exterior puede ser formado conectando o uniendo una pluralidad de manguitos.
De acuerdo con una realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, la operacion de rodear el pilote con un
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manguito exterior tubular comprende rodear el pilote, sustancialmente a lo largo de la extension axial completa de dicha parte de la extension axial del pilote, con el manguito exterior tubular. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con otra realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, la operacion de rodear el pilote con un manguito exterior tubular comprende rodear el pilote, a lo largo al menos de la extension axial completa de dicha parte de la extension axial del pilote, con el manguito exterior tubular. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con otra realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, la operacion de proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas comprende proporcionar, a lo largo sustancialmente de la extension axial completa de dicha seccion de dicha parte de la extension axial del pilote, un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo aun con otra realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, la operacion de proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas comprende proporcionar, a lo largo de al menos la extension axial completa de dicha seccion de dicha parte de la extension axial del pilote, un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo todavfa con otra realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, la operacion de proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas comprende proporcionar, a lo largo sustancialmente de la extension axial completa de dicha parte de la extension axial del pilote, un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con una realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, la operacion de proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas comprende proporcionar, a lo largo de al menos la extension axial completa de dicha parte de la extension axial del pilote, un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con otra realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, la operacion de proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas comprende proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de compartimientos llenos de gas formando un espacio lleno de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con otra realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, la operacion de proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas comprende proporcionar un espacio lleno de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo aun con otra realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, la operacion de proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas comprende introducir gas o una mezcla de gases, en un espacio o en una pluralidad de espacios entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, el espacio o espacios llenos de gas son proporcionados de una manera eficiente. El gas o una mezcla de gases, puede ser introducido a presion, es decir como gas comprimido. El gas o mezcla de gases, puede ser introducido por medio de un compresor de gas. Ventajosamente, el gas, o la mezcla de gases puede ser introducido en la parte de extremidad superior del manguito exterior cuando el manguito exterior esta previsto alrededor de un pilote que permanece en posicion sustancialmente de modo vertical. Por medio del gas o de la mezcla de gases, introducidos, el agua presente entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote es empujada/presionada fuera de allf. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo aun con otra realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, la operacion de proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas comprende extraer agua de un espacio o de una pluralidad de espacios entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, el espacio o espacios llenos de gas es/son proporcionados de una manera eficiente. El agua puede ser extrafda por medio de bombeo, por ejemplo por medio de una bomba. La bomba puede ser conectada al espacio o espacios en una parte inferior del manguito exterior cuanto el manguito exterior esta previsto alrededor de un pilote que
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permanece en posicion sustancialmente de modo vertical. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con una realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, la operacion de proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas comprende una combinacion de introducir gas, o una mezcla de gases, en un espacio o en una pluralidad de espacios entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote y extraer agua desde dicho espacio o pluralidad de espacios. Por medio de esta realizacion, el espacio/espacios llenos de gas es/son proporcionados de una manera eficiente. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con otra realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, el metodo esta caracterizado por detectar si dicho espacio o dicha pluralidad de espacios esta/estan llenos de gas, y controlar la introduccion de gas, o una mezcla de gases, y/o la extraccion de agua basado al menos parcialmente en la deteccion sobre si dicho espacio o dicha pluralidad de espacios esta/estan llenos de gas. Por medio de esta realizacion, el espacio/espacios llenos de gas es/son proporcionados de una manera eficiente. Dicha deteccion puede ser realizada por medio de uno o de una pluralidad de sensores en dicho espacio/espacios, o por medio de uno o una pluralidad de detectores situados fuera del espacio/espacios, por ejemplo un hidrofono situado en el agua, por ejemplo a una distancia radial de 750 metros. Cuando se utiliza una bomba para extraer agua del espacio o espacios, la deteccion puede ser realizada por medio de un sensor o sensores que detectan el rendimiento de la bomba, por ejemplo potencia utilizada por la bomba, el caudal de la bomba, o el flujo de agua a traves de la bomba, etc. Cuando el espacio/espacios esta/estan llenos de gas y no hay mas agua que bombear, la bomba requiere menos potencia, o el caudal de la bomba aumentara cuando la carga en la bomba disminuye. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente del pilotaje en el mar.
De acuerdo con otra realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, el metodo comprende la operacion de impedir que el manguito exterior haga tope directamente contra el pilote proporcionando soportes de aislamiento contra la vibracion entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Un contacto de direccion entre el pilote y el manguito exterior perjudica la atenuacion, y deberfa ser evitado. Por medio de esta realizacion, el espacio/espacios llenos de gas entre el pilote y el manguito exterior es/son asegurados de manera eficiente y la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo aun con otra realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, una parte del manguito exterior es hundida en la formacion de la tierra en el fondo del mar o de un lago. Por medio de esta realizacion, se proporciona un cierre hermetico en la parte inferior del manguito exterior. Teniendo un manguito exterior adaptado para profundidades de aproximadamente 25-50 metros, el manguito exterior puede, por ejemplo, hundirse aproximadamente 4-5 metros en la formacion de tierra, dependiendo del peso del manguito exterior y del material de la formacion de tierra.
De acuerdo aun con otra realizacion ventajosa del metodo segun el presente invento, el metodo esta caracterizado por rodear el pilote, a lo largo de al menos una seccion de dicha parte de la extension axial del pilote, con el manguito exterior de tal modo que el pilote puede moverse axialmente en relacion al manguito exterior. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
Ademas, el objeto antes mencionado del presente invento, es alcanzado proporcionando un aparato para atenuacion de los impulsos de presion de agua generados durante el pilotaje en el mar cuando se utiliza un mecanismo de percusion para hincar al menos un pilote en una formacion de tierra en el fondo de un mar o de un lago, definiendo el pilote un eje longitudinal y teniendo una periferia exterior, mientras a lo largo de al menos una parte de la extension del pilote el pilote esta rodeado por agua de mar o de un lago, en el que el aparato comprende un manguito exterior tubular que tiene una periferia interior, en el que a lo largo de al menos una seccion de dicha parte de la extension axial del pilote el manguito exterior esta previsto para rodear el pilote, al tiempo que se extiende en una direccion axial del pilote, y en el que el aparato comprende medios para proporcionar, al menos parcialmente a lo largo de dicha seccion de dicha parte de la extension axial del pilote, un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote.
Por medio del aparato de acuerdo con el presente invento, la atenuacion de los impulsos de presion de agua generados durante el pilotaje en el mar, cuando se utiliza un mecanismo de percusion, es mejorada de manera eficiente. Una atenuacion de entre 20 y 30 dB, o posiblemente mas, puede ser alcanzada dependiendo de las dimensiones del pilote. El aparato del presente invento proporciona un procedimiento de atenuacion menos complicado y menos complejo, que ahorra tiempo y costes. Por medio del aparato de acuerdo con el presente invento, el espacio o espacios llenos de gas atenuadores es/son eficientemente introducidos y mantenidos alrededor del pilote por medio del manguito exterior, y el espacio/espacios llenos de gas proporciona/proporcionan atenuacion eficiente de los impulsos de presion de agua generados desde el pilote, y consecuentemente, el sonido o los impulsos de presion de agua generados por el pilotaje en el mar son atenuados de una manera eficiente. Por medio del aparato de acuerdo con el presente invento, el espacio/espacios llenos de gas atenuadores no es/no son sensibles al movimiento lateral del agua de mar, y el aparato proporciona asf una atenuacion fiable y robusta. El aparato del invento tiene tambien una estructura no voluminosa. Asf, por medio del aparato de acuerdo con el presente invento, el proceso de pilotaje en el mar es mejorado y el impacto
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sobre el entorno marino circundante es reducido.
El espacio o espacios pueden ser llenados con aire o cualquier otro gas o mezcla de gases. El manguito exterior puede ser un conducto o tubo hueco, por ejemplo hecho de acero, o cualquier otro material adecuado. La seccion transversal interior del manguito exterior puede ser circular, pero son tambien posibles otras formas de la seccion transversal, por ejemplo, ovalada o rectangular.
De acuerdo con una realizacion ventajosa del aparato segun el presente invento, a lo largo sustancialmente de la extension axial completa de dicha parte de la extension axial del pilote el manguito exterior esta previsto para rodear el pilote. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con otra realizacion ventajosa del aparato de acuerdo en el presente invento, a lo largo de al menos la extension axial completa de dicha parte de la extension axial del pilote el manguito exterior esta previsto para rodear el pilote. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con otra realizacion ventajosa del aparato segun el presente invento, a lo largo sustancialmente de la extension axial completa de dicha parte de la extension axial del pilote, dichos medios estan previstos para proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con otra realizacion ventajosa del aparato segun el presente invento, a lo largo de al menos la extension axial completa de dicha seccion de dicha parte de la extension axial del pilote, dichos medios estan previstos para proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo aun con otra realizacion ventajosa del aparato segun el presente invento, a lo largo sustancialmente de la extension axial completa de dicha parte de la extension axial del pilote, dichos medios estan previstos para proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo todavfa con otra realizacion ventajosa del aparato segun el presente invento, a lo largo de al menos la extension axial completa de dicha parte de la extension axial del pilote, dichos medios estan previstos para proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con una realizacion ventajosa del aparato segun el presente invento, dichos medios estan previstos para proporcionar un espacio lleno de gas o una pluralidad de compartimientos llenos de gas formando un espacio lleno de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con otra realizacion ventajosa del aparato segun el presente invento, dichos medios estan previstos para proporcionar un espacio lleno de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con otra realizacion ventajosa del aparato segun el presente invento, dichos medios comprenden medios de introduccion de gas para introducir gas o una mezcla de gases, en un espacio o en una pluralidad de espacios entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, el espacio/espacios llenos de gas es/son proporcionados de una manera eficiente. Los medios de introduccion de gas pueden comprender medios para introducir gas, o una mezcla de gases a presion, es decir como gas comprimido, por ejemplo un compresor de gas. El aparato puede comprender al menos una entrada conectada al espacio/espacios y a la que pueden conectarse los medios de introduccion de gas. El manguito exterior puede definir un eje longitudinal y puede tener una primera parte de extremidad y una segunda parte de extremidad, extendiendose el eje longitudinal a traves de la primera y segunda partes de extremidad. Cuando el manguito exterior esta en su posicion operativa, la primera parte de extremidad es la parte de extremidad superior y la segunda parte de extremidad es la parte de extremidad inferior. La primera parte de extremidad del manguito del exterior puede estar provista con dicha entrada. El aparato puede comprender al menos una salida conectada al espacio o espacios. La segunda parte de extremidad del manguito exterior puede estar provista con dicha salida. Los medios de introduccion de gas pueden estar previstos para presionar/empujar fuera el agua presente entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote a traves de las salida, y por ejemplo al agua. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso
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mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar. Los medios de introduccion de gas pueden estar previstos para mantener al menos una presion en el espacio/espacios.
De acuerdo aun con otra realizacion ventajosa del aparato segun el presente invento, dichos medios comprenden medios de extraccion de agua para extraer agua de un espacio o de una pluralidad de espacios entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote. Por medio de esta realizacion, el espacio/espacios llenos de gas es/son proporcionados de una manera eficiente. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo todavfa con otra realizacion ventajosa del aparato segun el presente invento, los medios de extraccion de agua comprenden una bomba de agua. La bomba de agua puede ser conectada a dicha salida. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con una realizacion ventajosa del aparato segun el presente invento, el manguito exterior tiene una periferia exterior, los medios de extraccion de agua comprenden un segundo manguito exterior tubular que tiene una periferia interior, parcialmente a lo largo de dicha seccion de dicha parte de la extension axial del pilote el segundo manguito exterior rodea al manguito exterior, se forma un recinto entre la periferia exterior del manguito exterior y la periferia interior del segundo manguito exterior, estando el recinto y el espacio o la pluralidad de espacios en comunicacion entre sf, y la bomba de agua esta prevista para extraer agua desde el recinto con el fin de extraer agua desde el espacio o la pluralidad de espacios. Por medio de esta realizacion, la bomba de agua es instalada de una manera eficiente, y puede impedirse que la bomba se hunda en la formacion de tierra en el fondo del mar cuando el manguito exterior se hunde hacia abajo en la formacion de tierra. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
De acuerdo con otra realizacion ventajosa del aparato segun el presente invento, el aparato comprende al menos un detector para detectar si dicho espacio o dicha pluralidad de espacios esta/estan llenos de gas, y una unidad de control dispuesta para controlar los medios de introduccion de gas y/o los medios de extraccion de agua basado al menos parcialmente en la deteccion de al menos un detector, para controlar la introduccion de gas, o de una mezcla de gases, y/o la extraccion de agua. Por medio de esta realizacion, el espacio/espacios llenos de gas es/son proporcionados de una manera eficiente. Al menos un detector puede comprender uno o una pluralidad de sensores dentro de dicho espacio o espacios, o uno o una pluralidad de detectores situados fuera del espacio o espacios, por ejemplo un hidrofono situado en el agua. Cuando se utiliza una bomba para extraer agua del espacio o espacios, el menos un detector puede comprender un sensor o sensores que detectan el rendimiento de la bomba, por ejemplo potencia utilizada por la bomba, el caudal de la bomba, o el flujo de agua a traves de la bomba, etc. Cuando el espacio/espacios es/estan llenos de gas y no hay mas agua que bombear, la bomba requiere menos potencia, o el caudal de la bomba aumentara cuando la carga sobre la bomba disminuya. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar. Un hidrofono puede detectar los impulsos de presion de sonido del pilotaje en el mar, y cuando se detecta una disminucion del nivel de los impulsos de presion de sonido por el hidrofono, puede determinarse que el espacio/espacios ha/han sido llenados de gas, y que se ha proporcionado una atenuacion resultante. La unidad de control puede comprender una CPU, o medios informaticos. La unidad de control puede ser conectada al menos a un detector y a los medios de introduccion de gas y/o a los medios de extraccion de agua.
De acuerdo con otra realizacion ventajosa del aparato segun el presente invento, el aparato comprende soportes de aislamiento contra la vibracion entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote para impedir que el manguito exterior haga tope directamente contra el pilote. Un contacto de direccion entre el pilote y el manguito exterior perjudica la atenuacion, y debena ser evitado. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar. Ejemplos de soportes de aislamiento de la vibracion estan descritos en la descripcion detallada de las realizaciones preferidas. Ademas, los soportes de aislamiento de la vibracion facilitan mantener el pilote y el manguito exterior sustancialmente coaxiales.
De acuerdo aun con otra realizacion ventajosa del aparato segun el presente invento, a lo largo de al menos una seccion de dicha parte de la extension axial del pilote el manguito exterior esta previsto para rodear el pilote de tal modo que el pilote pueda moverse axialmente en relacion al manguito exterior. Por medio de esta realizacion, la atenuacion es ademas mejorada, y se proporciona un proceso mejorado adicionalmente de pilotaje en el mar.
El objeto antes mencionados del presente invento es tambien alcanzado por un sistema de pilotaje en el mar que comprende un mecanismo de percusion para hincar al menos en una formacion de tierra en el fondo de un mar o de un lago mientras a lo largo de al menos una parte de la extension axial del pilote el pilote esta rodeado por agua de mar o de un lago, en el que el sistema comprende al menos un aparato segun se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 11 a 20, y/o al menos un aparato segun cualquiera de las realizaciones antes mencionadas del aparato segun el presente invento. Por medio del sistema de pilotaje en el mar segun el presente invento, un sistema de pilotaje en el mar mejorado es proporcionado por las razones indicadas anteriormente en conexion con la descripcion del aparato de acuerdo con el presente invento y de las distintas realizaciones del aparato. El pilotaje en el mar puede ser realizado en el mar o en un lago.
El metodo, aparato y sistema del presente invento pueden ser utilizados a profundidades (profundidad del mar) de aproximadamente 20-60 metros. El metodo, aparato y sistema del presente invento pueden ser tambien utilizados a otras profundidades.
Las caractensticas y realizaciones antes mencionadas del metodo, aparato y, sistema, respectivamente, pueden ser 5 combinadas de distintos modos posibles proporcionando otras realizaciones ventajosas.
Otras realizaciones ventajosas del metodo, aparato y sistema, respectivamente, de acuerdo con el presente invento y otras ventajas con el presente invento emergen de la descripcion detallada de realizaciones.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La fig. 1 es una vista lateral en seccion esquematica de una primera realizacion del aparato de acuerdo con el presente 10 invento, aplicado a un sistema de pilotaje en el mar y a un pilote;
La fig. 2 es una vista lateral en seccion esquematica de una segunda realizacion del aparato de acuerdo con el presente invento, aplicado a un sistema de pilotaje en el mar y a un pilote;
La fig. 3 es una vista lateral en seccion esquematica de una tercera realizacion del aparato de acuerdo con el presente invento, aplicado a un sistema de pilotaje en el mar y a un pilote;
15 La fig. 4 es una vista superior en seccion esquematica de la primera realizacion de la fig. 1;
La fig. 5 es una vista superior en seccion esquematica de una cuarta realizacion del aparato de acuerdo con el presente invento, aplicado a un pilote; y
La fig. 6 es un diagrama de flujo que ilustra aspectos del metodo de acuerdo con el presente invento.
BREVE DESCRIPCION DE REALIZACIONES PREFERIDAS
20 La fig. 1 muestra esquematicamente una primera realizacion del aparato segun el presente invento, aplicado a un pilote. Ademas, la fig. 1 ilustra esquematicamente aspectos de una primera realizacion del sistema de pilotaje en el mar de acuerdo con el presente invento, que comprende la primera realizacion del aparato. El sistema de pilotaje en el mar comprende un mecanismo de percusion 102 para hincar al menos un pilote 104 a una formacion de tierra 106 en el fondo 108 de un mar o de un lago 110. El pilote 104 tiene un extremo superior 112 y un extremo inferior 114 y define un 25 eje longitudinal z-z que se extiende a traves de los extremos superior e inferior 112, 114 del pilote 104. El pilote 104 tiene una periferia exterior 116 y puede tener una seccion transversal circular. El pilote 104 puede ser tubular y hueco y puede estar hecho de acero, o de cualquier otro material adecuado. El mecanismo de percusion 102 puede comprender un yunque 118, que puede conectarse en el extremo superior 112 del pilote 104, y un martillo 120 de impacto o pilotaje puesto para golpear el yunque 118 e hincar asf el extremo inferior 114 del pilote 104 en la formacion de tierra 106 en el 30 fondo 108 del mar 110. El martillo 120 de pilotaje puede ser accionado hidraulica o neumaticamente, por ejemplo, o accionado por otros medios. Antes de hincar el pilote 104 a la formacion de tierra 106, el pilote 104 esta posicionado en general para extenderse en una direccion sustancialmente vertical.
El mecanismo de percusion 102 y el equipo adicional para posicionar el pilote 104 en una posicion operativa lista para ser hincado en la formacion de tierra 106 puede tener distintos disenos conocidos por un experto en la tecnica, y puede 35 ser montado en una plataforma, por ejemplo, una plataforma flotante, tal como un barco 121, conocido por el experto en la tecnica y que asf no sera descrito en mayor detalle.
En las secuencias de pilotaje en el mar de 3000-6000 golpes por pilote, la tension radial del pilote causada por los impactos axiales del martillo de pilotaje son el origen y fuente de sonido de cada golpe. El espectro de sonido irradiado esta conformado por el espectro de fuerza del impacto, las resonancias del pilote y la eficiencia de la radiacion del pilote. 40 La maxima energfa sonica puede ocurrir, en el rango de frecuencia, comprendido entre 70 y 300 Hz. La velocidad superficial radial del pilote vibra en fase a lo largo del pilote 104 y la amplificacion de resonancia procedente del modo de respiracion del pilote, tambien llamado modo de tension, modo de anillo o modo cero, debe ser considerada. El modo de respiracion del pilote sucede cuando el pilote 104, por la circunferencia del pilote 104, se expande hacia fuera en direccion radial debido al golpe del martillo 120 de pilotaje y subsiguientemente se contrae hacia dentro en una direccion 45 radial.
El aparato de acuerdo con el presente invento esta previsto para atenuar los impulsos u oscilaciones de presion en el agua generados durante el pilotaje en el mar cuando se utiliza el mecanismo de percusion 102 para hincar al menos un pilote 104 en la formacion de tierra 106 mientras a lo largo de al menos una parte 122 de la extension axial 123 del pilote 104 el pilote 104 esta rodeado por agua de mar o de un lago 124. El aparato comprende un manguito tubular exterior 126 50 que tiene una periferia interior 128. El manguito exterior 126 puede ser un conducto o tubo hueco, por ejemplo hecho de acero, o de cualquier otro material adecuado. A lo largo de al menos una seccion 130 de dicha parte 122 de la extension axial 123 del pilote 104 es dispuesto el manguito exterior 126 para rodear el pilote 104, al tiempo que se extiende en la direccion axial del pilote 104. El manguito exterior 126 define un eje longitudinal z-z y el manguito exterior 126 puede
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estar posicionado de tal modo que el manguito exterior 126 y el pilote 104 sean sustancialmente coaxiales. Ventajosamente, a lo largo de al menos una seccion 130 de dicha parte 122 de la extension radial 123 del pilote 104 el manguito exterior 126 esta previsto para rodear el pilote 104 de modo que el pilote 104 pueda moverse axialmente en relacion al manguito exterior 104. El aparato comprende medios 132 para proporcionar, al menos parcialmente a lo largo de dicha seccion 130 de dicha parte 122 de la extension axial 123 del pilote 104, un espacio 134 lleno con gas o una pluralidad de espacios 134 llenos de gas entre la periferia interior 128 del manguito exterior 126 y la periferia exterior 116 del pilote 104. Por medio de dicho espacio/espacios 134 llenos de gas, se proporciona una atenuacion eficiente de los impulsos de presion en el agua generados durante el pilotaje en el mar, cuando se utiliza un mecanismo de percusion. Dichos medios 132 pueden comprender medios 136 de introduccion de gas para introducir gas, o una mezcla de gases, en un espacio 134 o en una pluralidad de espacios 134 entre la periferia interior 128 del manguito exterior 126 y la periferia exterior 116 del pilote 104. Los medios 136 de introduccion de gas pueden comprender medios para introducir gas, o una mezcla de gases, bajo presion, es decir un gas comprimido, por ejemplo un compresor 138 de gas. El gas o la mezcla de gases, introducidos pueden ser un solo gas o una mezcla de gases, por ejemplo aire. El aparato puede comprender al menos una entrada 140 conectada, directa o indirectamente, al espacio 134 o espacios 134 y a los que puede ser conectados los medios 136 de introduccion de gas, por ejemplo, mediante un conducto 141, tal como tubo. Los medios 136 de introduccion de gas pueden estar previstos para mantener al menos una presion en el espacio/espacios 134. El manguito exterior 126 puede tener una primera parte de extremidad 142 y una segunda parte de extremidad 144, y el eje longitudinal z-z del manguito exterior 126 puede extenderse a traves de la primera y de la segunda partes de extremidad 142, 144. Cuando el manguito exterior 126 esta en su posicion operativa, la primera parte de extremidad 142 es la parte de extremidad superior y la segunda parte de extremidad 144 es la parte de extremidad inferior. La primera parte de extremidad 142 del manguito exterior 126 puede estar provista con dicha entrada 140. El aparato puede comprender al menos una salida 146 conectada, directa o indirectamente, al espacio/espacios 134. La segunda parte de extremidad 144 del manguito exterior 126 puede estar provista con dicha salida 146. Los medios 136 de introduccion de gas pueden estar previstos para presionar hacia fuera el agua presente entre la periferia interior 128 del manguito exterior 126 y la periferia exterior 116 del pilote 104 a traves de la salida 146, y por ejemplo al mar 110. Dichos medios 132 pueden comprender un elemento de cierre hermetico 148 previsto en la primera parte de extremidad 142 del manguito exterior 126 para cerrar hermeticamente entre el manguito exterior y el pilote 104 para cerrar hermeticamente el espacio/espacios 134 de la atmosfera exterior 150 del manguito exterior 126.
Con referencia a la figura 1, a lo largo de al menos la extension axial completa de dicha parte 122 de la extension axial 123 del pilote 104 el manguito exterior 126 puede estar previsto para rodear el pilote. A lo largo sustancialmente de la extension axial completa, o a lo largo al menos de la extension axial completa de dicha parte 122 de la extension axial 123 del pilote 104 dichos medios 132 pueden estar previstos para proporcionar un espacio 134 lleno de gas o una pluralidad de espacios 134 llenos de gas entre la periferia interior 128 del manguito exterior 126 y la periferia exterior 116 del pilote 104. Alternativamente, el manguito exterior 126 puede estar previsto para rodear el pilote a lo largo de una seccion de dicha parte 122 de la extension axial 123 del pilote 104, en que la seccion es axialmente mas corta que dicha parte 122. Alternativamente, dichos medios 132 pueden estar previstos para proporcionar un espacio 134 lleno de gas o una pluralidad de espacios 134 llenos de gas entre la periferia interior 128 del manguito exterior 126 y la periferia exterior 116 del pilote 104 a lo largo, o al menos parcialmente a lo largo, de una seccion de dicha parte 122 de la extension axial 123 del pilote 104, donde la seccion es axialmente mas corta que dicha parte 122.
El aparato puede comprender al menos un detector 152 para detectar si dicho espacio/espacios 134 esta/estan llenos de gas. Al menos un detector 152 puede comprender un hidrofono 154 previsto para detectar los impulsos de presion de sonido procedentes del pilotaje en el mar. Cuando se detecta una disminucion del nivel de los impulsos de presion de sonido por el hidrofono 154, puede determinarse que el espacio/espacios 134 ha/han sido llenados de gas y que se proporciona la atenuacion del invento. Otros detectores, como se ha mencionado anteriormente, son tambien posibles. El aparato puede comprender una unidad de control 156 prevista para controlar los medios 136 de introduccion de gas basado al menos parcialmente en la deteccion de al menos un detector 152, para controlar la introduccion de gas, o de una mezcla de gases, al espacio/espacios 134. La unidad de control 156 puede comprender una CPU 157. La unidad de control 154 puede estar conectada al menos al detector 152 y a los medios 136 de introduccion de gas.
La fig. 2 muestra esquematicamente una segunda realizacion del aparato de acuerdo con el presente invento, aplicada a un pilote 104. Ademas, la fig. 2 ilustra esquematicamente aspectos de una segunda realizacion del sistema de pilotaje en el mar de acuerdo con el presente invento, que comprende la segunda realizacion del aparato. En la segunda realizacion del aparato, los medios 232 para proporcionar un espacio 134 lleno de gas o una pluralidad de espacios 134 llenos de gas entre la periferia interior 128 del manguito exterior 126 y la periferia exterior 116 del pilote 104 comprenden medios 236 de extraccion de agua para extraer agua de un espacio 134 o de una pluralidad de espacios 134 entre la periferia interior 128 del manguito exterior 126 y la periferia exterior 116 del pilote 104. Los medios 236 de extraccion de agua comprenden una bomba de agua 238. El manguito exterior 126 tiene una periferia exterior 129. Los medios 236 de extraccion de agua pueden comprender un segundo manguito exterior tubular 258 que tienen una periferia interior 260. Parcialmente a lo largo de dicha seccion 130 de dicha parte 122 de la extension axial 123 del pilote 104 el segundo manguito exterior 258 rodea al manguito exterior 126, y el segundo manguito exterior 258 puede ser cerrado en la parte superior y en la parte inferior. El segundo manguito exterior 258 puede ser montado adyacente a la region de la segunda parte de extremidad 144 del manguito exterior 126. Un recinto 262 es formado entre la periferia exterior 129 del manguito exterior 128 y la periferia interior 260 del segundo manguito exterior 258, y el recinto 162 y el espacio/espacios 134
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esta/estan en comunicacion entre sf. La bomba de agua 238 puede estar prevista para extraer agua desde el recinto 262 con el fin de extraer agua del espacio/espacios 134. Los medios 236 de extraccion de agua pueden comprender un tubo de succion 263 conectado a la bomba de agua 238 y al menos parcialmente previsto en el recinto 262. Alternativamente, la bomba de agua 238 puede estar conectada al manguito exterior 126 sin el segundo manguito exterior 258. La segunda realizacion del aparato puede comprender al menos un detector 252 para detectar si dicho espacio/espacios 134 esta/estan llenos de gas, y una unidad de control 256, por ejemplo que incluye una CPU 257, dispuesta para controlar los medios 236 de extraccion de agua basado al menos parcialmente en la deteccion de al menos un detector 252, para controlar la extraccion de agua desde el espacio/espacios 134. Al menos el detector 252 puede comprender al menos un detector 254 para detectar el rendimiento de la bomba de agua 238, por ejemplo la potencia utilizada por la bomba de agua 238, el caudal de la bomba de agua 238, o el flujo de agua a traves de la bomba de agua 238. Cuando el espacio/espacios esta/estan llenos de gas y ya no hay mas agua que bombear, la bomba de agua requiere menos potencia, o el caudal de la bomba aumenta la cuando la carga sobre la bomba de agua disminuye. En la segunda parte de extremidad 144, el manguito exterior 126 puede estar provisto con una unidad de cierre hermetico 268 o unidad de filtro 269 para impedir que el material de formacion de la tierra, por ejemplo, arena, el agua o una mezcla de los mismos entre en el espacio/espacios 134 entre la periferia interior 128 del manguito exterior 126 y la periferia exterior 116 del pilote 104.
La fig. 3 muestra esquematicamente una tercera realizacion del aparato de acuerdo con el presente invento, aplicado a un pilote 104. Ademas, la fig. 3 muestra esquematicamente aspectos de una tercera realizacion del sistema de pilotaje en el mar de acuerdo con el presente invento, que comprende la tercera realizacion del aparato. La tercera realizacion es una combinacion de la primera y de la segunda realizaciones del aparato de acuerdo con el presente invento, como se ha descrito anteriormente. Asf, en la tercera realizacion del aparato, los medios 332 para proporcionar un espacio 134 lleno de gas o una pluralidad de espacios 134 llenos de gas entre la periferia interior 128 del manguito exterior 126 y la periferia exterior 116 del pilote 104 comprenden tanto los medios 136 de introduccion de gas como se ha descrito en conexion con la fig. 1 como los medios 236 de extraccion de agua como se ha descrito en conexion con la fig. 2. Tanto los medios 136 de introduccion de gas como los medios 236 de extraccion de agua pueden ser utilizados al mismo tiempo. Alternativamente, por medio de esta realizacion, uno de los medios 136 de introduccion de gas y de los medios 236 de extraccion de agua puede ser utilizado, mientras el otro puede estar inactivo y ser solamente utilizado como una reserva en caso de fallo. La tercera realizacion del aparato puede comprender al menos un detector 252 correspondiente al detector descrito anteriormente en conexion con la fig. 2. La tercera realizacion del aparato puede comprender una unidad de control 356, que incluye por ejemplo una CPU 357, prevista para controlar los medios 136 de introduccion de gas y los medios 236 de extraccion de agua basado al menos parcialmente en la deteccion de al menos un detector 252, para controlar la introduccion de gas, o de una mezcla de gases, y la extraccion de agua.
La fig. 4 es una vista superior en seccion esquematica de la primera realizacion de la fig. 1, que muestra el pilote 104, el manguito exterior 126 que rodea el pilote 104 y el espacio 134 lleno de gas formado entre la periferia interior 128 del manguito exterior 126 y la periferia exterior 116 del pilote 104. Aunque las secciones transversales del pilote 104 y del manguito exterior 126 son circulares, son posibles otras formas en cada seccion transversal. Cuando se utiliza un pilote 104 que tiene un diametro exterior de 2,5 m, el diametro interior del manguito exterior 126 puede ser de 2,6 m, lo que da como resultado una separacion radial de aproximadamente 5 cm entre la periferia interior 128 del manguito exterior 126 y la periferia exterior 116 del pilote 104, si el pilote 104 y el manguito exterior 126 son substancialmente coaxiales. Sin embargo, son posibles otras dimensiones.
La fig. 5 es una vista superior en seccion esquematica de una cuarta realizacion del aparato de acuerdo con el presente invento, aplicada a un pilote 104. La cuarta realizacion puede corresponder esencialmente a la primera, segunda o tercera realizacion como se ha descrito anteriormente, o a mezclas de las mismas, pero esta ademas provista con soportes 570 de aislamiento de la vibracion entre la periferia interior 528 del manguito exterior 526 y la periferia exterior 116 del pilote 104, para impedir que la periferia interior 528 del manguito exterior 526, y asf el manguito exterior 526, hagan tope directamente contra el pilote 104, y mantener el espacio/espacios 534 llenos de gas. Los soportes 570 de aislamiento de la vibracion pueden tambien facilitar mantener el pilote 104 y el manguito exterior 526 sustancialmente coaxiales. Los soportes 570 de aislamiento de la vibracion pueden comprender tres soportes 570 de aislamiento de la vibracion distribuidos alrededor de la periferia interior 528 del manguito exterior 526. Cada soporte 570 de aislamiento de la vibracion puede comprender un soporte 572 fijado a la periferia interior 528 del manguito exterior 526 y extendiendose axialmente al menos de forma parcial a lo largo de la extension axial del manguito exterior 526. Cada soporte 572 puede contener una grna 574. La grna 574 puede estar hecha de un material de rigidez despreciable o baja, por ejemplo un polfmero adecuado, de manera que las vibraciones no se propaguen a traves de la grna 574. Por medio de soportes 570 de aislamiento de la vibracion, el espacio 534 lleno de gas entre el pilote 104 y el manguito exterior 526 es asegurado de manera eficiente. Cada soporte 570 de aislamiento de la vibracion puede extenderse sustancialmente a lo largo de la extension axial completa del manguito exterior 526. Alternativamente, los soportes de aislamiento de la vibracion pueden ser fijados al pilote 104. Otros disenos de los soportes 570 de aislamiento de la vibracion son posibles.
Con referencia a la fig. 6, se ha mostrado un diagrama de flujo que ilustra aspectos del metodo de acuerdo con el presente invento, para atenuar los impulsos u oscilaciones de presion de agua generados durante el pilotaje en el mar cuando se utiliza un mecanismo de percusion. El pilotaje en el mar comprende la etapa de hincar al menos un pilote 104, por ejemplo como se ha descrito anteriormente, en una formacion de tierra 106 en el fondo de un mar o de un lago, por
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medio del mecanismo de percusion, mientras a lo largo de al menos una parte de la extension axial del pilote el pilote esta rodeado por agua de mar o de un lago. En primer lugar, un manguito exterior tubular, como se ha descrito en conexion con las figs. 1-5, es posicionado sustancialmente de modo vertical en el mar o en el lago y una parte del manguito exterior es hundida en la formacion de tierra, en la operacion 601. El pilote 104 es insertado en el manguito exterior desde arriba, de manera que el pilote 104 se extiende tambien sustancialmente de modo vertical, en la operacion 602. El manguito exterior se extiende entonces en la direccion axial del pilote. El pilote, a lo largo de al menos una seccion de dicha parte de la extension axial del pilote esta rodeado con el manguito exterior tubular de tal modo que el pilote puede ser movido axialmente en relacion al manguito exterior, en la operacion 603, extendiendose el manguito exterior en la direccion axial del pilote. Alternativamente, el pilote puede ser posicionado en primer lugar en su posicion operativa sustancialmente vertical, y a continuacion el manguito exterior puede ser colocado alrededor del pilote. Cuando el pilote y el manguito exterior estan en su sitio, puede haber inicialmente presente agua de mar entre ellos. Al menos parcialmente a lo largo de dicha seccion de dicha parte de la extension axial del pilote, se proporciona/proporcionan un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote por:
(a) introduccion de gas, o de una mezcla de gases, en un espacio o en una pluralidad de espacios entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote, en la operacion 604, o
(b) extraccion de agua de un espacio o de una pluralidad de espacios entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote, en la operacion 605, o
(c) tanto la introduccion de gas, o de una mezcla de gases, en un espacio o en una pluralidad de espacios entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote como la extraccion de agua desde dicho espacio o desde dicha pluralidad de espacios, en la operacion 606. El gas introducido puede ser un unico gas o una mezcla de gases, por ejemplo aire, y el gas puede ser introducido a presion.
Si dicho espacio o dicha pluralidad de espacios esta/estan llenos de gas, se detecta en la operacion 607. Si se detecta que dicho espacio/espacios esta/estan llenos de gas, el pilotaje en el mar puede ser realizado con una atenuacion suficiente, en la operacion 608, incluyendo la etapa de hincar el pilote en la formacion de tierra. Si se detecta que dicho espacio/espacios no esta/no estan llenos de gas, la introduccion de gas, o de una mezcla de gases, y/o la extraccion de agua son/es controlada, en la operacion 609, por medio de cualquiera de las operaciones 604-606 antes mencionadas, basado al menos parcialmente en dicha deteccion. Dicha deteccion puede ser realizada por medio de al menos un sensor en dicho espacio/espacios, o por medio de un hidrofono situado en el agua fuera del manguito exterior, por ejemplo a una distancia radial de 750 m. Cuando se utiliza una bomba para extraer agua desde el espacio o espacios, la deteccion puede ser realizada por medio de al menos un sensor que detecta el rendimiento de la bomba, por ejemplo la potencia utilizada por la bomba, el caudal de la bomba, o el flujo de agua a traves de la bomba, etc. El metodo puede comprender la operacion de impedir que el manguito exterior haga tope directamente contra el pilote previendo soportes de aislamiento de la vibracion, por ejemplo descritos en la fig. 5, entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote.
Aunque el pilote 104 antes mencionado esta descrito como un elemento tubular hueco, el pilote tambien puede ser macizo.

Claims (21)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para atenuar impulsos u oscilaciones de presion de agua generados durante el pilotaje (608) en el mar cuando se utiliza un mecanismo de percusion (102), comprendiendo el pilotaje en el mar la etapa de hincar al menos un pilote (104) en una formacion de tierra (106) en el fondo (108) de un mar o de un lago (110), definiendo el pilote un eje longitudinal (z-z) y teniendo una periferia exterior (116), por medio del mecanismo de percusion, mientras que a lo largo de al menos una parte (122) de la extension axial (123) de pilote el pilote esta rodeado por agua (124) de mar o de un lago, caracterizado por que el metodo comprende las operaciones de:
    rodear (603) el pilote, a lo largo de al menos una seccion (130) de dicha parte (122) de la extension axial (123) del pilote, con un manguito tubular exterior (126; 526) que tiene una periferia interior (128; 528), extendiendose el manguito exterior en la direccion axial del pilote; y
    proporcionar (604; 605; 606), al menos parcialmente a lo largo de dicha seccion de dicha parte de la extension axial del pilote, un espacio (134; 534) lleno de gas o una pluralidad de espacios (134; 534) llenos de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote.
  2. 2. Un metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la operacion de rodear (603) el pilote (104) con un manguito tubular exterior (126) comprende rodear el pilote, a lo largo sustancialmente de la extension axial completa de dicha parte (122) de la extension axial (123) del pilote, con el manguito exterior tubular.
  3. 3. Un metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la operacion de proporcionar (604; 605; 606), un espacio (134) lleno de gas o una pluralidad de espacios (134) llenos de gas comprende proporcionar a lo largo sustancialmente de la extension axial completa de dicha seccion (130) de dicha parte (122) de la extension axial (123) del pilote (104), un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas entre la periferia interior (128) del manguito exterior (126) y la periferia exterior (116) del pilote.
  4. 4. Un metodo segun la reivindicacion 2, caracterizado por que la operacion de proporcionar (604; 605; 606), un espacio (134) lleno de gas o una pluralidad de espacios (134) llenos de gas comprende proporcionar a lo largo sustancialmente de la extension axial completa de dicha parte (122) de la extension axial (123) del pilote (104), un espacio lleno de gas o una pluralidad de espacios llenos de gas entre la periferia interior (128) del manguito exterior (126) y la periferia exterior (116) del pilote.
  5. 5. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la operacion de proporcionar (604; 605; 606), un espacio (134) lleno de gas o una pluralidad de espacios (134) llenos de gas comprende proporcionar un espacio lleno con gas entre la periferia interior (128) del manguito exterior (126) y la periferia exterior (116) del pilote (104).
  6. 6. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la operacion de proporcionar (604; 605; 606), un espacio (134) lleno de gas o una pluralidad de espacios (134) llenos de gas comprende introducir gas, o una mezcla de gases, (604) en un espacio (134) o en una pluralidad de espacios (134) entre la periferia interior (128) del manguito exterior (126) y la periferia exterior (116) del pilote (104).
  7. 7. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la operacion de proporcionar (604; 605; 606), un espacio (134) lleno de gas o una pluralidad de espacios (134) llenos de gas comprende extraer agua (605) de un espacio (134) o de una pluralidad de espacios (134) entre la periferia interior (128) del manguito exterior (126) y la periferia exterior (116) del pilote (104).
  8. 8. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la operacion de proporcionar (606) un espacio (134) lleno de gas o una pluralidad de espacios (134) llenos de gas comprende una combinacion de introduccion de gas, o una mezcla de gases, en un espacio (134) o en una pluralidad de espacios (134) entre la periferia interior (128) del manguito exterior (126) y la periferia exterior (116) del pilote (104) y de extraccion de agua desde dicho espacio o dicha pluralidad de espacios.
  9. 9. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por detectar (607) si dicho espacio (134) o dicha pluralidad de espacios (134) esta/estan llenos de gas, y controlar (609) la introduccion de gas, o una mezcla de gases, y/o la extraccion de agua (604; 605; 606) basado al menos parcialmente en la deteccion de si dicho espacio o dicha pluralidad de espacios esta/estan llenos de gas.
  10. 10. Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por rodear el pilote, a lo largo de al menos una seccion (130) de dicha parte (122) de la extension axial (123) del pilote (104), con el manguito exterior (126) de tal modo que el pilote pueda moverse axialmente en relacion al manguito exterior.
  11. 11. Un aparato para atenuacion de los impulsos de presion de agua generados durante el pilotaje en el mar cuando se utiliza un mecanismo de percusion (102) para hincar al menos un pilote (104) en una formacion de tierra (106) en el fondo (108) de un mar o de un lago (110), definiendo el pilote un eje longitudinal (z-z) y teniendo una periferia exterior (116), mientras a lo largo de al menos una parte (122) de la extension axial (123) del pilote el pilote esta rodeado por
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    agua (124) de mar o de un lago, caracterizado por que el aparato comprende un manguito exterior tubular (126; 526) que tiene una periferia interior (128; 528), por que a lo largo de al menos una seccion (130) de dicha parte (122) de la extension axial (123) del pilote el manguito exterior esta previsto para rodear el pilote, mientras se extiende en una direccion axial del pilote, y por que el aparato comprende medios (132; 232; 332) para proporcionar, al menos parcialmente a lo largo de dicha seccion de dicha parte de la extension axial del pilote, un espacio (134) lleno de gas o una pluralidad de espacios (134) llenos de gas entre la periferia interior del manguito exterior y la periferia exterior del pilote.
  12. 12. Un aparato segun la reivindicacion 11, caracterizado por que a lo largo sustancialmente de la extension axial completa de dicha parte (122) de la extension axial (123) del pilote (104) el manguito exterior (126) esta previsto para rodear el pilote.
  13. 13. Un aparato segun la reivindicacion 12, caracterizado por que a lo largo sustancialmente de la extension axial completa de dicha parte (122) de la extension axial (123) del pilote (104) dichos medios (132; 232; 332) estan dispuestos para proporciona un espacio (134) lleno de gas o una pluralidad de espacios (134) llenos de gas entre la periferia interior
    (128) del manguito exterior (126) y la periferia exterior (116) del pilote.
  14. 14. Un aparato segun cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado por que dichos medios (132; 232; 332) comprenden medios de introduccion de gas (136) para introducir gas, o una mezcla de gases, en un espacio (134) o en una pluralidad de espacios (134) entre la periferia interior (128) del manguito exterior (126) y la periferia exterior (116) del pilote (104).
  15. 15. Un aparato segun cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado por que dichos medios (132; 232; 332) comprenden medios (236) de extraccion de agua para extraer agua de un espacio (134) o de una pluralidad de espacios (134) entre la periferia interior (128) del manguito exterior (126) y la periferia exterior (116) del pilote (104).
  16. 16. Un aparato segun la reivindicacion 15, caracterizado por que los medios (236) de extraccion de agua comprenden una bomba de agua (238).
  17. 17. Un aparato segun la reivindicacion 16, caracterizado por que el manguito exterior (126) tiene una periferia exterior
    (129) , por que los medios (236) de extraccion de agua comprenden un segundo manguito exterior tubular (258) que tiene una periferia interior (260), por que parcialmente a lo largo de dicha seccion (130) de dicha parte (122) de la extension axial (123) del pilote (104) el segundo manguito exterior rodea al manguito exterior, por que se forma un recinto (262) entre la periferia exterior del manguito exterior y la periferia interior del segundo manguito exterior, estando el recinto y el espacio (134) o la pluralidad de espacios (134) en comunicacion entre sf, y por que la bomba de agua (238) esta prevista para extraer agua desde el recinto con el fin de extraer agua desde el espacio o la pluralidad de espacios.
  18. 18. Un aparato segun cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, caracterizado por que el aparato comprende al menos un detector (152; 252) para detectar si dicho espacio (134) o dicha pluralidad de espacios (134) esta/estan llenos de gas, y una unidad de control (156; 256; 356) prevista para controlar los medios (136) de introduccion de gas y/o los medios (236) de extraccion de agua basados al menos parcialmente en la deteccion de al menos el detector, para controlar la introduccion de gas, o de una mezcla de gases, y/o la extraccion de agua.
  19. 19. Un aparato segun cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, caracterizado por que el aparato comprende soportes (570) de aislamiento de la vibracion entre la periferia interior (528) del manguito exterior (526) y la periferia exterior (116) del pilote (104) para impedir que el manguito exterior haga tope directamente contra el pilote.
  20. 20. Un aparato segun cualquiera de las reivindicaciones 11 a 19, caracterizado por que a lo largo de al menos una seccion (130) de dicha parte (122) de la extension axial (123) del pilote (104) el manguito exterior (126) esta dispuesto para rodear el pilote de tal modo que el pilote pueda moverse axialmente en relacion al manguito exterior.
  21. 21. Un sistema de pilotaje en el mar que comprende un mecanismo de percusion (102) para hincar al menos un pilote (104) en una formacion de tierra (106) en el fondo (108) de un mar o de un lago (110) mientras a lo largo de al menos una parte (122) de la extension axial (123) del pilote el pilote esta rodeado por agua (124) de mar o de un lago, en el que el sistema comprende al menos un aparato segun se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 11 a 20.
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