ES2835998T3 - Estructura de una instalación para desminado, investigación y prueba de un artefacto explosivo - Google Patents

Abstract

Estructura de una instalación para desminado, investigación y prueba de un artefacto explosivo, compuesta por cámaras (2, 3, 4) para el procesamiento del artefacto explosivo (5), paredes de barrera (7), cámaras de filtrado (25), deflectores de onda expansiva (13), puertas (26), equipo de ventilación (20) y revestimiento (28). La instalación (1) comprende varias estructuras interconectadas diferentes formadas por una primera cámara (2), dos segundas cámaras (3) y cuatro terceras cámaras (4) donde la primera cámara (2) se coloca en medio de la instalación (1), una de las segundas cámaras (3) se coloca al lado izquierdo y otra al lado derecho de la primera cámara (2) y las terceras cámaras (4) se colocan respectivamente en los extremos de las segundas cámaras (3), en donde: - la primera cámara (2) está prevista para el desminado, la investigación y la prueba del artefacto explosivo (5) y para la contención primaria de la onda expansiva de la explosión y la recogida primaria de residuos de la misma y está compuesta por: - forma poligonal; - paredes (12) a partir de una barrera (9) de la instalación (1); - techo (10) y suelo (14); - en las paredes (12) de la primera cámara (2) hay aberturas (6) que conectan la primera (2) y segundas (3) cámaras respectivamente; - delante de las aberturas (6) de la primera cámara (2) se colocan deflectores de onda expansiva (13); - en medio de la primera cámara (2) se sitúa una base (11) para el artefacto explosivo (5); - en el techo (10) de la primera cámara (2) y en las aberturas (16) que atraviesan la barrera (9), cubiertas por vidrio resistente a los golpes y a la presión (15), se colocan cámaras (17), 25 iluminación (18), túnel de luz (19) y elementos terminales (20a) de los tubos de suministro de ventilación forzada del sistema de ventilación mecánica (20); - las segundas cámaras (3) están previstas para la contención secundaria de la onda expansiva de la explosión y la recogida secundaria de los residuos de esta, y cada una de ellas está compuesta por: - techo, suelo; - forma poligonal; - paredes, donde una pared exterior, que se coloca opuesta a la abertura (6) entre la primera (2) y la segunda (3) cámara respectivamente, es una pared de barrera (7); - en las paredes de los extremos de cada segunda cámara (3) se realizan aberturas (6) que conectan las segundas (3) y las terceras (4) cámaras respectivamente. Detrás de estas aberturas (6) se colocan puertas (26), que pueden abrirse de forma elástica y automática ante el impacto de la presión de la explosión y cerrarse de igual forma cuando el artefacto explosivo se transporta a través de estas aberturas (6); - las terceras cámaras (4) están previstas para la contención final de la onda expansiva y la filtración y recogida final de los residuos de la explosión y cada una de las terceras cámaras (4) está compuesta por: - techo, suelo; - forma poligonal; - y en las paredes de los extremos de cada tercera cámara (4) se realizan aberturas (6), que conectan las terceras cámaras (4) y el exterior de la instalación (1) respectivamente. Detrás de estas aberturas (6) se colocan puertas (26), que pueden abrirse de forma elástica y 50 automática cuando el artefacto explosivo (5) se transporta a través de estas aberturas (6) y cerrarse herméticamente resistiendo la presión durante el desminado, investigación y prueba del artefacto explosivo (5); - en el techo de la tercera cámara (4) se colocan compuertas (22) que pueden abrirse y cerrarse mediante cierres automáticos (23) ante el impacto de la presión de la explosión. En las compuertas (22) se colocan válvulas de sobrepresión (24) que puede abrirse de forma automática y elástica con el impacto de la presión de la explosión. Encima de las compuertas (22) se colocan cámaras de filtrado (25) con filtros (8); - la superficie interior de la instalación (1) se cubre con una capa de alta resistencia (27) y se pinta de blanco mate y con un valor de albedo superior al 80 %;

Description

DESCRIPCIÓN

Estructura de una instalación para desminado, investigación y prueba de un artefacto explosivo

SECTOR DE LA TÉCNICA

Este invento pertenece al ámbito de la construcción para la provisión de seguridad, protección civil, ciencia forense, lucha contra el terrorismo, industria de defensa, desminado e investigación de artefactos y sustancias explosivas. Más específicamente, hace referencia al diseño de una planta destinada al desminado, la investigación y la prueba de artefactos explosivos (incluidos artefactos explosivos desconocidos en términos de composición, ejecución o estructura).

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Es conocida, por ejemplo, una instalación de hormigón armado de forma tubular para el desminado e investigación de artefactos explosivos, http://images.alphacoders.com/279/279791.jpg cuyo principal inconveniente es el hecho de que, en el transcurso del desminado, el artefacto explosivo (incluidos los desconocidos) explota de manera descontrolada, haciendo imposible la recolección de sus partes y piezas con fines de investigación al encontrarse muy dispersas y mezcladas con otros materiales. Además, las sustancias residuales del dispositivo (que pueden ser radiactivas, tóxicas y nocivas para el medio ambiente de muy diversas formas) se dispersan por el terreno y, como resultado de la explosión, se produce una fuerte vibración en los alrededores.

También existen cápsulas especiales, cámaras de detonación y contenedores con un diseño diferente, p. ej. http://www.ozm.cz/en/horizontal-detonation-chambers cuyo inconveniente son sus dimensiones relativamente pequeñas, por lo que un artefacto explosivo de composición desconocida y dimensiones significativas no puede ser transportado a la cámara de detonación. Las cámaras de detonación están destinadas únicamente a la detonación de artefactos explosivos, por lo que no es posible desminar y explorar un artefacto explosivo desconocido en su interior.

Esta es una solución conocida (WO9923419, MGC Plasma AG, Fuenfshilling Mathias R, et al., publicado el 14 de mayo de 1999), que consiste en una cámara de reacción a prueba de explosiones para el almacenamiento seguro de objetos que contienen explosivos e incluye dispositivos de alimentación y aberturas para añadir y eliminar productos reactivos. El suelo de la cámara es giratorio y esta se compone de una mesa sobre la que se colocará la masa para hacerla explotar.

Esta es una instalación conocida para el procesamiento de explosivos (GB792074, Du Pont, publicado el 19 de marzo de 1958), que se compone de muros laterales, una pared de fondo y un techo con cúpula para evitar la transferencia de productos de detonación (virutas, etc.) a otros edificios. La instalación está equipada con pozos de ventilación y túneles con diversos fines. Los materiales a tratar se introducen y retiran mediante túnelestransportadores hechos de hormigón. Los transportadores están separados de la cámara de tratamiento por un escudo que bloquea las chispas.

Este invento conocido (JP4247373 B2, National Institute of Advanced Industrial Science, Kobe Steel, Ltd., publicado el 26 de octubre de 2006) cuenta con un receptáculo de alta presión situado en el interior de una cúpula destinada a la detonación de un objeto a tratar. El receptáculo está hecho de acero y posee una cubierta para resistir el efecto de la presión, por ejemplo, de una bomba química. Es hueco, abierto por un extremo y se coloca horizontalmente. En su interior se sitúa el objeto explosivo y se fija con dispositivos de sujeción. El receptáculo cuenta con varias aberturas en la parte superior para el suministro de oxígeno antes de la explosión y la inserción de aire, agua y detergente para la desactivación tras la misma. En la parte superior y frente a la cubierta en la pared lateral, hay aberturas para crear vacío bombeando aire a través del filtro con una bomba de vacío. En el fondo del receptáculo hay un sistema de drenaje, mediante el cual el agua residual fluye hacia un tanque técnico. Fuera del receptáculo hay un dispositivo de arranque con posibilidad de control remoto para la detonación del artefacto explosivo. En la cubierta del receptáculo hay una puerta para la inserción del artefacto explosivo y un canal de ventilación por extracción a través del cual se ventila el aire con la bomba mediante un filtro.

Esta instalación de almacenamiento de sustancias explosivas (EP2273021, AS Amhold, publicado el 12 de enero de 2011) está compuesta por cerramientos y separada del edificio por medio de estructuras flexibles. Entre la zona de almacenamiento de sustancias explosivas y las puertas de salida se instalan muros de bloqueo, y sobre el área se añade una superficie balística que contiene una red de contención, material aislante situado en la parte superior y material de cobertura fijado a ella. La superficie balística se produce a partir de ocho superficies triangulares. El material de aislamiento está compuesto por siete capas de aislamiento térmico, impermeable y de radiación, mientras que el material de recubrimiento es resistente a los agentes meteorológicos y a los rayos ultravioleta. El inconveniente de esta solución es que solo se proporciona la instalación para el almacenamiento de sustancias explosivas.

En términos meramente técnicos, este el invento más cercano a la solución presentada (US4357882, Dyno Industrier A / S, publicado el 9 de noviembre de 1982), que comprende una instalación para la detonación repetida de un explosivo y para el análisis de los resultados (la medición de la fuerza de detonación, la cantidad de energía generada, etc.). La instalación está compuesta por una estructura tubular de acero con dos paredes en el interior del tubo que definen la cámara de detonación en la parte central del mismo. Se coloca un muro con una viga perfilada al menos en un extremo del tubo, que junto con el muro lateral correspondiente forman una o dos cámaras laterales, que se rellenan con piedras. Una estructura de acero de forma tubular se coloca horizontalmente sobre un lecho de arena y se cubre con esta en toda su longitud. Gracias a la estructura de acero, las cámaras laterales llenas de piedras y la arena que la cubre, la instalación silencia de forma eficaz el sonido y reduce la presión de la explosión. Los inconvenientes de esta solución son los siguientes: la instalación solo permite el análisis de los resultados de la detonación de explosivos y sustancias explosivas en una medida limitada, y en caso de detonación de un artefacto explosivo, no es posible recoger los componentes en un volumen significativo (más del 95 %) para una investigación más exhaustiva. No se garantiza la preservación de la prueba y la forma de la cámara de detonación no permite la adopción de la energía de explosión. Además, la realización de toda la instalación requiere un uso significativo de recursos en cuanto a la cantidad de sustancia a explotar.

La instalación descrita en el invento supera estos inconvenientes y permite que el artefacto explosivo (incluidos los desconocidos) y partes del mismo se examinen y se desmine su composición con el objetivo de realizar estudios químicos, físicos, de huellas dactilares, ADN, etc. que proporcionen información sobre el fabricante, origen, implementación, tecnología de fabricación y construcción y sobre la composición de los materiales del artefacto explosivo. Además, en la instalación de desminado, investigación y prueba de artefactos explosivos (incluidos los desconocidos), en caso de que ocurra la posible detonación del artefacto explosivo, también es importante tener en cuenta el impacto negativo del sonido, la onda expansiva residual de la explosión y las vibraciones del suelo en los alrededores, que podrían provocar la destrucción de edificios y estructuras, o partes de los mismos, en la región, por lo que existe una gran necesidad de terreno libre. El artefacto explosivo también puede contener compuestos o sustancias nocivas, como elementos radiactivos, toxinas, bacterias dañinas, etc., que contaminan de manera significativa y peligrosa el medio ambiente durante el desminado y durante la investigación, por lo que el entorno debe protegerse de ondas radiales, impacto magnético y vibraciones aleatorias, lo que garantiza la solución descrita.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

Se trata de una instalación de desminado, investigación y prueba de artefactos explosivos (incluidos los desconocidos) con una estructura de forma especial que cumple su función técnica y un material compuesto que, ante la detonación repentina e incontrolable de un artefacto explosivo, recibe la energía de presión cinética de la explosión dinámica de sus residuos, el impacto de los fragmentos de sus componentes y las vibraciones, amortiguando el sonido y garantizando la posibilidad de recogida de los elementos residuales de la explosión.

La instalación de desminado, investigación y prueba de artefactos explosivos (en adelante, instalación) es un sistema de estructuras en varias fases basado en diferentes características técnicas y que cumple diversas funciones. La instalación 1 comprende varias estructuras diferentes interconectadas compuestas por una primera cámara 2 prevista para el desminado, la investigación y la prueba del artefacto explosivo y para la primera contención de la onda expansiva de la explosión y la recogida de residuos explosivos; las segundas cámaras 3 proporcionan la contención secundaria de la onda expansiva de la explosión y la recogida de los residuos explosivos; las terceras cámaras 4 ofrecen la contención final de la onda expansiva y la filtración y recogida final de los residuos explosivos. La primera cámara 2 está situada en el centro de la instalación 1, una de las segundas cámaras 3 se coloca al lado izquierdo y otra al lado derecho de la primera cámara 2 y las terceras cámaras 4 se colocan respectivamente en los extremos de las segundas cámaras 3. La primera cámara 2 está compuesta por una forma poligonal, techo 10, suelo 14, paredes 12 a partir de una barrera 9 de la instalación 1; en las paredes 12 de la primera cámara 2 hay aberturas 6, que conectan la primera 2 y la segunda 3 cámara respectivamente. Delante de las aberturas 6 de la primera cámara 2 se colocan deflectores de onda expansiva 13; en el centro de la primera cámara 2 se coloca una base 11 para el artefacto explosivo 5; las cámaras 17, la iluminación 18, los túneles de luz 19 y los elementos terminales 20a de los tubos de suministro de ventilación forzada del sistema de ventilación mecánica 20 se colocan en el techo 10 de la primera cámara 2 y en las aberturas 16 que atraviesan la barrera 9 cubierta por vidrio resistente a golpes y a la presión 15.

Cada una de las segundas cámaras 3 está compuesta por forma poligonal, techo, suelo y paredes en las que una exterior, que se coloca opuesta a la abertura 6 entre la primera 2 y la segunda 3 cámara respectivamente, es un muro de barrera 7.

Las terceras cámaras 4 están compuestas por: forma poligonal, techo, suelo, y en las paredes de los extremos de cada una de ellas 4 se realizan aberturas 6, conectando las terceras cámaras 4 y el entorno exterior de la instalación respectivamente. Detrás de estas aberturas 6 se colocan puertas 26. En los techos de las terceras cámaras 4 se colocan compuertas 22 que pueden abrirse y cerrarse mediante cierres automáticos 23 ante el impacto de la presión de la explosión. En las compuertas 22 se colocan las válvulas de sobrepresión 24 y sobre las compuertas 22 se sitúan cámaras de filtro 25 con filtros 8. La instalación 1 está cubierta por fuera con un material compuesto 30 y las superficies internas de la instalación 1 están cubiertas con una capa de gran resistencia 27.

El objetivo del invento es:

• lograr que el desminado, la investigación y la prueba de un artefacto explosivo sean seguros (también minimizar los efectos de una explosión imprevista, como el impacto mecánico destructivo de los residuos de la explosión, el ruido fuerte y las vibraciones del suelo en el área circundante y prevenir la contaminación del medio ambiente con sustancias químicas, biológicas, radiactivas o tóxicas);

• asegurar la preservación de pruebas y permitir un examen más preciso y completo de la composición del artefacto explosivo y sus partes, sus componentes y su estructura, además de los residuos posteriores a la explosión;

• realizar el desminado, investigación y prueba de un artefacto explosivo con materiales y recursos energéticos óptimos;

• simplificar y hacer más seguro el transporte de un artefacto explosivo al lugar o instalación para su desminado, investigación y prueba.

Además, si en la instalación de desminado, investigación y prueba de artefactos explosivos (incluidos los desconocidos), se produce la detonación de un artefacto explosivo, es importante tener en cuenta el impacto negativo del ruido y la explosión, la onda expansiva residual y las vibraciones del suelo en el área circundante, que podrían provocar la destrucción de otros edificios y estructuras o partes de los mismos en la zona, por lo que existe la imperiosa necesidad de terreno libre. El artefacto explosivo también puede contener compuestos o sustancias nocivos como elementos radiactivos, toxinas, bacterias dañinas, etc., que contaminan de forma significativa y peligrosa el medio ambiente. Durante el desminado y la investigación, el lugar debe protegerse de ondas de radio, impacto magnético y vibraciones aleatorias para evitar los factores de impacto peligrosos en el caso de la solución descrita.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

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

La fig 1 muestra una vista general de la instalación correspondiente al invento;

La fig 2 muestra una sección longitudinal de la instalación correspondiente al invento;

La fig 3 muestra una sección transversal de la instalación correspondiente al invento;

La fig 4 muestra la solución de la apertura de la barrera de la instalación correspondiente al invento para la instalación de los equipos de iluminación, cámara y ventilación;

La fig 5 muestra la solución de la apertura de la barrera de la instalación correspondiente al invento para la instalación del túnel de luz.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

La instalación 1 está compuesta por varias estructuras interconectadas diferentes, que cumplen diversas funciones técnicas y que comprenden: la primera cámara 2 prevista para el desminado, investigación y prueba del artefacto explosivo 5 y para la contención primaria de la onda expansiva de la explosión y la recolección primaria de residuos explosivos; dos segundas cámaras 3 previstas para la contención secundaria de la onda expansiva de la explosión y la recogida secundaria de los residuos de esta; cuatro terceras cámaras 4 que proporcionan la contención final de la onda expansiva y la filtración y recogida final de los residuos de la explosión. La primera cámara 2 se coloca en el centro de la instalación 1, una de las segundas cámaras 3 se coloca al lado izquierdo y otra al lado derecho de la primera cámara 2 y las terceras cámaras 4 se colocan respectivamente en los extremos de las segundas cámaras 3.

En las paredes de la primera cámara 2 hay aberturas 6 que conectan la primera 2 y la segunda 3 cámara respectivamente. Frente a estas aberturas 6 de la primera cámara 2 se colocan los deflectores 13 de onda expansiva. En las paredes de los extremos de cada segunda 3 y tercera cámara 4 hay aberturas 6, y detrás de estas aberturas 6 de las cámaras 2, 3, 4 se sitúan las puertas 26. Las puertas 26 colocadas detrás de las aberturas 6 de las segundas cámaras 3 pueden abrirse elástica y automáticamente con el impacto de la presión de la explosión y cerrarse de igual modo cuando el artefacto explosivo 5 se transporta a través de estas aberturas 6. Las puertas 26 colocadas detrás de las aberturas 6 de las terceras cámaras 4 pueden abrirse y cerrarse de forma elástica y automática cuando el artefacto explosivo 5 se transporta a través de estas aberturas 6 y se cierran herméticamente para resistir la presión durante el desminado, la investigación y la prueba del artefacto explosivo 5.

En el techo 10 de la primera cámara 2 y en las aberturas 16 que atraviesan la barrera 9 se colocan las cámaras 17, iluminación 18, los túneles de luz 19 natural y los elementos terminales 20a de los tubos de suministro de ventilación forzada del sistema de ventilación mecánica 20. El exterior de la instalación 1 está cubierto por material compuesto 30 y, encima de este, 30 un revestimiento compuesto impermeable 28, situado sobre la capa de arena compuesta por partículas fraccionadas 29a.

Las aberturas 6 en las paredes 12 de la primera cámara 2 están dispuestas de forma perpendicular a la dirección del movimiento del flujo de la explosión del artefacto explosivo 5.

Las aberturas 6 en las paredes de la segunda cámara 3 que conectan las segundas cámaras 3 con las terceras cámaras 4 respectivamente, están dispuestas perpendicularmente a las aberturas 6 de la primera cámara 2 y a las paredes de barrera 7 de las segundas cámaras 3.

Las aberturas de las terceras cámaras 4 que conectan las terceras cámaras 4 con el exterior de la instalación 1 están dispuestas de forma paralela a las aberturas 6 de las segundas cámaras 3, conectando la primera 2 y las segundas 3 cámaras respectivamente, (es decir, no en paralelo u oblicuo) contra la dirección del movimiento del flujo de los residuos/componentes explosivos para amortiguar aún más la velocidad dinámica y su presión e ímpetu provocando un vórtice de residuos explosivos y su impacto entre sí. La energía cinética de los residuos de la explosión se contiene aún más mediante la pared de barrera 7 de forma cóncava tanto en horizontal como en vertical, contra la cual se dirigen los residuos de explosión al salir por las aberturas 6 de la primera cámara 2. Delante de las aberturas 6 situadas sobre la tercera cámara 4 (es decir, frente al exterior) se colocan los filtros 8, dependiendo de la fuente de peligro, ya sea para la captura de residuos o componentes químicos, mecánicos, biológicos, tóxicos o radiactivos de la explosión y para evitar su acceso al espacio aéreo que rodea la instalación 1 o los alrededores.

La primera cámara 2 está compuesta por una forma poligonal y las paredes 12 de la primera cámara 2 se sustentan sobre una barrera 9 de la instalación 1. La instalación 1 está hecha de hormigón pesado reforzado con relleno mineral y refuerzo de acero. La diferencia de longitudes del eje más largo y más corto de la primera cámara 2 es superior a 20 %.

El techo 10 de la primera cámara 2 tiene forma de arco o arco poligonal en dirección transversal, formando una cúpula arqueada sobre la primera cámara 2. Esa forma ofrece una distribución relativamente uniforme de la presión dinámica de la explosión a las paredes 12 de la primera cámara 2 y también a la barrera 9 de la instalación 1 y evita la concentración de tensiones en las esquinas de la primera cámara 2. Como resultado, se logra la construcción de la primera cámara 2 con recursos óptimos (es decir, las dimensiones de la cámara en función del impacto máximo de la energía de explosión en las barreras son óptimas), y aumenta la vida útil de las barreras en comparación con las soluciones conocidas de técnicas anteriores.

La forma poligonal de la primera cámara 2 garantiza la fácil disponibilidad y recogida de los residuos de la explosión para fines de investigación y la dispersión de la concentración de las presiones dentro de las barreras 9 de la instalación 1 al realizar el desminado, investigación o prueba del artefacto explosivo 5 en caso de explosión inesperada y descontrolada.

En las paredes 12 con menos espacio en los lados de la primera cámara 2 se han construido aberturas 6. El tamaño de estas 6 (es decir, ancho y alto; la anchura óptima de la abertura 6 es de 1,7 a 2,2 metros, y la altura es de 2,1 a 2,4 metros) se selecciona al mínimo para que sea posible transportar el artefacto explosivo 5 con el tamaño máximo esperado a la primera cámara 2 y colocarlo sobre la base 11 del artefacto explosivo 5 de forma remota (desde una distancia o lugar seguros) con un robot controlado a distancia.

La pared delante y detrás de las aberturas 6 se hace bastante más grande que la abertura 6 (es decir, simétricamente más ancha, como mínimo la anchura de la abertura multiplicada por dos, y la altura multiplicada por 1,5), y esta está situada horizontalmente en medio de la pared y verticalmente en la parte inferior de esta. Esta solución genera una atenuación considerable de la energía cinética del movimiento dinámico de los residuos/componentes de la explosión, creando un vórtice detrás de la abertura 6.

En la parte delantera de las aberturas 6 de la primera cámara 2 se colocan deflectores de onda expansiva 13 desde el suelo al techo que, en caso de explosión del artefacto, amortiguan la onda expansiva y dirigen los trozos/residuos/componentes del artefacto explosivo y los gases lejos de la abertura 6.

Los reflectores de onda expansiva 13 se encuentran en la sección transversal horizontal con forma de flecha, y la dirección de la punta de la sección transversal va hacia el centro de la primera cámara 2 en dirección a la base 11 del artefacto explosivo 5. La distancia entre los deflectores 13 de onda expansiva y la pared 12 de la primera cámara 2 que comprende las aberturas 6 es de al menos la anchura de una de las aberturas 6 multiplicada por 1,1.

El artefacto explosivo 5 se coloca en medio de la primera cámara 2 en su base 11 con una altura aproximada de 0,8 a 1,2 m. La base sólida 11 está hecha de material de inercia, por ejemplo, una base de arena mineral sin comprimir o una placa base cerámica rodeada de un cilindro de hormigón armado que se cuelga mediante clavijas suspendidas sobre el suelo a la altura de la base 11.

El artefacto explosivo 5 está montado a más altura del suelo 14 para reducir y dispersar la presión y la fuerza expansiva añadida de la explosión en una dirección (es decir, hacia el suelo), proporcionando la dispersión de la fuerza expansiva y de explosión en todas direcciones y evitando la concentración y el impacto de la presión de la explosión en la misma dirección.

El suelo 14 de la primera cámara 2 está inclinado en la dirección de las aberturas 6 de la primera cámara 2 con una inclinación mínima de 2x10-3, lo que garantiza el flujo de los agentes de lavado y sustancias y líquidos desinfectantes de la primera cámara 2.

En el techo 10 de la primera cámara 2 y en las aberturas 16 que atraviesan la barrera 9 se coloca herméticamente mediante un adhesivo resistente al calor, un sellador o junta 32, p. ej. adhesivo de resina epoxi, y con sujeciones, un mínimo de tres pernos roscados de material inerte, por ejemplo, acero inoxidable, colocados detrás de un vidrio circular 15 resistente a impactos y presión (a prueba de balas) 15, p. ej. vidrio antibalas de 48 mm de espesor con denominación BR4-NS, cámaras 17 para el control visual y la grabación del proceso de desminado, investigación y prueba del artefacto explosivo 5, iluminación 18 de luz artificial, túneles de luz 19 para la entrada de luz diurna, y los elementos terminales 20a de los tubos de suministro de ventilación forzada del sistema de ventilación mecánica cubiertos con una tapa de cerámica a prueba de balas que puede abrirse, equipada con un sello hermético y conexión para una ventilación rápida de la primera cámara 2 introduciendo aire fresco y limpio. Delante de la abertura exterior de los túneles de luz 19 hay una cúpula de cristal 19a revestida por dentro con superficie de espejo y los túneles de luz 19 con una superficie reflectante 19b, mediante la cual la luz llega desde la superficie exterior 19c de la cúpula de cristal 19a del túnel de luz 19 hacia el interior sin atenuación, y con una intensidad varias veces mayor (es decir, desde una superficie exterior significativamente mayor 19c de la cúpula de cristal 19a del túnel de luz 19 la luz que cae sobre la superficie de la cúpula se refleja en el túnel de luz) en comparación con el flujo luminoso transversal que penetra la superficie de la sección transversal del túnel de luz, es decir, como si el túnel de luz estuviera cubierto solo por un vidrio plano sin superficie interior reflectante y sin una cúpula reflectante que añade luz. Con una solución de este tipo para la luz, se logra en los túneles una iluminación intensa de la primera cámara 2 con luz natural en el caso de aberturas de iluminación con una superficie relativamente pequeña (es decir, se minimiza la superficie de las aberturas de iluminación).

Detrás de la abertura 6 de la primera cámara 2 en la primera cámara 2 se forma la zona de supresión y dispersión de la onda expansiva diseñada de tal forma que se abre un espacio libre significativamente mayor al lado y por encima de la abertura 6 para la dispersión de los residuos de la explosión, como el gas de explosión, para la aparición de vórtices y, por ende, para la reducción y atenuación esencial y drástica de la velocidad dinámica de los gases como resultado de la creación de vórtices de residuos de la explosión.

Las paredes de barrera 7 están situadas en las segundas cámaras 3 frente a las aberturas 6 de la primera cámara 2 donde absorben la energía cinética de la onda expansiva y la dirigen con un rebote de 180 grados con forma de arco en los planos vertical y horizontal.

La segunda cámara 3 tiene aberturas 6, detrás de las cuales se colocan puertas 26 que se abren de forma elástica y automática al impacto de la presión de la explosión, cumpliendo la función de anulación de la energía cinética de la misma.

Las cámaras 21 de dispersión y contención de onda expansiva de la tercera cámara 4 tienen compuertas 22 que pueden abrirse de forma elástica con el impacto de la presión de la explosión. Las compuertas 22 están cerradas herméticamente, y se abren y cierran mediante cierres automáticos 23, cuya fuerza de cierre puede ajustarse dependiendo del impulso máximo del impacto aerodinámico anticipado. En las compuertas 22 se colocan válvulas de sobrepresión 24 que se abrirán de forma automática y elástica ante el impacto de la presión de la explosión. Sobre las compuertas 22 se colocan cámaras de filtrado 25 con filtros 8. Con el sistema de válvulas de sobrepresión 24 y las compuertas 22 se consigue evitar un impacto dinámico repentino y se garantiza una entrada fluida de los residuos/gases de la explosión a la cámara de filtrado 25. En la cámara de filtrado hay 25 filtros 8, si procede, para la recolección de componentes residuales químicos, biológicos, mecánicos, tóxicos y radiactivos, previniendo su liberación al exterior.

Delante de las cámaras 21 de dispersión y supresión de onda expansiva de las segundas cámaras 3 y las terceras cámaras 4 se colocan puertas 26 herméticas y resistentes a la presión que se abren y cierran de forma automática y elástica, a través de las cuales se transporta el artefacto explosivo 5 con la ayuda de un robot a control remoto hasta la primera cámara 2. Las puertas 26 de las terceras cámaras 4 se cierran herméticamente debido a la presión durante el desminado, la investigación y la prueba del artefacto explosivo. En caso de explosión accidental o experimental del artefacto explosivo, las válvulas de sobrepresión 24 y las compuertas 22 situadas en el techo de la tercera cámara 4 se abren de forma elástica con el impacto de la presión dinámica de los residuos de la explosión y estos se dirigen a la cámara de filtrado 25 y desde allí a los filtros 8, a través de los cuales el gas purificado sale al exterior y se dispersa.

Detrás de la cámara de filtrado 25 de la tercera cámara 4 se encuentra el exterior donde la presión de la explosión y sus gases residuales terminan disipándose en el entorno de la instalación 1.

Las superficies interiores de la instalación 1 se cubren con un endurecedor de hormigón especial, con el que se consigue una capa 27 de gran solidez y resistencia a los impactos, garantizando la alta resistencia al impacto de la superficie de la barrera 9 de la instalación en caso del impacto dinámico de trozos o partes del artefacto explosivo 5.

Por último, la capa 27 resistente a impactos de gran solidez de la superficie interior de la instalación 1 se pinta con pintura aglutinante mineral 33 (por ejemplo, cal o pintura al silicato) para que sea de color blanco mate, garantizando así la amplificación de la iluminación y una distribución más uniforme de la luz y su posreflexión homogénea desde las superficies de la primera cámara 2 (aunque el valor de albedo está asegurado por encima del 80 %, es decir, se refleja más del 80 % de la energía de radiación lumínica que incide en la superficie interior de la sala en la primera cámara 2). Con cal o pintura al silicato es fácil (es decir, con recursos mínimos) restaurar el estado original de las superficies internas de la instalación 1 tras el daño a la superficie de la barrera (es decir, la capa 27 de gran solidez y resistecia al impacto) y los cambios de color de la superficie provocados por una posible explosión del artefacto explosivo 5.

El revestimiento de la instalación 1 está hecho de dos revestimientos 28 compuestos diferentes y material 30 compuesto.

La instalación 1 está cubierta con un revestimiento compuesto 28 resistente a los agentes climatológicos e impermeable (como el adhesivo SBS, estireno butadieno estireno), que comprende una estructura reforzada de soporte de poliéster sin tejer, material de compuestos bituminosos modificados y una capa protectora UV, como laja suelta. Las aberturas 16 que atraviesan la barrera 9 de la instalación están cubiertas con un cierre especial 34, y los cierres también están cubiertos por un revestimiento compuesto 28 resistente a los agentes climatológicos e impermeable 28.

La instalación 1 se sitúa sobre una capa de suelo 29 mineral fraccionado, de grano fino y drenado con una composición de partículas fraccionadas de suelo arenoso drenado 29a (por ejemplo, con un coeficiente de filtración superior a dos metros por día) y el nivel del agua subterránea se ha tomado por debajo de la instalación 1 como mínimo a la altura de la elevación capilar del agua subterránea del suelo arenoso 29a. La capa de suelo drenado 29 posee un espesor mayor que la altura de la elevación capilar del agua subterránea de la composición de la partícula fraccionada del suelo arenoso 29a.

Con la capa de suelo 29 compuesta por partículas fraccionadas de suelo arenoso 29a del drenaje, se logra una supresión eficaz de la vibración provocada por la explosión del artefacto explosivo 5. Esto se debe a que, en el caso de un suelo arenoso compuesto por partículas fraccionadas 29a, la superficie de contacto de los granos de arena es mínima y pueden moverse de forma mucho más libre y elástica (es decir, en detrimento de los huecos entre los granos de arena, y la energía de vibración se transmite elásticamente de uno a varios granos de arena, por lo que se suprime). Puede compararse con la diferente composición de tamaño de partícula fraccionada del suelo arenoso, donde los granos de arena más pequeños llenan los huecos intergranulares de los granos de arena más grandes y forman un entorno relativamente monolítico (en comparación con la capa de suelo drenado 29 compuesta por suelo arenoso con partículas fraccionadas 29a, donde la vibración se propaga relativamente bien (es decir, la energía cinética se transmite desde la fuente de vibración principalmente en una dirección, sin suprimirse, por tanto, de forma significativa).

Entre el revestimiento compuesto 28 resistente a los agentes climatológicos e impermeable de la instalación 1 y la instalación 1, hay una cubierta exterior de material compuesto 30 formada por capas de aislamiento de radiación y sonido que absorben las vibraciones, y el material compuesto 30 comprende capas de papel de aluminio, polietileno al vacío y espuma de polietileno, un material compuesto que consta de capas de polietileno al vacío y papel de aluminio.

Las capas de papel de aluminio del material compuesto 30 y las partes metálicas de la instalación 1 (incluido el refuerzo de acero de la barrera de hormigón armado) se fijan al terreno con una base 31, anulando la propagación de ondas de radio y el impacto electromagnético en los artefactos explosivos 5 en el exterior. La diferencia entre los potenciales eléctricos estáticos dentro de la instalación 1 puede ser motivo de la explosión del artefacto explosivo 5, y un factor de confusión en las operaciones de desminado y los trabajos de investigación y prueba.

En el ejemplo dado del invento y la solución constructiva se ha utilizado un artefacto explosivo 5 desconocido en cuanto a su composición, ejecución y estructura, compuesto por un explosivo en una cantidad de hasta 200 kg de RDX, que corresponde a unos 300 kg de explosivo TNT (trinitrotolueno). La cantidad máxima esperada de explosivo y la capacidad explosiva de los artefactos sujetos a desminado, investigación y prueba determinarán las dimensiones específicas de la instalación y los valores numéricos de los parámetros.

Para una rápida contención de la presión de explosión y para limitar el área de proyección de los residuos de la explosión, se ha aumentado el número de las cámaras 2, 3, 4: dos cámaras 2 y cuatro cámaras 3. El número de cámaras de contención y recogida de residuos de la explosión depende del tamaño de la posible presión de la explosión, de la resistencia a la presión de la instalación 1 y de la existencia y tamaño del entorno.

La instalación 1 funciona de la siguiente forma: en la primera cámara 2 se desmina, examina o prueba el artefacto explosivo 5, y en caso de explosión aleatoria o con fines experimentales, el flujo de los componentes residuales de la explosión se contiene primero y luego los componentes residuales se dirigen a las segundas cámaras 3. Si la fuerza explosiva es tan grande (dependiendo de la potencia del artefacto explosivo) que ejerce una presión aún más significativa sobre las barreras 9 de la instalación, la onda expansiva de los residuos de explosión se dirige a las terceras cámaras 4, y habiendo pasado por estas y por los filtros 8, la sobrepresión de los residuos de la explosión se dispersa de forma permanente en los alrededores de la instalación 1. Los componentes residuales en las cámaras 2, 3 y 4 se recogen para su investigación y posterior reciclaje.

Listado de signos de referencia

1 - Instalación

2 - Primera cámara 2

3 - Segunda cámara 3

4 - Tercera cámara 4

5 - Artefactos explosivos (incluyendo artefactos desconocidos)

6 - Aberturas de las cámaras 2, 3 y 4

7 - Pared de barrera

8 - Filtros

9 - Barrera de la instalación 1

10 - Techo de la primera cámara 2

11 - Base del artefacto explosivo

12 - Paredes de la primera cámara 2

13 - Deflectores de onda expansiva

14 - Suelo de la primera cámara 2

15 - Vidrio resistente a golpes y presión

16 - Abertura que atraviesa la barrera 9 de la instalación 1

17 - Cámara

18 - Iluminación

19 - Túnel de luz

19a - Cúpula de cristal del túnel de luz

19b - Superficie interior reflectante del túnel de luz

19c - Superficie exterior de la cúpula de cristal del túnel de luz

20 - Sistema de ventilación mecánica

20a - Elementos terminales de los tubos de suministro de ventilación forzada del sistema de ventilación mecánica

21 - Cámara de dispersión y contención de la onda expansiva

22 - Compuerta

23 - Cierre

24 - Válvulas de sobrepresión

25 - Cámara de filtrado

26 - Puertas de apertura/cierre automático y elástico

27 - Capa de alta resistencia

28 - Revestimiento compuesto impermeable

29 - Capa de suelo drenado

29a - Suelo arenoso compuesto por partículas fraccionadas

30 - Material compuesto

31 - Base

32 - Adhesivo resistente al calor o un sellador o junta resistente al calor

33 - Pintura blanca con aglomerantes minerales

34 - Cierre de la abertura 16 de la barrera 9 de la instalación 1.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Estructura de una instalación para desminado, investigación y prueba de un artefacto explosivo, compuesta por cámaras (2, 3, 4) para el procesamiento del artefacto explosivo (5), paredes de barrera (7), cámaras de filtrado (25), deflectores de onda expansiva (13), puertas (26), equipo de ventilación (20) y revestimiento (28). La instalación (1) comprende varias estructuras interconectadas diferentes formadas por una primera cámara (2), dos segundas cámaras (3) y cuatro terceras cámaras (4) donde la primera cámara (2) se coloca en medio de la instalación (1), una de las segundas cámaras (3) se coloca al lado izquierdo y otra al lado derecho de la primera cámara (2) y las terceras cámaras (4) se colocan respectivamente en los extremos de las segundas cámaras (3), en donde:

- la primera cámara (2) está prevista para el desminado, la investigación y la prueba del artefacto explosivo (5) y para la contención primaria de la onda expansiva de la explosión y la recogida primaria de residuos de la misma y está compuesta por:

• forma poligonal;

• paredes (12) a partir de una barrera (9) de la instalación (1);

• techo (10) y suelo (14);

• en las paredes (12) de la primera cámara (2) hay aberturas (6) que conectan la primera (2) y segundas (3) cámaras respectivamente;

• delante de las aberturas (6) de la primera cámara (2) se colocan deflectores de onda expansiva (13);

• en medio de la primera cámara (2) se sitúa una base (11) para el artefacto explosivo (5); • en el techo (10) de la primera cámara (2) y en las aberturas (16) que atraviesan la barrera (9), cubiertas por vidrio resistente a los golpes y a la presión (15), se colocan cámaras (17), iluminación (18), túnel de luz (19) y elementos terminales (20a) de los tubos de suministro de ventilación forzada del sistema de ventilación mecánica (20);

- las segundas cámaras (3) están previstas para la contención secundaria de la onda expansiva de la explosión y la recogida secundaria de los residuos de esta, y cada una de ellas está compuesta por:

• techo, suelo;

• forma poligonal;

• paredes, donde una pared exterior, que se coloca opuesta a la abertura (6) entre la primera (2) y la segunda (3) cámara respectivamente, es una pared de barrera (7);

• en las paredes de los extremos de cada segunda cámara (3) se realizan aberturas (6) que conectan las segundas (3) y las terceras (4) cámaras respectivamente. Detrás de estas aberturas (6) se colocan puertas (26), que pueden abrirse de forma elástica y automática ante el impacto de la presión de la explosión y cerrarse de igual forma cuando el artefacto explosivo se transporta a través de estas aberturas (6);

- las terceras cámaras (4) están previstas para la contención final de la onda expansiva y la filtración y recogida final de los residuos de la explosión y cada una de las terceras cámaras (4) está compuesta por:

• techo, suelo;

• forma poligonal;

• y en las paredes de los extremos de cada tercera cámara (4) se realizan aberturas (6), que conectan las terceras cámaras (4) y el exterior de la instalación (1) respectivamente. Detrás de estas aberturas (6) se colocan puertas (26), que pueden abrirse de forma elástica y automática cuando el artefacto explosivo (5) se transporta a través de estas aberturas (6) y cerrarse herméticamente resistiendo la presión durante el desminado, investigación y prueba del artefacto explosivo (5);

• en el techo de la tercera cámara (4) se colocan compuertas (22) que pueden abrirse y cerrarse mediante cierres automáticos (23) ante el impacto de la presión de la explosión. En las compuertas (22) se colocan válvulas de sobrepresión (24) que puede abrirse de forma automática y elástica con el impacto de la presión de la explosión. Encima de las compuertas (22) se colocan cámaras de filtrado (25) con filtros (8);

- la superficie interior de la instalación (1) se cubre con una capa de alta resistencia (27) y se pinta de blanco mate y con un valor de albedo superior al 80 %;

- el exterior de la instalación se cubre con un material compuesto (30) con capas aislantes de radiación y sonido que absorben las vibraciones y encima de este material (30) un revestimiento compuesto impermeable (28) en el que se anclan el material compuesto (30) y los elementos metálicos de la instalación (1);

- la instalación (1) se sitúa sobre una capa de suelo mineral fraccionado, de grano fino y drenado (29).

2. Estructura de una instalación para desminado, investigación y prueba de un artefacto explosivo, según reivindicación 1a, en donde:

• las aberturas (6) en las paredes (12) de la primera cámara (2) se disponen perpendiculares a la dirección de movimiento del flujo de la explosión del artefacto explosivo;

• las aberturas (6) en las paredes de la segunda cámara (3), que conectan las segundas cámaras (3) con las terceras cámaras (4) respectivamente, se disponen perpendiculares a las aberturas (6) de la primera cámara (2) y a las paredes de barrera (7) de las segundas cámaras (3); y

• las aberturas de las terceras cámaras (4), que conectan las terceras cámaras (4) con el exterior de la instalación (1), se disponen paralelas a las aberturas (6) de las segundas cámaras (3), conectando la primera (2) y segundas (3) cámaras respectivamente;

• las aberturas (6) de las cámaras (2, 3, 4) poseen una anchura de 1,7 a 2,2 m y una altura de 2,1 a 2,4 m. Estas aberturas (6) se realizan en medio de la parte inferior de las paredes de las cámaras (2, 3, 4).

3. Estructura de una instalación para desminado, investigación y prueba de un artefacto explosivo, según reivindicaciones 1 y 2, en donde la sección transversal horizontal de las paredes de barrera (7) de las segundas cámaras (3) tiene forma de arco.

4. Estructura de una instalación para desminado, investigación y prueba de un artefacto explosivo, según reivindicaciones 1 a 3, en donde los deflectores de la onda expansiva (13) se encuentran en la sección transversal horizontal en forma de flecha, en la que la dirección de la punta se dirige al centro de la primera cámara (2) en la dirección de la base (11) del artefacto explosivo (5), y la distancia entre los deflectores de la onda expansiva (13) y la pared de la primera cámara (2) que comprende las aberturas (6) es de al menos el ancho de una de las aberturas (6) multiplicado por 1,1.

5. Estructura de una instalación para desminado, investigación y prueba de un artefacto explosivo, según reivindicaciones 1 a 4, en donde la barrera (9) de la primera cámara (2) está hecha de hormigón pesado reforzado con relleno mineral y refuerzo de acero, la diferencia de longitud del eje mayor y más corto de la primera cámara (2) es superior al 20 %, y las aberturas (16) que atraviesan la barrera (9) de la primera cámara (2) son circulares y están cubiertas desde el interior por vidrio resistente a golpes y presión (15).

6. Estructura de una instalación para desminado, investigación y prueba de un artefacto explosivo, según reivindicaciones 1 a 5, en donde el techo (10) de la primera cámara (2) tiene forma de arco.

7. Estructura de una instalación para desminado, investigación y prueba de un artefacto explosivo, según reivindicaciones 1 a 6, en donde la base (11) del artefacto explosivo (5) está hecha de material inercial y tiene una altura de 0,8 a 1,2 m.

8. Estructura de una instalación para desminado, investigación y prueba de un artefacto explosivo, según reivindicaciones 1 a 7, en donde el suelo (14) de la primera cámara (2) está inclinado en la dirección de las aberturas (6) de la primera cámara (2) con un mínimo de 2x10"3.

9. Estructura de una instalación para desminado, investigación y prueba de un artefacto explosivo, según reivindicación 1, en donde el revestimiento compuesto impermeable (28) es resistente a los agentes climatológicos; el material compuesto (30) presenta capas de papel de aluminio, polietileno al vacío y espuma de polietileno. Las capas de papel de aluminio del material compuesto (30) y las partes metálicas de la instalación se fijan al terreno con una base (31).