ES2923451T3

ES2923451T3 - Método y aparato de dragado

Info

Publication number: ES2923451T3
Application number: ES20800588T
Authority: ES
Inventors: Jeremy Warner
Original assignee: Harwich Haven Authority
Current assignee: Harwich Haven Authority
Priority date: 2019-11-18
Filing date: 2020-10-27
Publication date: 2022-09-27
Anticipated expiration: 2040-10-27
Also published as: GB202017208D0; IL293059A; CL2022001082A1; AU2020385538A1; PE20221117A1; US11578472B2; ZA202206526B; UY38960A; CO2022004413A2; JP2023512394A; CN114875993A; KR20220100687A; CR20220225A; DOP2022000101A; GB2586550B; MD3969670T2; EP3969670A1; HUE059309T2; TW202132661A; RS63395B1

Abstract

Un método de dragado que comprende suspender el aparato de dragado 200 de un vehículo 360. El aparato de agitación de sedimentos que comprende un chasis 210, y montados en el chasis son un extractor, un aparato de agitación de sedimentos y las respectivas bombas 220, 230. El aparato de dragado 200 está dispuesto arriba , pero no en contacto con un lecho de agua 340 para ser dragado del sedimento 350. El sedimento 350 se agita y luego se extrae con el extractor. El aparato de dragado 200 se mueve alrededor del agua y el sedimento extraído 400 se deposita bajo el agua y por encima del aparato de dragado 200, de modo que el sedimento 400 se transporta y deposita lejos de un área que se está dragando por el movimiento natural del agua. También se describen el aparato y el uso del aparato. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Método y aparato de dragado

Esta invención se refiere a un método de dragado, a un aparato de dragado y al uso de un aparato de dragado.

El dragado se define generalmente como la retirada submarina de sedimentos y su transporte desde un lugar a otro. El dragado es un proceso que puede comprender las etapas de sacar sedimento de la superficie de un lecho de agua y, opcionalmente, las etapas de transportar el sedimento lejos del área que se está dragando y finalmente desechar el sedimento. Opcionalmente, el sedimento puede aflojarse en primera instancia.

El dragado se puede llevar a cabo por varias razones diferentes, por ejemplo, despejar un puerto o vía fluvial donde se han acumulado sedimentos que podrían convertirse en una obstrucción para el transporte marítimo. Dado que los puertos son generalmente más profundos que el área circundante de agua, los sedimentos pueden acumularse y no ser arrastrados por el flujo natural del agua, por ejemplo, por las mareas o el flujo de un río.

Ejemplos de métodos de dragado de la técnica anterior incluyen una pala o retroexcavadora montada en la superficie que se puede usar para elevar físicamente sedimentos en un cazo, por lo que el sedimento se coloca luego en una tolva para su desecho posterior. Otro método de la técnica anterior utiliza una draga de tolva de succión posterior, que comprende un barco conectado a un cabezal de arrastre posterior, en el que el sedimento se bombea desde el lecho de agua a través del cabezal de arrastre hasta una tolva en el barco.

Otros métodos de dragado de la técnica anterior incluyen el uso de inyectores de agua que inyectan agua en el sedimento para aflojarlo y reducir la densidad del sedimento, haciendo que quede suspendido por encima del lecho de agua en una denominada "nube de densidad". El sedimento en suspensión luego se lava por acción de la gravedad. Este método encuentra una utilidad particular en ríos y áreas de mareas donde la densidad resultante de la nube de sedimentos puede fluir por gravedad a áreas más profundas.

Otro método de dragado utiliza dragas de succión con cortador que comprenden un cabezal de corte giratorio montado delante de un cabezal de succión, donde el cabezal de corte gira a lo largo del eje de la tubería de succión. A continuación, el sedimento cortado es aspirado por una bomba de succión. Dichas dragas de succión con cortador están diseñadas para usarse en una posición estacionaria, incluso si están montadas en un barco, el barco estará amarrado con patas o anclas durante el uso.

Otro método de la técnica anterior que se emplea para tratar el problema de los sedimentos en un puerto o canal de navegación es la nivelación del lecho marino, mediante el cual se remolca un arado detrás de un vehículo para aplanar las áreas elevadas de sedimentos sin retirar realmente ninguno de los sedimentos del lecho de agua.

También se han hecho varios intentos para proporcionar dragas que funcionan en el fondo del lecho de agua y perturban el sedimento con cortadores o chorros de fluido a alta presión. Estos vehículos pueden ser vehículos autónomos (tal como el descrito en el documento GB 2543764 A) o pueden arrastrarse a lo largo del lecho de agua mediante un vehículo, tal como el descrito en el documento US2014/0238924 A1. Los vehículos que operan en el lecho de agua crean un sello entre la parte inferior de la draga y el lecho de agua y usan presión negativa para atraer y expulsar el sedimento.

Dragas alternativas de la técnica anterior operan por encima del lecho de agua. Por ejemplo, el documento US 4.127.950 describe un cabezal de succión que aspira el sedimento agitado por líquido hacia una carcasa dispuesta verticalmente, después de lo cual unos chorros de gas separados expulsan el sedimento de la carcasa. Tales dragas son engorrosas y de movimiento lento, debido a que la carcasa cerrada, necesariamente sólida, crea mucha resistencia. Dichas dragas también requieren fluido comprimido para que el inyector de gas y líquido sea bombeado desde un buque de superficie. El documento GB2459700 describe un aparato de excavación submarina que comprende una excavadora de flujo másico y una disposición de succión. El documento US 6.868.625 describe un método y un dispositivo para mover rocas y sedimentos submarinos y comprende una tubería rígida, o al menos parcialmente flexible, a través de la cual se pueden transportar masas con la ayuda de un gradiente de presión producido por una boquilla expulsora. El documento US 4.042.279 describe un aparato para recuperar minerales del fondo del agua que comprende un marco que soporta una bomba que toma el agua y la alimenta a las boquillas, un dispositivo de accionamiento para la bomba, una cámara de recogida y al menos un aparato de flotación de minerales que comprende una tubería de succión.

Hay varios problemas asociados con los métodos de dragado de la técnica anterior. Por ejemplo, el dragado por inyección de agua requiere que el agua fluya por gravedad para limpiar los sedimentos en suspensión, por lo que es de poca utilidad en un puerto costero donde no hay pendiente. La nivelación del lecho marino no elimina nada del sedimento, simplemente lo aplana, y el sedimento puede continuar acumulándose con el tiempo. Las dragas de tolva de succión de arrastre, aunque a menudo son efectivas para limpiar sedimentos, requieren equipos costosos y especialmente diseñados, incluyendo un barco a medida con una tolva grande. Dicho equipo no solo es costoso de adquirir, sino también de operar. El dragado con brazo de agarre y/o retroexcavadora también es costoso, ya que requiere el uso de un barco especialmente adaptado con una tolva para retirar el sedimento dragado.

Las dragas que se disponen sobre el lecho de agua son problemáticas porque el lecho de agua de un puerto, por ejemplo, rara vez es plano y contendrá muchos escombros sólidos, lo que hace que dichas dragas sean poco prácticas y se dañen fácilmente. Los escombros que se encuentran a menudo en el lecho de agua de un puerto incluyen amarres de contenedores, que consisten en largos postes de metal que caen desde los contenedores a medida que se cargan y se descargan. Los amarres del contenedor pueden causar daños considerables a una draga y, por lo tanto, se pierde un tiempo considerable en reparar la draga antes de que pueda reutilizarse, lo que tiene implicaciones significativas en los costes.

La presente invención aborda los problemas asociados con la técnica anterior al proporcionar aparatos y métodos que no solo son eficientes para eliminar sedimentos de una variedad de lechos de agua diferentes, sino que también son relativamente económicos de operar.

De acuerdo con la presente invención se proporciona un método de dragado como se define en la reivindicación 1.

El método de acuerdo con la presente invención funciona elevando sedimento agitado a una columna de agua más alta, por lo que el movimiento natural del agua es capaz de lavar el sedimento en suspensión. En un puerto, esto puede significar elevar el sedimento a un nivel superior al del fondo del mar fuera del puerto, de modo que las aguas de marea retiren el sedimento.

Haciendo que el aparato de dragado opere por encima del nivel del lecho de agua, la draga puede mitigar los problemas asociados con muchos dispositivos de la técnica anterior al evitar gran parte de los escombros y poder atravesar lechos de agua irregulares.

El sedimento que se extrae puede ser ligero y suelto, y en cuyo caso la acción del extractor por sí sola puede ser suficiente para atraer el sedimento al aparato de dragado para extraerlo, sin tener que acoplar el aparato agitador de sedimentos. Sin embargo, si el sedimento es pesado, está compactado o no está agitado, el aparato de agitación de sedimentos puede acoplarse.

El aparato de dragado de sedimentos puede emplear una variedad de diferentes medios de agitación de sedimentos además de un inyector de fluido. El inyector de fluido comprende además una bomba, en el que la bomba inyecta fluido a través del inyector de fluido en el sedimento para aflojar el sedimento antes de la extracción. El inyector de fluido está montado directamente en el chasis. El inyector de fluido puede proporcionarse en la parte inferior del aparato de agitación de sedimentos. En particular, el inyector puede comprender una salida colocada para expulsar fluido en una dirección descendente durante el uso en el sedimento dispuesto en el lecho de agua. El inyector de fluido comprende uno o más conductos inyectores, teniendo el conducto inyector una pluralidad de salidas o boquillas. Las salidas pueden estar separadas uniformemente a lo largo del conducto. Se puede proporcionar una pluralidad de conductos en una disposición paralela a lo largo de la anchura del chasis. El uno o más conductos pueden abarcar toda la anchura del chasis. Se puede proporcionar una pluralidad de bombas, con un proveedor de bomba por inyector de fluido o con una pluralidad de inyectores de fluido. El fluido que se inyecta puede ser agua o aire o una combinación de estos. Si el fluido es agua, entonces preferentemente el inyector de fluido comprenderá además una entrada, y en uso se extraerá agua del agua que rodea al aparato de dragado. Alternativamente, el fluido se puede proporcionar desde la superficie o desde el vehículo al aparato de dragado.

Las dragas de la técnica anterior que bombean fluido para agitar sedimentos generalmente utilizarán chorros de alta presión. La alta presión en la técnica se define como 800-1000 kPa (8-10 bar). Por el contrario, el fluido inyectado por las dragas según la presente solicitud se inyecta a baja presión (150-200 kPa/1,5 a 2 bar) o a media presión (400-500 kPa/4-5 bar). Se ha encontrado que la presión baja a media es ventajosa sobre los chorros de alta presión, ya que requiere menos recursos en términos de presión de bomba y uso de energía y es eficaz para agitar cantidades suficientes de sedimento.

El aparato de dragado comprende un chasis que soporta el aparato de agitación de sedimentos y el extractor. El presente aparato de dragado en uso funciona por encima y aparte del lecho de agua, sin embargo, el chasis puede ser adecuadamente robusto para soportar el contacto con el lecho de agua. Esto puede ocurrir cuando el aparato de dragado se está bajando en posición, si el lecho de agua no está nivelado o si el vehículo es un bote y el agua sobre la que flota el bote es ondulada.

El chasis puede comprender medios amortiguadores para proteger el aparato de dragado si choca con el lecho de agua y/o los escombros que pueda encontrar durante el uso. Por ejemplo, el chasis puede estar provisto de amortiguadores montados en la parte inferior del chasis o, alternativamente, puede incluir correderas resistentes para proteger la parte inferior del chasis.

El chasis puede tener una base sólida, generalmente plana, o alternativamente puede tener la forma de un marco abierto, preferentemente con una base abierta. El marco puede estar formado por tuberías de metal o plástico, o similares. El chasis puede comprender paredes laterales, una superficie superior sobre la que se disponen elementos tales como el extractor y el aparato de agitación de sedimentos. La parte delantera y trasera del marco pueden estar "abiertas", lo que permitirá que material pesado y escombros, que de otro modo dañarían el aparato de dragado, pasen a través del aparato de dragado. Además, tener un marco abierto reducirá el arrastre sobre el chasis a medida que se mueve a través del agua, lo que permite que la operación de dragado avance a un ritmo más rápido de lo que sería posible con las dragas de la técnica anterior.

El chasis comprende paneles laterales opuestos y uno o más paneles de cuerpo dispuestos en paralelo entre los paneles laterales y unidos mediante uno o más travesaños.

El uno o más travesaños pueden comprender el aparato agitador de sedimentos, y en el que el aparato agitador de sedimentos comprende uno o más conductos que comprenden una o más salidas para inyectar fluido, estando el aparato agitador de sedimentos en comunicación con una o más bombas, cuya bomba está en comunicación con una entrada, y en el que se aspira fluido desde el área circundante a través de la entrada.

Además, o alternativamente, el uno o más travesaños pueden comprender el extractor, en el que el extractor comprende uno o más conductos que comprenden entradas en las que se aspira el sedimento agitado para ser expulsado, en el que el extractor está en comunicación con la una o más bombas, cuya bomba está en comunicación con un conducto elevado por encima del aparato de dragado para expulsar el sedimento agitado por encima del aparato de dragado en uso.

El uno o más travesaños también pueden comprender una barra de soporte rígida. La barra de soporte rígida puede comprender un borde delantero cónico para cortar cualquier sedimento que se encuentre durante el uso.

El chasis puede comprender correderas conectadas a la parte inferior del cuerpo y/o paneles laterales. Un borde delantero del cuerpo y los paneles laterales pueden redondearse para desviar los escombros.

El aparato de dragado puede estar provisto en un extremo delantero, o frontal, del mismo de un piloto para desviar los escombros que se encuentran en el lecho de agua. El piloto podría ser una pala sólida para desviar los escombros, ya sea por encima o por debajo y/o hacia el lado del aparato de dragado. El piloto puede tener la forma de una rejilla en ángulo que comprende barras para permitir que el agua pase a su través para garantizar que la rejilla no produzca demasiada resistencia, pero que impida la entrada de escombros. Las rejillas pueden tener el tamaño apropiado para que escombros tales como amarres de contenedores no puedan entrar en el aparato de dragado, ni siquiera de frente, pero sin causar demasiado arrastre en el agua. También se puede disponer un piloto en la superficie superior del aparato de dragado para proteger la parte superior del aparato de dragado, incluso si no se proporciona en la parte delantera del aparato de dragado. El piloto puede comprender placas sólidas en ángulo. Las placas sólidas en ángulo pueden disponerse delante de las bombas inyectoras.

Si el chasis está abierto, su extremo trasero puede estar provisto de aletas inclinadas, que pueden ser esteras deformables hechas de caucho, plástico o similar, para mantener los sedimentos agitados dentro o debajo del chasis para expulsarse, pero que lo desviarán si encuentran un objeto sólido o bajo un umbral de presión.

El aparato de dragado puede comprender además un compensador de oleaje dispuesto en el vehículo, manteniendo el compensador de oleaje el aparato de dragado al mismo nivel por encima del lecho de agua.

El extractor comprende un conducto extractor y una bomba extractora dispuesta para bombear el sedimento agitado a través del conducto. El conducto puede tener una primera abertura expuesta en la parte inferior del aparato de dragado de sedimentos, y una segunda abertura dispuesta en el punto más alto del aparato de dragado de sedimentos cuando se despliega en uso. Esta disposición asegura que la primera abertura se dirija hacia el sedimento agitado y la segunda abertura se eleve a un nivel particular, por lo que el sedimento expulsado puede ser arrastrado por el movimiento natural del agua durante el uso. El tamaño y la forma del conducto, por lo tanto, dependerán del uso previsto. Por ejemplo, se puede proporcionar un conducto más largo en un aparato de dragado destinado a usarse en un puerto relativamente profundo, que es significativamente más profundo que el fondo marino circundante, en el que el sedimento deberá depositarse a un nivel relativamente más alto para que la marea pueda lavar el sedimento en suspensión. Mientras que, si el aparato se va a utilizar en aguas menos profundas, tal como un canal o un puerto fluvial, entonces el conducto deberá ser relativamente más corto.

La altura relativa del conducto también podría ser ajustable. El conducto podría ser reemplazable con conductos de diferentes longitudes o la longitud del conducto podría ser ajustable. Un conducto podría ser telescópico o tener extensiones modulares que se puedan unir de manera extraíble. El ángulo del conducto con respecto al aparato de dragado también podría ser ajustable, de modo que se ajuste la altura relativa del conducto por encima del aparato de dragado.

La forma del conducto también se puede variar, de modo que, por ejemplo, una segunda abertura más ancha pueda distribuir el sedimento extraído más ampliamente que si la segunda abertura fuera más estrecha. Por lo tanto, el conducto puede ser troncocónico, donde la segunda abertura es más ancha que la primera, o la segunda abertura puede ser acanalada. La segunda abertura puede estar bifurcada en dos aberturas.

Las bombas pueden estar provistas de una fuente de alimentación. Dicha fuente de alimentación podría proporcionarse en el chasis o podría proporcionarse en un vehículo sobre la superficie. Unos paquetes de energía se pueden proporcionar con el aparato de dragado, que se puede actualizar a un vehículo existente, o se podría adaptar un vehículo para incluir una unidad de energía auxiliar para proporcionar energía a la bomba o bombas. Se podría proporcionar energía a las bombas a través de un cable desde la superficie. La energía podría proporcionarse en forma de electricidad o presión hidráulica.

El aparato según la presente invención puede ser remolcado a través del lecho de agua por un vehículo tal como un bote. Sin embargo, en determinadas situaciones, el vehículo también podría ser un vehículo terrestre, por ejemplo, si el agua que se draga es un canal. Por lo tanto, el aparato de dragado de sedimentos está provisto de un conector para conectar el aparato de dragado de sedimentos a un vehículo. El aparato de dragado también puede incluir un cabrestante que se puede adaptar a un vehículo para subir y bajar el aparato de dragado en el agua. En algunas realizaciones, el aparato de dragado podría estar provisto de sus propios medios de propulsión.

La presente invención también proporciona un aparato de dragado para la eliminación por encima, pero no en contacto con, un lecho de agua para dragarse de sedimentos, como se define en la reivindicación 14.

El aparato de dragado puede ser como se describe en relación con el método de la presente invención.

La presente invención también proporciona el uso de un aparato de dragado como se define en la reivindicación 15.

Para que se entienda mejor, la presente invención se describirá ahora en detalle solo a modo de ejemplo, con referencia a las siguientes figuras, en las que:

La figura 1 muestra una representación esquemática de un aparato de dragado que no forma parte de la invención reivindicada.

La figura 2a muestra una vista lateral esquemática en sección transversal de un aparato de dragado, según la presente invención;

La figura 2b muestra una vista lateral en sección transversal esquemática del aparato de dragado de la figura 2a; La figura 2c muestra una vista en planta esquemática del aparato de dragado de las figuras 2a y 2b;

La figura 3 muestra una vista esquemática de un puerto y una realización del aparato de dragado en uso;

La figura 4 muestra una vista en perspectiva superior frontal de un aparato de dragado alternativo de acuerdo con la presente invención;

La figura 5 muestra una vista en perspectiva superior posterior del aparato de dragado de la figura 4;

La figura 6 muestra una vista en perspectiva desde abajo del aparato de dragado según las figuras 4 y 5;

La figura 7 muestra una vista lateral del aparato de dragado según las figuras 4 a 6;

La figura 8 muestra una vista frontal del aparato de dragado según las figuras 4 a 7;

La figura 9 muestra una vista superior del aparato de dragado según las figuras 4 a 8.

La figura 10 muestra una vista frontal de un ejemplo adicional de un aparato de dragado según la presente invención;

La figura 11 muestra una vista en sección transversal del aparato de dragado de la figura 10; y

La figura 12 muestra una vista en perspectiva superior frontal del aparato de dragado de las figuras 10 y 11.

Inicialmente con referencia a la figura 1, se muestra una representación esquemática del aparato de dragado indicado en general como 100. El aparato de dragado 100 comprende un chasis indicado en general como 110 y un extractor que comprende un conducto indicado en general como 120 y una bomba 130, un aparato de agitación de sedimentos indicado en general como 140 y una bomba 150, y un conector 160 para conectar el aparato de dragado 100 a un vehículo. El aparato de dragado es para su eliminación por encima y no en contacto con un lecho de agua en el que hay sedimentos que deben retirarse. A continuación, el extractor retira el sedimento por encima del aparato de dragado 100 y lo lleva a una columna de agua más alta. Una vez extraído por el extractor, el sedimento agitado es arrastrado por el movimiento natural del agua, tal como el movimiento de las mareas o el flujo de un río.

Con referencia ahora a las figuras 2a a 2c, se muestra una realización del aparato de dragado indicado en general como 200. El aparato de dragado 200 comprende un chasis, indicado en general como 210. El chasis 210 tiene una huella generalmente rectangular, como se muestra en la figura 2c. El chasis 210 comprende una cara larga delantera 211, una cara larga trasera 212, unas caras laterales 213, 214, una superficie superior 215 y una parte inferior 216. Como se muestra más claramente en la figura 2a, la unión de esquina del borde largo delantero 211 y la parte inferior 216 es achaflanada para producir una cara en ángulo 217 para elevar el borde delantero 211 por encima de la parte inferior 216.

Montada en la superficie superior 215 hay una bomba inyectora 220. La bomba inyectora 220 está en comunicación fluídica con una serie de inyectores de fluido, indicados en general como 218, dispuestos para inyectar fluido debajo de la parte inferior 216. Los inyectores de fluido están dispuestos a lo largo del chasis 210 entre las caras laterales 213, 214 y se proporcionan para inyectar fluido en el sedimento en uso para agitarlo. Los inyectores de fluido 218 pueden estar dispuestos en línea junto a la cara en ángulo 217. El chasis 210 es sustancialmente hueco e incluye un conducto 219 desde una bomba inyectora 220 hasta los inyectores de fluido 218. La bomba inyectora 220 incluye además una entrada 221 para extraer agua del área circundante durante el uso antes de bombearla a través de los inyectores de fluido 218. En este caso, el fluido es agua, pero en realizaciones alternativas podría ser aire o una mezcla de aire y agua. El fluido, particularmente si comprende aire, podría bombearse desde la superficie.

Montada en el chasis 210 hay una bomba extractora, generalmente indicada como 230. La bomba extractora 230 incluye una entrada 231 para extraer agua y sedimentos agitados del área circundante durante el uso, donde luego se bombea a través de una salida que comprende un conducto indicado en general como 240. El conducto 240 comprende una chimenea generalmente troncocónica, aunque alternativamente podría ser sustancialmente cilíndrica o tener un extremo distal acanalado o bifurcado para distribuir más ampliamente el sedimento. El fluido aspirado a través de la entrada 231 de la bomba extractora 230 se expulsa mediante el conducto 240. Aunque no se muestra, la bomba inyectora 220 y la bomba extractora 230 reciben energía desde una fuente de energía, que podría montarse en el aparato 200 o suministrarse a través de un cable desde la superficie.

La bomba inyectora 220 y la bomba extractora 230 se pueden unir de forma liberable al chasis 210. Es muy probable que las bombas en uso se dañen con escombros submarinos, tal como amarres de contenedores y, por lo tanto, si se pueden unir de manera liberable, se pueden reemplazar si se dañan sin posibilidad de reparación durante una operación de dragado. Por lo tanto, el tiempo de inactividad se puede mitigar.

Unas correderas 250 están dispuestas en paralelo a lo largo de los bordes laterales de la parte inferior 216 del chasis 210. Las correderas 250 están unidas a la parte inferior 216 del chasis 210 con unos montantes 251, que incluyen amortiguadores (no mostrados). Las correderas 250 y los amortiguadores protegen el chasis 210 si el chasis 210 entra en contacto inadvertidamente con el lecho de agua durante el uso. Alternativamente, los montantes pueden ser macizos y no comprender amortiguadores.

Un piloto 260 está unido a la cara larga delantera 211 para desviar los escombros que podría encontrar el aparato de dragado cuando es remolcado a través del agua durante el uso.

Se proporciona un conector 270 hacia el borde delantero del chasis 210 para la conexión del aparato de dragado 200 a un vehículo.

Volviendo ahora a la figura 3, se muestra una vista lateral esquemática de un puerto, indicado en general como 300, que comprende tierra, indicada en general como 310, y un muro del puerto indicado en general como 320 que aloja agua de mar indicada en general como 330. El suelo del puerto 340 tiene dispuesta encima una capa de sedimentos acumulados 350 que se va a dragar. En el otro lado del muro del puerto 320 está el mar abierto y, como se muestra en la figura 3, el fondo del mar 390 es relativamente más alto que el fondo del puerto 340. Las aguas de marea pueden entrar y salir del puerto, sin embargo, debido a la diferencia relativa de altura del fondo del puerto 340 y el fondo del mar 390, el sedimento 350 en el fondo del fondo del puerto 340 no puede lavarse, incluso si se agita.

El aparato de dragado 200, como se describe en relación con las figuras 2a a 2c, se proporciona por encima, pero no en contacto con la capa de sedimentos 350. El aparato de dragado de sedimentos 200 es remolcado por encima del suelo del puerto 340 y por encima de la capa de sedimentos 350 mediante un bote 360 sobre la superficie del agua 330. El bote comprende un cabrestante y un cable 370 que está unido al conector 270 del aparato de dragado 200 no solo para subir y bajar el aparato de dragado 200 fuera del agua, sino también para remolcar el aparato de dragado 200 a lo largo del sedimento 350 posteriormente. En esta realización, se proporciona un paquete de energía 380 en la superficie del bote 360 para proporcionar energía a las bombas 220 y 230 dispuestas en el aparato 200, aunque en realizaciones alternativas, el bote puede estar provisto de una unidad de energía auxiliar que puede alimentar directamente las bombas 220 y 230.

En uso, el aparato de dragado de sedimentos 200 se baja desde el bote a la capa de sedimentos 350 dispuesta sobre el suelo del puerto 340 a través del cabrestante 370. La bomba inyectora 220 se opera a través de un control (no mostrado) y la fuente de energía 380 y bombea agua 330 a través de la entrada 221 desde el puerto 300 hacia el conducto 219 en el chasis 210 y hacia fuera a través de los inyectores de fluido 218 en la parte inferior 216 del chasis 220 para agitar el sedimento 350. La inyección de agua en la capa de sedimentos 350 provoca una reducción en la densidad del sedimento y hace que se afloje del sedimento sedimentado 350. La bomba extractora 230 luego aspira el sedimento suelto 340 a través de la entrada 231 y expulsa el sedimento como se muestra en la nube 400 a un nivel que es más alto que el nivel del fondo del mar 390. Debido a que el sedimento agitado 400 está en una columna de agua más alta que el fondo del mar 390, el agua de marea 330 que entra y sale del puerto 300 puede extraer la capa expulsada de sedimento 400 y depositarla lejos del puerto.

Volviendo ahora a las figuras 4 a 9, se muestra una realización alternativa del aparato de dragado indicado en general como 500. Este aparato de dragado 500 puede usarse en el método de la presente invención y como se describe con respecto a la figura 3. El aparato de dragado 500 comprende un chasis que comprende un marco indicado en general como 510. El marco 510 comprende una serie de componentes de cuerpo proporcionados en una disposición paralela, soportados por travesaños. Ventajosamente, el marco es resistente y puede resistir el contacto con el lecho de agua y con los escombros submarinos. Además, la naturaleza "abierta" del marco reduce la resistencia al agua.

Los componentes de cuerpo del marco 510 comprenden paredes laterales 520 opuestas y paneles de cuerpo 530. Los paneles de cuerpo 530 están dispuestos de forma equidistante entre las paredes laterales 520 opuestas y tienen sustancialmente la misma forma que las paredes laterales 520 opuestas. Las paredes laterales 520 y los paneles de cuerpo 530 están unidos por un travesaño 540 dispuesto debajo y hacia el frente de las paredes laterales 520 y los paneles de cuerpo 530, y otro travesaño 550 dispuesto debajo y en la parte trasera de las paredes laterales 520 y los paneles de cuerpo 530. La parte inferior de los paneles de cuerpo 530 y las paredes laterales 520 opuestas comprenden unas guías indicadas en general como 560. Las correderas 560 se proporcionan para proteger el marco 510 en caso de que se encuentre con el lecho de agua durante el uso.

El aparato de dragado 500 está provisto de un inyector de fluido para inyectar fluido en el sedimento del lecho de agua para agitarlo y/o diluirlo. El inyector comprende un par de bombas inyectoras indicadas en general como 570 que están dispuestas en posiciones iguales a cada lado del marco 510, incluyendo las bombas inyectoras 570 entradas indicadas en general como 580 en forma de conductos que se extienden desde las bombas inyectoras 570 y elevadas por encima del nivel del marco 510 para extraer agua del área circundante para inyectarla en el sedimento. Las entradas 580 se elevan por encima del marco 510 para no aspirar sedimentos expulsados por el aparato de dragado 500. Los inyectores comprenden además un par de salidas de fluido indicadas en general 590. Las salidas de fluido 590 comprenden un par de tuberías 600, 610 paralelas que se extienden entre las esquinas frontales superiores de las paredes laterales 520 opuestas y entre la mitad del borde superior de las paredes laterales 520 opuestas. Los paneles de cuerpo 530 también están unidos a las tuberías 600 y 610 paralelas. Cada tubería 600, 610 comprende una serie de boquillas 620 que apuntan hacia abajo, a través de las cuales se inyecta fluido en el sedimento durante el uso. Se proporcionan dos boquillas 620 entre cada pared lateral 520 y/o panel de cuerpo 530, aunque este número puede aumentar o disminuir en consecuencia. Cada una de las tuberías 600 y 610 paralelas está en comunicación fluídica con la bomba inyectora 570 a través de conductos indicado en general como 630.

El aparato de dragado 500 comprende además un extractor indicado en general como 640 que comprende una bomba de extracción 650 que extrae, durante el uso, sedimento agitado de la parte inferior del marco 510 y lo deposita en una columna de agua por encima de la del aparato de dragado 500. El extractor 640 comprende además una tubería extractora 660 que está dispuesta entre las paredes laterales 520 en una esquina trasera superior de las mismas, proporcionando así soporte adicional al marco 510 y la tubería extractora 660 también está conectada a los paneles de cuerpo 530 separados de manea equidistante. La tubería extractora 660 comprende una serie de aberturas 670 orientadas hacia abajo en las que se aspira el sedimento agitado durante el uso. Extendiéndose desde la bomba extractora 650 hay un conducto de extracción 680 que se extiende más alto que las entradas 580 del inyector. La bomba extractora 650 y los conductos 680 están firmemente sujetos al marco 510. Durante el uso, el sedimento agitado se bombea hacia las aberturas 670 dispuestas en la tubería extractora 660, se atrae a la bomba de extracción 650 y luego se expulsa a través del conducto de extracción 680.

El marco 510 y las bombas inyectoras 570 están protegidos de los escombros submarinos mediante un piloto en forma de rejillas 690 que están montadas de manera articulada en la parte superior trasera del marco 510 y que se proporcionan en forma de cuña para desviar los escombros que se encuentran en el agua por encima del marco 510. El borde delantero de las paredes laterales 520 opuestas y los paneles de cuerpo 530 también son redondeados para desviar los escombros por encima o por debajo del marco 510. Las rejillas 690 están montadas de manera articulada para que se pueda reparar las bombas de inyección y las tuberías.

Extendiéndose desde la parte trasera del marco 510 están dispuestas entre cada panel de cuerpo 530 y la pared lateral 520 unas esteras 700 elásticamente deformables, que pueden estar hechas de caucho, plástico o similar. Las esteras 700 se extienden hacia abajo desde la parte superior del marco 510, donde están conectadas al marco, y hacia abajo hasta la parte inferior del marco 510 y, por lo tanto, encierran la parte trasera abierta del marco 510. Las esteras 700 se proporcionan para mantener el sedimento agitado dentro del interior del marco 510 para que sea extraído por las aberturas 670 del extractor. Sin embargo, si hay demasiado sedimento contenido dentro del marco 510, de modo que la presión se acumule dentro del marco hasta cierto punto, o si un objeto, tal como un amarre de contenedor u otro elemento pesado de escombros, entra en el marco 510, será suficiente para deformar las esteras 700 lejos del marco 510, de tal manera que el exceso de sedimento o escombros pueda ser expulsado por la parte posterior del marco 510.

El aparato de dragado 500 está unido a un vehículo con una serie de cables. Cuatro cables indicados en general como 710 están conectados a conectores en el marco 510 alrededor de la bomba extractora y se fusionan en un solo cable (no mostrado) que está conectado a un cabrestante en la parte trasera del vehículo (tampoco mostrado). Este cable 710 se usa para subir y bajar el aparato de dragado durante el uso y para establecer su profundidad en el agua. Se proporcionan cables adicionales 720 en la parte delantera del aparato de dragado 500 y se conectan a la parte delantera de las paredes laterales 520 opuestas. Los cables 720 se extienden por debajo del vehículo y se unen en la parte delantera del vehículo. Estos cables se proporcionan para mantener la estabilidad del marco 510 durante el uso y para mantenerlo en la profundidad correcta. Si no se proporcionan los cables 720 en la parte delantera, entonces el aparato de dragado 500 puede elevarse en el agua una vez que haya encontrado algo de sedimento.

Los cables 710 también pueden conectarse a un compensador de oleaje dispuesto en el vehículo, manteniendo el compensador de oleaje el aparato de dragado al mismo nivel por encima del lecho de agua durante el uso.

Las bombas extractoras e inyectoras 650, 570, en esta realización, están alimentadas por electricidad suministrada desde el vehículo, que se proporciona a través de un cordón umbilical indicado en general como 730 que comprende una serie de cables que se extienden hacia una fuente de energía en el vehículo. Las bombas inyectoras y extractoras 570, 650 generalmente se accionarán eléctricamente. Sin embargo, en algunas realizaciones pueden ser hidráulicas y, en cuyo caso, el cordón umbilical 730 también comprendería una tubería o tuberías hidráulicas que conducen al vehículo.

Volviendo ahora a las figuras 10 a 12, se muestra una realización alternativa del aparato de dragado, indicada en general como 800 según la presente invención. El aparato de dragado 800 es una variación del aparato de dragado 500, por lo que se utilizan números de referencia similares cuando sea apropiado. Mientras que el aparato de dragado 500 estaba provisto de un piloto en forma de rejillas 690 para proteger las bombas de los escombros, el aparato de dragado 800 está provisto de placas en ángulo 810 montadas en el chasis 820. Las placas 810 pueden estar formadas de metal u otro material rígido y están inclinadas para desviar los escombros sobre la parte superior del aparato de dragado 800. En particular, durante el uso, el aparato de dragado 800 puede encontrar amarres de contenedores, que son postes metálicos rígidos. Las placas 810 podrán desviar los amarres, incluso si golpean las placas 810 de frente.

El chasis 820 del aparato de dragado 800 está provisto además de un panel superior 830, que está provisto de aberturas cubiertas 840 para permitir el acceso por debajo del panel superior 830.

Otra diferencia en comparación con el aparato de dragado 500 es que el conducto de extracción 850 está bifurcado en su extremo distal, de manera que el sedimento extraído se descarga sobre un área más amplia en el agua. El conducto de extracción 850 está soportado por el marco 860.

La figura 11 muestra una vista en sección transversal a través de la línea X-X como se muestra en la figura 10. Esta vista muestra en sección transversal la tubería extractora 660 que tiene una abertura 670 y las tuberías 600, 610 paralelas en la salida de fluido 590, que están en comunicación con las boquillas 620. La figura 11 también muestra los travesaños 540, 550, que están inclinados desde la horizontal y tienen bordes delanteros ahusados para cortar y desviar cualquier sedimento que pueda encontrarse durante el uso.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método de dragado, que comprende:

suspender un aparato de dragado (200, 500) de un vehículo, comprendiendo el aparato de dragado:

un chasis (210, 510);

un aparato de agitación de sedimentos para su eliminación por encima de una capa de sedimentos en un lecho de agua, comprendiendo el aparato de agitación de sedimentos un inyector de fluido (218, 620) y una bomba inyectora (220, 570) dispuestos para inyectar fluido a través del inyector de fluido (218, 620), estando montado el aparato de agitación de sedimentos directamente sobre el chasis (210, 510);

por separado, un extractor, estando dispuesto el extractor para alejar el sedimento agitado del lecho de agua, comprendiendo el extractor un conducto extractor (240, 680) y una bomba extractara (230, 650) dispuesta para bombear sedimento agitado a través del conducto extractor, estando montado el extractor directamente sobre el chasis (210, 510); y

un conector (270) para conectar el aparato de dragado de sedimentos (200, 500) al vehículo;

disponer el aparato de dragado encima, pero no en contacto con un lecho de agua (340) para dragarse de sedimentos (350);

agitar el sedimento (350) con el aparato de agitación de sedimentos (200, 500);

extraer el sedimento con el extractor; y

mover el aparato de dragado (200, 500) alrededor del agua;

en el que el sedimento es transportado y depositado lejos de un área que está siendo dragada por el movimiento natural del agua;

caracterizado por que el inyector de fluido comprende uno o más conductos inyectores (219, 600, 610), teniendo el conducto inyector (219, 600, 610) una pluralidad de boquillas (218, 620) y en el que el sedimento (340) extraído está suspendido bajo el agua y en una columna de agua más alta por encima del aparato de agitación de sedimentos.

2. Un método según la reivindicación 1, en el que el inyector de fluido (218, 620) se proporciona en la parte inferior del aparato de agitación de sedimentos.

3. Un método según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el conducto extractor (240, 680) tiene una primera abertura (231) dispuesta hacia la parte inferior del aparato de dragado de sedimentos, y una segunda abertura dispuesta en el punto más alto del aparato de dragado de sedimentos.

4. Un método según la reivindicación 3, en el que el conducto extractor (240, 680) es troncocónico y en el que la segunda abertura es más ancha que la primera abertura.

5. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las bombas inyectoras y extractoras (220, 570, 230, 650) se alimentan con una fuente de alimentación proporcionada en el vehículo.

6. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que las bombas inyectoras y extractoras (220, 570, 230, 650) se alimentan con una fuente de alimentación proporcionada en el aparato de dragado (200, 500).

7. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aparato de dragado (200, 500) y/o el vehículo comprenden además un piloto (260) para desviar los escombros que se encuentran en el lecho de agua.

8. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el vehículo comprende además un compensador de oleaje, y en el que el compensador de oleaje mantiene el aparato de dragado al mismo nivel por encima del lecho de agua.

9. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el chasis comprende medios de absorción de impactos y en el que los medios de absorción de impactos comprenden guías montadas en la parte inferior del chasis.

10. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el chasis comprende un marco abierto (510).

11. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el chasis comprende paneles laterales opuestos (520) y uno o más paneles de cuerpo (530) dispuestos en paralelo entre los paneles laterales (520), estando unidos el panel de cuerpo (530) y los paneles laterales (520) mediante uno o más travesaños (550).

12. Un método según la reivindicación 11, en el que uno o más travesaños (550) comprenden el aparato de agitación de sedimentos, y en el que el aparato de agitación de sedimentos comprende uno o más conductos que comprenden una o más salidas (590) para inyectar fluido, estando el aparato de agitación de sedimentos en comunicación con una o más bombas inyectoras (570), estando dicha bomba inyectora en comunicación con una entrada (580), y en el que se aspira fluido desde el área circundante.

13. Un método según la reivindicación 11 o la reivindicación 12, en el que el uno o más travesaños (550) comprenden el extractor (640), en el que el extractor comprende uno o más conductos que comprenden entradas (670) en las que se aspira el sedimento agitado para ser expulsado, en el que el extractor está en comunicación con una o más bombas extractoras (650), en el que la bomba extractara (650) está en comunicación con un conducto (680) elevado por encima del aparato de dragado para expulsar sedimentos agitados por encima del aparato de dragado en uso.

14. Aparato de dragado (200, 500) para su eliminación por encima, pero no en contacto con, un lecho de agua para dragarse de sedimentos, comprendiendo el aparato:

un chasis (210, 510);

por separado, un extractor, estando dispuesto el extractor para alejar el sedimento agitado del lecho de agua, comprendiendo el extractor un conducto extractor (240, 680) y una bomba extractora (230, 650) dispuesta para bombear sedimento agitado a través del conducto extractor, estando montado el extractor directamente sobre el chasis (210, 510); y

un conector (270) para conectar el aparato de dragado de sedimentos a un vehículo;

caracterizado por que el inyector de fluido comprende uno o más conductos inyectores (219, 600, 610), teniendo el conducto inyector (219, 600, 610) una pluralidad de boquillas (218, 620) y estando dispuestas el conducto extractor (240, 680) y la bomba extractora (230, 650) para suspender el sedimento extraído (340) bajo el agua y en una columna de agua más alta por encima del aparato de agitación de sedimentos.

15. Uso de un aparato de dragado según la reivindicación 14, en el que el uso comprende:

conectar el aparato de dragado (200, 500) a un vehículo con el conector (270);

suspender el aparato de dragado por encima, pero no en contacto con un lecho de agua a dragar;

extraer el sedimento agitado con el extractor y suspender el sedimento extraído (340) bajo el agua y por encima del aparato de agitación de sedimentos.