ES2989613T3 - Cimentación marina, disposición, uso de una cimentación marina y procedimiento de instalación y desinstalación de una cimentación marina - Google Patents

Cimentación marina, disposición, uso de una cimentación marina y procedimiento de instalación y desinstalación de una cimentación marina Download PDF

Info

Publication number
ES2989613T3
ES2989613T3 ES20162902T ES20162902T ES2989613T3 ES 2989613 T3 ES2989613 T3 ES 2989613T3 ES 20162902 T ES20162902 T ES 20162902T ES 20162902 T ES20162902 T ES 20162902T ES 2989613 T3 ES2989613 T3 ES 2989613T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
marine foundation
base
foundation
cavity
marine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES20162902T
Other languages
English (en)
Inventor
Jarl Kaila
Jyrki Loula
Jarmo Nordberg
Toni Leppänen
Miikka Lindroos
Jouni Peltomaa
Matti Repolahti
Petri Tähkänen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Enersense Offshore Oy
Original Assignee
Enersense Offshore Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enersense Offshore Oy filed Critical Enersense Offshore Oy
Application granted granted Critical
Publication of ES2989613T3 publication Critical patent/ES2989613T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys
    • E02D27/425—Foundations for poles, masts or chimneys specially adapted for wind motors masts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/0017—Means for protecting offshore constructions
    • E02B17/0021—Means for protecting offshore constructions against ice-loads
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/02—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
    • E02B17/027—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto steel structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D23/00—Caissons; Construction or placing of caissons
    • E02D23/02—Caissons able to be floated on water and to be lowered into water in situ
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/52—Submerged foundations, i.e. submerged in open water
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0056—Platforms with supporting legs
    • E02B2017/0065—Monopile structures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0091—Offshore structures for wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Foundations (AREA)

Abstract

Según un aspecto de ejemplo de la presente invención, se proporciona una base marina (1) que comprende una base poligonal (2), una pared perimetral (3) que tiene una pluralidad de lados (11) que sobresalen desde la base (2) hasta una cubierta poligonal (4), formando así una estructura de carcasa que tiene una cavidad (5), una estructura hueca (6) que se extiende a través de una abertura (7) en la cubierta (4) hasta la base (2), y en donde dentro de la cavidad (5) una pluralidad de compartimentos (8) está formada por paredes internas (9) que se extienden desde al menos dos bordes (10) hasta la estructura hueca (6), en donde cada borde (10) está formado entre dos lados adyacentes (11) de la pared perimetral (3) hasta la estructura hueca (6). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Cimentación marina, disposición, uso de una cimentación marina y procedimiento de instalación y desinstalación de una cimentación marina
Campo
La presente invención se refiere a una cimentación marina.
Además, la presente invención se refiere a una disposición que comprende una cimentación marina y un objeto. Además, la presente invención se refiere a un uso de una cimentación marina.
Además, la presente invención se refiere a un procedimiento de instalación de una cimentación marina.
Además, la presente invención se refiere a un procedimiento de desinstalación de una cimentación marina.Antecedentes
Se conocen diferentes tipos de cimentaciones marinas, en las que la estructura de cimentación marina se realiza mediante la hinca de pilotes de la estructura de armazón sumergida en agua hasta el fondo. Se conoce como una alternativa diferente el uso de un gran pilote anclado o sumergido hasta el fondo. Una tercera alternativa es transportar al sitio de instalación o fabricar en el sitio una estructura de cimentación masiva de acero y/o hormigón, sobre la que se puede unir una construcción u objeto por encima de la superficie del agua.
El problema de las soluciones utilizadas hasta ahora ha sido el equipo pesado especial necesario para el transporte e instalación de las estructuras de cimentación, que está disponible en una medida muy limitada. Además, el uso de equipo especial es muy costoso, especialmente cuando se preparan las estructuras de cimentación en circunstancias marinas, en las que las ventanas climáticas adecuadas para trabajar son cortas. El tiempo necesario para la instalación es largo en relación con la ventana climática que se puede predecir, incluso en condiciones ideales. Los cambios rápidos y bruscos en el clima pueden interrumpir el proyecto de cimentación, e incluso pueden obligar a desmovilizar y volver a movilizar equipo costoso. Si se deben instalar varias estructuras de cimentación en la misma área, por ejemplo, al construir un parque eólico, es extremadamente difícil elaborar un cronograma fijo, y se pierden las ventajas de la producción en serie.
El documento de patente EP 1402119 B1, por ejemplo, divulga una estructura de cimentación marina que comprende una estructura de armazón que es delgada en relación con el diámetro de la estructura. La estructura de armazón está rellena de tierra.
Otro tipo de cimentación marina se divulga en el documento de patente EP 2236676 B1.
El documento de patente EP 2930273 B1 además divulga una cimentación marina basada en la gravedad. Además, el documento de patente WO 2014/060650 A2 describe una estructura en altamar que incluye una cimentación que se ubicará en un fondo marino y una columna de base fijada a la cimentación. La cimentación comprende una estructura hueca que tiene una superficie inferior abierta y una superficie superior abierta. La estructura hueca se asentará en el fondo marino por su propia masa estructural.
Además, el documento de patente DE 102006002780 A1 citado enseña una cimentación marina que está parcialmente construida en tierra, es capaz de flotar, puede remolcarse hasta un sitio de instalación y luego bajarse hasta el lecho marino rellenando una cavidad con lastre.
En vista de lo anterior, sería beneficioso proporcionar una cimentación marina capaz de transportarse, instalarse y desinstalarse fácilmente sin el uso de equipo pesado especial, como embarcaciones autoelevables y similares. El equipo requerido para el transporte, la instalación y la desinstalación de la cimentación marina debe ser un equipo estándar de precio moderado. Ciertas realizaciones de la cimentación marina deberían poder utilizarse en condiciones climáticas árticas. La cimentación marina además debería poder fabricarse a escala industrial. Además, ciertas realizaciones de la cimentación marina deberían poder utilizarse como una cimentación para una planta de energía eólica en altamar.
Sumario de la invención
La invención se define por las características de las reivindicaciones independientes. Algunas realizaciones específicas se definen en las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una cimentación marina que comprende una base plana, un muro perimetral y una cubierta que forma una estructura de armazón que tiene una cavidad, una estructura hueca que se extiende a través de una abertura en la cubierta hasta la base, en el que dentro de la cavidad se forma una pluralidad de compartimentos, en el que la cimentación marina está configurada para cambiar de un estado flotante a un estado semisumergido mediante el bombeo de material capaz de ser bombeado al interior de la cavidad, en el que la cimentación marina está configurada para cambiar del estado semisumergido al estado flotante mediante el bombeo de material capaz de ser bombeado fuera de la cavidad, y en el que en el estado flotante al menos la cubierta y una parte de la estructura hueca están ubicadas sobre una superficie de agua, y en el que en el estado semisumergido la base está colocada sobre un lecho marino, en el que la base es poligonal, la cubierta es poligonal y plana, el muro perimetral tiene una pluralidad de lados planos que sobresalen desde la base poligonal hasta la cubierta poligonal, en el que la pluralidad de compartimentos está formada por muros interiores que se extienden desde al menos dos bordes hasta la estructura hueca, en el que cada borde está formado entre dos lados planos adyacentes del muro perimetral, y en el que cada lado plano del muro perimetral está inclinado en un ángulo con respecto a la base poligonal en un intervalo entre 45° y 80°.
Varias realizaciones del primer aspecto pueden comprender al menos una característica de la siguiente lista con viñetas:
la base es cuadrangular, la cubierta es cuadrangular y cuatro compartimentos están formados dentro de la cavidad por cuatro muros interiores,
la base es hexagonal, la cubierta es hexagonal y seis compartimentos están formados dentro de la cavidad por seis muros interiores,
la base es octogonal, la cubierta es octogonal y ocho compartimentos están formados dentro de la cavidad por ocho muros interiores,
cada lado del muro perimetral comprende una pluralidad de primeros perfiles dispuestos paralelos o sustancialmente paralelos entre sí,
los primeros perfiles están orientados en una dirección perpendicular o sustancialmente perpendicular a la normal de la Tierra, es decir, en dirección horizontal,
los primeros perfiles están comprendidos por o unidos a cada lado interior del muro perimetral, cada muro interior comprende una pluralidad de segundos perfiles dispuestos paralelos o sustancialmente paralelos entre sí,
los segundos perfiles están orientados en una dirección perpendicular o sustancialmente perpendicular a la normal de la Tierra, es decir, en dirección horizontal,
los segundos perfiles están comprendidos por o unidos a al menos un lado de cada muro interior, la cimentación marina comprende —dentro de cada compartimento— al menos un elemento de refuerzo que se extiende desde un lado del muro perimetral hasta al menos un muro interior,
una huella de la base es mayor que una huella de la cubierta,
cada lado del muro perimetral está inclinado en un ángulo con respecto a la base poligonal en un intervalo entre 45° y 70° o en un intervalo entre 60° y 70°,
la estructura hueca comprende fuera de la cavidad un defensa contra hielo que se extiende radialmente desde una superficie exterior de la estructura hueca.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una disposición que comprende una cimentación marina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 y un objeto acoplado a una sección de acoplamiento de la estructura hueca de la cimentación marina. De acuerdo con una determinada realización de la presente invención, el objeto comprende una planta de energía eólica, un faro, una baliza marítima, una parte de un puente o una estructura marina.
De acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un uso de una cimentación marina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que un objeto está acoplado a una sección de acoplamiento de la estructura hueca de la cimentación marina.
De acuerdo con un cuarto aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento de instalación de una cimentación marina, comprendiendo el procedimiento proporcionar en un sitio de instalación una cimentación marina flotante que comprende una base poligonal y plana, un muro perimetral que tiene una pluralidad de lados planos que sobresalen de la base hacia una cubierta poligonal y plana, formando así una estructura de armazón que tiene una cavidad, una estructura hueca que se extiende a través de una abertura de la cubierta hacia la base, en el que dentro de la cavidad una pluralidad de compartimentos está formada por muros interiores que se extienden desde al menos dos bordes hacia la estructura hueca, en el que cada borde está formado entre dos lados adyacentes del muro perimetral, y en el que cada lado plano del muro perimetral está inclinado en un ángulo con respecto a la base poligonal en un intervalo entre 45° y 80°, y llenar la cavidad al menos parcialmente con lastre mediante bombeo de material capaz de ser bombeado para bajar la base de la cimentación marina a un lecho marino.
De acuerdo con un quinto aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento de desinstalación de una cimentación marina, comprendiendo el procedimiento proporcionar en un sitio de desinstalación una cimentación marina semisumergida que comprende una base poligonal y plana, un muro perimetral que tiene una pluralidad de lados planos que sobresalen de la base hacia una cubierta poligonal y plana, formando así una estructura de armazón que tiene una cavidad, una estructura hueca que se extiende a través de una abertura de la cubierta hacia la base, y en el que dentro de la cavidad se forma una pluralidad de compartimentos por muros interiores que se extienden desde al menos dos bordes hacia la estructura hueca, en el que cada borde se forma entre dos lados planos adyacentes del muro perimetral, y en el que cada lado plano del muro perimetral está inclinado en un ángulo con respecto a la base poligonal en un intervalo entre 45° y 80°, y retirar el lastre de la cavidad bombeando material capaz de ser bombeado para cambiar el estado de la cimentación marina a un estado flotante.
Se obtienen ventajas considerables por medio de ciertas realizaciones de la presente invención. Se proporciona una cimentación marina y un procedimiento de instalación de una cimentación marina. El diseño de la cimentación marina es tal que la construcción de la cimentación marina en tierra puede tener lugar, por ejemplo, en un puerto o astillero, y luego la cimentación marina flotante puede remolcarse a un sitio de instalación en el mar antes de instalarla en el sitio de instalación lastrando la cimentación marina. Por lo tanto, no se requiere un buque autoelevador que comprenda una grúa u otro equipo pesado similar en el sitio de instalación para la instalación de la cimentación marina. La cimentación marina generalmente se construye principalmente en tierra. La cimentación marina puede finalizarse al colocarse en el fondo de un muelle. En otras palabras, la cimentación marina generalmente no se construye en una condición flotante. El diseño de la cimentación marina de acuerdo con ciertas realizaciones es además tal que la cimentación marina puede flotar incluso en aguas poco profundas antes de la instalación. Esto es importante en caso de que la cimentación marina tenga que ser remolcada al sitio de instalación final a través de aguas poco profundas. La instalación en el sitio de instalación cambiando el estado de la cimentación marina de un estado flotante a un estado semisumergido puede tener lugar utilizando agua de lastre. En el estado semisumergido, la cavidad de la cimentación marina puede llenarse completamente con agua de lastre o con agua de lastre y aire comprimido. De manera similar, la desinstalación de la cimentación marina, por ejemplo, 20 años después de la instalación, es posible eliminando el agua de lastre o cualquier otro tipo de lastre presente en la estructura de armazón. Esto puede realizarse, por ejemplo, utilizando aire comprimido y/o bombas. También puede haber arena, grava o material que pueda bombearse en lugar o además del agua en la estructura de armazón. Por consiguiente, el transporte, la instalación y la desinstalación de la cimentación marina se pueden realizar de forma rápida, segura, fiable, sencilla y económica sin necesidad de utilizar equipos pesados especiales. El equipo necesario para el transporte, la instalación y la desinstalación de la cimentación marina es un equipo estándar de precio moderado, como remolcadores, bombas, medios para proporcionar aire comprimido, etc. La estructura de la cimentación marina es, además, lo suficientemente resistente como para permitir su remolque.
De acuerdo con ciertas realizaciones de la presente invención, sólo se debe realizar una preparación menor del lecho marino antes de la instalación de la cimentación marina. Por ejemplo, sólo se debe proporcionar una capa de grava sobre el lecho marino antes de la instalación de la cimentación marina. El diseño de la cimentación marina es tal que una baja precisión en las tolerancias de la capa de grava es suficiente para la instalación de la cimentación marina. Por consiguiente, el pretratamiento del lecho marino se puede realizar de forma rápida, rentable y con equipo estándar como una draga o una excavadora colocada en una barcaza o una gabarra. De acuerdo con otras ciertas realizaciones, no se requiere ninguna preparación del lecho marino antes de la instalación de la cimentación marina. Por ejemplo, puede que no sea necesario hincar un pilote o pretratar la morrena mediante explosión al instalar una marca marítima.
La cimentación marina de acuerdo con la presente invención es además fácilmente escalable dependiendo de su uso previsto. Ciertas realizaciones de la presente invención se pueden utilizar en relación con la instalación de objetos tales como plantas de energía eólica marina, faros, marcas marítimas, estructuras marinas o como estructuras de un puente.
De acuerdo con ciertas realizaciones de la presente invención, una planta de energía eólica se puede acoplar a la cimentación marina, por ejemplo, en un puerto antes de remolcar la unidad combinada que incluye la cimentación marina y la planta de energía eólica hasta el sitio de instalación. En el sitio de instalación, el estado de la unidad combinada cambia entonces de un estado flotante a un estado semisumergido como se describió anteriormente. Por lo tanto, no se requiere equipo de instalación pesado en el sitio de instalación en el mar y la planta de energía eólica se puede instalar de manera rápida, segura, confiable, fácil y rentable.
De acuerdo con ciertas realizaciones de la presente invención, la cimentación marina se puede utilizar en condiciones climáticas árticas debido a la disposición de un protector contra hielo o una defensa contra hielo. De acuerdo con la presente invención, cada lado del muro perimetral está inclinado en un ángulo con respecto a un plano horizontal en un intervalo entre 45° y 80° y preferentemente en un intervalo entre 45° y 70°. Como resultado, la cimentación marina puede flotar incluso en aguas muy poco profundas cuando la cavidad se llena con aire o aire presurizado.
Breve descripción de los dibujos
Para una comprensión más completa de las realizaciones particulares de la presente invención y sus ventajas, se hace referencia ahora a las siguientes descripciones, tomadas en conjunto con los dibujos adjuntos. En los dibujos:
La FIGURA 1 ilustra una vista esquemática en perspectiva de una parte de una cimentación marina de acuerdo con al menos algunas realizaciones de la presente invención,
La FIGURA 2 ilustra una vista esquemática en sección transversal de un detalle de una cimentación marina de acuerdo con al menos algunas realizaciones de la presente invención,
La FIGURA 3 ilustra una vista esquemática de otro detalle de una cimentación marina de acuerdo con al menos algunas realizaciones de la presente invención,
La FIGURA 4 ilustra una vista esquemática en perspectiva de un detalle de una cimentación marina de acuerdo con al menos algunas realizaciones de la presente invención, y
La FIGURA 5 ilustra una vista esquemática en perspectiva de una disposición que comprende un objeto y una cimentación marina de acuerdo con al menos algunas realizaciones de la presente invención.
Modalidades
En este documento, se utiliza el término "cimentación marina". El término "cimentación marina" incluye una cimentación en altamar, una cimentación costera que se instalará cerca de la costa, así como una estructura de cimentación que se instalará en ríos y lagos.
En este documento, se utiliza la palabra "poligonal". La palabra "poligonal" significa una forma geométrica que tiene un número de esquinas, por ejemplo, una forma triangular, una forma cuadrangular, una forma hexagonal o una forma octogonal. El número de esquinas puede ser tres o más. Preferentemente, la forma poligonal es simétrica.
En este documento, se utiliza la expresión "material capaz de ser bombeado". Por supuesto, dicho material incluye agua. Sin embargo, dicha expresión también incluye otro material que puede transportarse de una posición a otra utilizando bombas. La expresión además incluye material que no puede transportarse de una posición a otra utilizando solo bombas, pero también material que puede transportarse de una posición a otra utilizando bombas y un aditivo que crea la capacidad de bombeo del material durante el proceso de bombeo. Un aditivo de este tipo puede ser, por ejemplo, agua.
En la FIGURA 1 se ilustra una vista esquemática en perspectiva de una parte de una cimentación marina 1 de acuerdo con al menos algunas realizaciones de la presente invención. La cimentación marina 1 mostrada comprende una base hexagonal 2, un muro perimetral 3 que tiene seis lados 11, es decir, muros exteriores, que sobresalen de la base 2 hasta una cubierta hexagonal (no mostrada), formando así una estructura de armazón. La base hexagonal 2 y la cubierta hexagonal son simétricas para proporcionar una estructura de armazón que se puede cargar uniformemente con lastre. Los lados 11 son típicamente, pero no necesariamente, planos. La base 2 y la cubierta 4 son típicamente planas. Entre dos lados adyacentes 11 se forma un borde 10. La estructura de armazón está típicamente hecha de hormigón. Dentro de la estructura de armazón formada por la base 2, el muro perimetral 3 y la cubierta se forma una cavidad 5. Además, una estructura hueca (no mostrada) se extiende a través de una abertura (no mostrada) de la cubierta hasta la base 2. Dentro de la cavidad 5, una pluralidad de compartimentos 8 está formada por muros interiores 9 que se extienden desde cada borde 10 formado entre dos lados adyacentes 11 del muro perimetral 3 hasta la estructura hueca 6. Los muros interiores 9 también están hechos típicamente de hormigón. De acuerdo con ciertas realizaciones, el número de lados 11 es diferente al número de muros interiores 9, es decir, el número de compartimentos 8 no está necesariamente vinculado a la forma del muro perimetral 3 o de la placa base 2. Por ejemplo, la base 2 puede ser cuadrangular, la cubierta 4 puede ser cuadrangular y dos compartimentos 8 están formados dentro de la cavidad 5 por dos muros interiores 9.
Cada lado 11 del muro perimetral 3 comprende una pluralidad de primeros perfiles 12 dispuestos en paralelo o sustancialmente paralelos entre sí. En otras palabras, cada lado 11 del muro perimetral 3 está reforzado por los primeros perfiles 12. Los primeros perfiles 12 están orientados en una dirección perpendicular o sustancialmente perpendicular a la normal de la Tierra, es decir, en una dirección horizontal. Los primeros perfiles 12 están comprendidos por los lados 11 del muro perimetral 3 o unidos a cada lado interior 13 del muro perimetral 3. Los lados 11 pueden comprender una pluralidad de placas de conexión (no mostradas) a las que se sueldan, por ejemplo, los primeros perfiles 12. Los primeros perfiles 12 se extienden típicamente a lo largo de todo el ancho de cada lado 11 del muro perimetral 3. Los primeros perfiles 12 pueden ser perfiles en forma de T, por ejemplo. Los primeros perfiles 12 pueden estar hechos, por ejemplo, de acero.
Además, cada muro interior 9 comprende una pluralidad de segundos perfiles 14 dispuestos en paralelo o sustancialmente paralelos entre sí. En otras palabras, cada muro interior 9 del muro perimetral 3 está reforzado por los segundos perfiles 14. Los segundos perfiles 14 están orientados en una dirección perpendicular o sustancialmente perpendicular a la normal de la Tierra, es decir, en una dirección horizontal. En la FIGURA 1, los segundos perfiles 14 están comprendidos por o unidos a un solo lado de cada muro interior 9. Sin embargo, los segundos perfiles 14 también pueden estar presentes en ambos lados de cada muro interior 9. Los muros interiores 9 pueden comprender una pluralidad de placas de conexión (no mostradas) a las que se sueldan, por ejemplo, los segundos perfiles 14. Los segundos perfiles 14 se extienden típicamente a lo largo de todo el ancho de cada muro interior 9. Los segundos perfiles 14 pueden ser perfiles en forma de T, por ejemplo. Los segundos perfiles 14 pueden estar hechos, por ejemplo, de acero.
Típicamente, la cimentación marina 1 comprende dentro de cada compartimento 8 al menos un elemento de refuerzo 15 que se extiende desde un lado interior 13 del muro perimetral hasta al menos un muro interior 9. En la FIGURA 1, una pluralidad de elementos de refuerzo 15 se extienden dentro de cada compartimento 8 desde un lado 11 del muro perimetral 3 hasta un muro interior 9. Los elementos de refuerzo 15 proporcionan estabilidad a la estructura de armazón y a los muros interiores 9 de la cimentación marina 1. Los elementos de refuerzo 15 pueden tener, por ejemplo, forma de tubos o cilindros huecos. Los elementos de refuerzo 15 pueden estar, por ejemplo, hechos de acero. Típicamente, cada elemento de refuerzo 15 está soldado a un primer perfil 12 y a un segundo perfil 14.
En la FIGURA 1, la huella de la base 2 es mayor que la huella de la cubierta 4, es decir, el área superficial de la base 2 es mayor que el área superficial de la cubierta 4. Por consiguiente, cada lado 11 del muro perimetral 3 está inclinado en un ángulo con respecto al plano horizontal. Cada lado 11 del muro perimetral 3 puede estar inclinado en un ángulo con respecto a un plano horizontal en el intervalo entre 45° y 90°, por ejemplo, 75°. Como resultado, la cimentación marina 1 puede flotar incluso en aguas muy poco profundas cuando la cavidad está llena de aire o aire presurizado.
La cimentación marina 1 comprende típicamente al menos un conector o válvula (no se muestra) para llenar al menos una parte de la cavidad 5 con lastre, como agua (de mar) o material capaz de ser bombeado para instalar la cimentación marina flotante 1 en un sitio de instalación deseado. Por lo general, el lastre se guía simultáneamente hacia cada uno de los compartimentos 8 de la cimentación marina 1 para alcanzar la profundidad de instalación final, es decir, la cimentación marina 1 se basa en la gravedad. La cimentación marina 1 comprende además al menos un conector o válvula configurado para guiar aire presurizado hacia al menos una parte de la cavidad 5, preferentemente hacia cada uno de los compartimentos 8. En el estado semisumergido, la cavidad 5 de la cimentación marina 1 puede llenarse completamente con lastre, como agua, agua y aire presurizado, o material capaz de ser bombeado. De este modo, se ejercen fuerzas contra las fuerzas creadas por el entorno, en particular la presión del agua, contra los lados 11 del muro perimetral 3. Además, la cimentación marina 1 comprende típicamente al menos un conector o válvula para vaciar al menos una parte de la cavidad 5 de lastre, como agua (de mar) o material capaz de ser bombeado. También se puede extraer agua utilizando una bomba y/o aire a presión para desinstalar la cimentación marina flotante 1. Típicamente, a continuación, se guía simultáneamente el lastre fuera de cada uno de los compartimentos 8 de la cimentación marina 1 hasta que la cimentación marina 1 vuelva a flotar.
La forma de la base 2 y/o de la cubierta 4 también puede ser circular de acuerdo con ciertas realizaciones. En tal caso, la estructura de armazón usualmente tiene una sección transversal circular. Sin embargo, la fabricación de una estructura de armazón que tenga una sección transversal circular es más complejo que proporcionar una base poligonal 2 y una cubierta poligonal 4 separadas por una pluralidad de lados planos 11 del muro perimetral 3.
En la FIGURA 2 se ilustra una vista esquemática en sección transversal de un detalle de una cimentación marina de acuerdo con al menos algunas realizaciones de la presente invención. Seis muros interiores 9 están conectados a una estructura hueca 6. La estructura hueca 6 puede comprender al menos un anillo 20 para reforzar la estructura hueca 6. El al menos un anillo de refuerzo 6 está dispuesto típicamente dentro de la estructura hueca 6. La estructura hueca 6 está dispuesta típicamente en el centro de la base poligonal (no mostrada). Los muros interiores 6 están conectados dentro de la cavidad a una superficie exterior 17 de la estructura hueca 6, formando así una pluralidad de compartimentos 8.
En la FIGURA 3 se ilustra una vista esquemática de otro detalle de una cimentación marina de acuerdo con al menos algunas realizaciones de la presente invención. En el exterior de la estructura hueca 6 se dispone una placa 21 o un anillo. La placa 21 está hecha típicamente de acero y soldada a la estructura hueca 6. A continuación se realiza una capa de hormigón 22 de tal manera que la placa 21 quede integrada en la capa de hormigón 22 o cubierta por ella, es decir, se realiza una capa de hormigón que rodea la estructura hueca 6 por encima de la cubierta 4. La cubierta 4 se refuerza además mediante varias primeras vigas 23. Las primeras vigas 23 están dispuestas típicamente dentro de la cavidad 4 en dirección horizontal. Las primeras vigas 23 están hechas típicamente de acero. Entre la cubierta 4 y las primeras vigas 23 puede estar dispuesta una cubierta de acero adicional 25. Además, se integran segundas vigas 24 en un extremo de cada muro interior. Las segundas vigas 24 se extienden desde la base hasta la placa 21 en dirección vertical. Las segundas vigas 24 están hechas típicamente de acero. Las segundas vigas 24 están soldadas a la estructura hueca 6, a las primeras vigas 23, a la cubierta de acero 25 y a la placa 21, es decir, las segundas vigas 24 se extienden dentro de la capa de hormigón 22. La fabricación se lleva a cabo soldando las piezas de acero antes de formar la cubierta de hormigón 4 y la capa de hormigón 22. La construcción descrita evita o al menos reduce el riesgo de fallo por fatiga en la zona de la abertura en la cubierta 4.
En la FIGURA 4 se ilustra una vista esquemática en perspectiva de un detalle de una cimentación marina 1 de acuerdo con al menos algunas realizaciones de la presente invención. La estructura hueca 6 se extiende a través de una abertura 7 en la cubierta 4. La estructura hueca tiene típicamente la forma de un cilindro hueco hecho de metal o una aleación de metal, por ejemplo, acero. Las dimensiones de la estructura hueca 6 dependen de varios parámetros como la profundidad del agua, la altura de la marea, el uso previsto de la cimentación marina 1 y el tamaño de la cimentación marina 1 como tal. Un protector contra hielo o una defensa contra hielo 17 está conectada a la estructura hueca 16 fuera de la cavidad. La defensa contra hielo 17 puede tener, por ejemplo, la forma de un anillo cónico. La defensa contra hielo 17 está hecha típicamente de acero y soldada a la estructura hueca 6. La posición y las dimensiones de la defensa contra hielo 17 dependen de varios parámetros tales como la profundidad del agua, la altura de la marea y el tamaño de la cimentación marina 1 como tal.
En la FIGURA 5 se ilustra una vista esquemática en perspectiva de una disposición que comprende un objeto 18 y una cimentación marina 1 de acuerdo con al menos algunas realizaciones de la presente invención. El objeto 18 mostrado es una planta de energía eólica. El objeto 18 está acoplado a la cimentación marina 1 en el extremo superior de la estructura hueca 6 que comprende una sección de acoplamiento 19. La sección de acoplamiento 19 puede, por ejemplo, comprender una brida para la fijación del objeto 18.
En el estado semisumergido, la estructura de armazón de la cimentación marina 1 puede estar cubierta con tierra, grava y/o piedras para proporcionar una mayor estabilidad.
De acuerdo con ciertas realizaciones de la presente invención, una planta de energía eólica puede acoplarse a la cimentación marina flotando, por ejemplo, en un puerto antes de remolcar la unidad combinada que incluye la cimentación marina y la planta de energía eólica hasta el sitio de instalación. La cimentación marina 1 está configurada para cambiar su estado de un estado flotante a un estado semisumergido y revertirlo. En el estado flotante, la cubierta 4 y una parte de la estructura hueca 6 se encuentran por encima de la superficie del agua. En el sitio de instalación, la unidad combinada está parcialmente sumergida en un estado semisumergido. En el estado semisumergido, solo una parte de la estructura hueca 6 se encuentra por encima de la superficie del agua, es decir, la base 2, el muro perimetral 3 y la cubierta 4 que forman la estructura de armazón están sumergidas completamente debajo de la superficie del agua. Después de su vida útil, la unidad combinada se puede desinstalar cambiando el estado nuevamente al estado flotante y remolcándola hasta un sitio de desinstalación en tierra. De este modo, no se requiere equipo de instalación pesado en el sitio de instalación en el mar y la planta de energía eólica se puede instalar y desinstalar de manera rentable.
Aplicabilidad industrial
Las realizaciones de la presente invención encuentran aplicación industrial en la instalación de cimentaciones marinas, por ejemplo, instalación de cimentaciones marinas para plantas de energía eólica.
Lista de signos de referencia
1 cimentación marina
2 base
3 muro perimetral
4 cubierta
5 cavidad
6 estructura hueca
7 abertura
8 compartimento
9 muro interior
10 borde
11 lado del muro perimetral
12 primer perfil
13 lado interior del muro perimetral
14 segundo perfil
15 elemento de refuerzo
16 defensa contra hielo
17 superficie exterior de la estructura hueca
18 objeto
19 sección de acoplamiento
20 anillo de refuerzo
21 placa
22 capa de hormigón
23 primera viga
24 segunda viga
25 cubierta de acero

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1.Una cimentación marina (1) que comprende:
- una base plana (2), un muro perimetral (3) y una cubierta (4) que forman una estructura de armazón que tiene una cavidad (5),
- una estructura hueca (6) que se extiende a través de una abertura (7) en la cubierta (4) hasta la base (2),
- en el que dentro de la cavidad (5) se forma una pluralidad de compartimentos (8),
- en el que la cimentación marina (1) está configurada para cambiar de un estado flotante a un estado semisumergido mediante el bombeo de material capaz de ser bombeado al interior de la cavidad (5), - en el que la cimentación marina (1) está configurada para cambiar del estado semisumergido al estado flotante mediante el bombeo de material capaz de ser bombeado fuera de la cavidad (5), y - en el que en el estado flotante al menos la cubierta (4) y una parte de la estructura hueca (6) están ubicadas sobre una superficie de agua, y en el que en el estado semisumergido la base (2) está posicionada sobre un lecho marino,
caracterizada porque:
- la base (2) es poligonal,
- la cubierta (4) es poligonal y plana,
- el muro perimetral (3) tiene una pluralidad de lados planos (11) que sobresalen desde la base poligonal (2) hasta la cubierta poligonal (4),
- en el que la pluralidad de compartimentos (8) está formada por muros interiores (9) que se extienden desde al menos dos bordes (10) hasta la estructura hueca (6), en el que cada borde (10) está formado entre dos lados planos adyacentes (11) del muro perimetral (3), y
- en el que cada lado plano (11) del muro perimetral (3) está inclinado en un ángulo con respecto a la base poligonal (2) en un intervalo entre 45° y 80°.
2.La cimentación marina (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que:
- la base (2) es cuadrangular, la cubierta (4) es cuadrangular y cuatro compartimentos (8) están formados dentro de la cavidad (5) por cuatro muros interiores (9), o
- la base (2) es hexagonal, la cubierta (4) es hexagonal y seis compartimentos (8) están formados dentro de la cavidad (5) por seis muros interiores (9), o
- la base (2) es octogonal, la cubierta (4) es octogonal y ocho compartimentos (8) están formados dentro de la cavidad (5) por ocho muros interiores (9).
3.La cimentación marina (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en la que cada lado (11) del muro perimetral (3) comprende una pluralidad de primeros perfiles (12) dispuestos paralelos o sustancialmente paralelos entre sí, y en la que los primeros perfiles (12) están orientados en una dirección perpendicular o sustancialmente perpendicular a la normal de la Tierra.
4.La cimentación marina (1) de acuerdo con la reivindicación 3, en la que los primeros perfiles (12) están comprendidos por o unidos a cada lado interior (13) del muro perimetral (3).
5.La cimentación marina (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que cada muro interior (9) comprende una pluralidad de segundos perfiles (14) dispuestos paralelos o sustancialmente paralelos entre sí, y en la que los segundos perfiles (14) están orientados en una dirección perpendicular o sustancialmente perpendicular a la normal de la Tierra.
6.La cimentación marina (1) de acuerdo con la reivindicación 5, en la que los segundos perfiles (14) están comprendidos por o unidos a al menos un lado de cada muro interior (9).
7.La cimentación marina (1) de acuerdo con las reivindicaciones 3 y 5, en la que la cimentación marina (1) comprende dentro de cada compartimento (8) al menos un elemento de refuerzo (15) que se extiende desde un lado (11) del muro perimetral hasta al menos un muro interior (9).
8.La cimentación marina (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que una huella de la base (2) es mayor que una huella de la cubierta (4).
9.La cimentación marina (1) de acuerdo con la reivindicación 8, en la que cada lado (11) del muro perimetral (3) está inclinado en un ángulo con respecto a la base poligonal (2) en un intervalo entre 45° y 70° o en un intervalo entre 60° y 70°.
10.La cimentación marina (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que la estructura hueca (6) comprende fuera de la cavidad (5) un defensa contra hielo (16) que se extiende radialmente desde una superficie exterior (17) de la estructura hueca (6).
11.Una disposición que comprende una cimentación marina (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 y un objeto (18) acoplado a una sección de acoplamiento (19) de la estructura hueca (6) de la cimentación marina (1).
12.Uso de la cimentación marina de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que un objeto (18) está acoplado a una sección de acoplamiento (19) de la estructura hueca (6) de la cimentación marina (1).
13.Un procedimiento de instalación de una cimentación marina (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 10, comprendiendo el procedimiento:
- proporcionar en un sitio de instalación una cimentación marina flotante (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 10 que comprende:
• una base poligonal y plana (2),
• un muro perimetral (3) que tiene una pluralidad de lados planos (11) que sobresalen de la base (2) hasta una cubierta poligonal y plana (4), formando así una estructura de armazón que tiene una cavidad (5),
• una estructura hueca (6) que se extiende a través de una abertura (7) de la cubierta (4) hasta la base (2),
• en el que dentro de la cavidad (5) se forma una pluralidad de compartimentos (8) mediante muros interiores (9) que se extienden desde al menos dos bordes (10) hasta la estructura hueca (6), en el que cada borde (10) está formado entre dos lados planos adyacentes (11) del muro perimetral (3), y
• en el que cada lado plano (11) del muro perimetral (3) está inclinado respecto a la base poligonal (2) en un intervalo entre 45° y 80°,
- rellenar la cavidad (5) al menos parcialmente con lastre mediante bombeo de material capaz de ser bombeado con el fin de bajar la base (2) de la cimentación marina (1) hasta un lecho marino.
14.Un procedimiento de desinstalación de una cimentación marina (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 10, comprendiendo el procedimiento:
- disponer en un sitio de desinstalación una cimentación marina semisumergida (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 10,
- retirar el lastre de la cavidad (5) mediante bombeo de material capaz de ser bombeado con el fin de cambiar el estado de la cimentación marina a un estado flotante.
ES20162902T 2020-03-13 2020-03-13 Cimentación marina, disposición, uso de una cimentación marina y procedimiento de instalación y desinstalación de una cimentación marina Active ES2989613T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20162902.9A EP3879035B1 (en) 2020-03-13 2020-03-13 Marine foundation, arrangement, use of a marine foundation and method of installing and de-installing a marine foundation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2989613T3 true ES2989613T3 (es) 2024-11-27

Family

ID=69844416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES20162902T Active ES2989613T3 (es) 2020-03-13 2020-03-13 Cimentación marina, disposición, uso de una cimentación marina y procedimiento de instalación y desinstalación de una cimentación marina

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3879035B1 (es)
ES (1) ES2989613T3 (es)
HR (1) HRP20241394T1 (es)
PL (1) PL3879035T3 (es)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20011074A7 (fi) 2001-05-22 2002-11-23 Eranti Eng Oy Perustus vesialueella
DE102006002780B4 (de) * 2006-01-20 2011-10-27 Tiefbau-Gmbh "Unterweser" Verfahren zum Herstellen eines Wasserbauwerks
GB0713990D0 (en) * 2007-07-18 2007-08-29 Chambers Peter R Mountings
DE102007043268A1 (de) * 2007-09-11 2009-03-12 Jähnig GmbH Felssicherung und Zaunbau Metallskelett zur Errichtung unterseeischer Fundamente
DE102009014920A1 (de) 2009-03-25 2010-09-30 Tiefbau Gmbh Unterweser Fundamentkörper, insbesondere für eine Offshore-Windenergieanlage
FI20126086L (fi) * 2012-10-18 2014-04-19 Stx Finland Oy Offshore-rakenne
NL2012573B1 (en) 2014-04-07 2016-03-08 Koninklijke Bam Groep Nv Gravity based foundation for an offshore installation.

Also Published As

Publication number Publication date
HRP20241394T1 (hr) 2024-12-20
PL3879035T3 (pl) 2024-12-16
EP3879035B1 (en) 2024-09-11
EP3879035C0 (en) 2024-09-11
EP3879035A1 (en) 2021-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2952964T3 (es) Estructura marítima para la cimentación de edificaciones y su método de instalación
ES2785674T3 (es) Estructura base de lecho marino y método para la instalación de la misma
ES2620732T3 (es) Estructura de instalación y transporte flotante para instalación y transporte de una turbina eólica flotante, una turbina eólica flotante y un método para instalación y transporte de la misma
EP3176329B1 (en) Gravity-based foundation for offshore wind turbines
ES2545553B1 (es) Plataforma flotante de aprovechamiento de energía eólica
CA2980959C (en) Gravity-based foundation for the installation of offshore wind turbines
ES2977128T3 (es) Plataforma flotante para aerogeneradores de gran potencia
CN103228909A (zh) 用于安装海上塔的方法
KR102368919B1 (ko) 부력조절이 가능한 콘크리트 폰툰을 이용한 해상 부유식 소파제
US4422803A (en) Stacked concrete marine structure
US8444348B2 (en) Modular offshore platforms and associated methods of use and manufacture
KR102310131B1 (ko) 부유 가능한 콘크리트 블록 구조물 및 그 제작 방법
WO2021214362A1 (es) Dispositivo de cimentación para torre eólica y método de montaje
JP2016084660A (ja) 洋上風力発電装置の基礎構造
ES2785802B2 (es) Procedimiento de instalacion de un aerogenerador de torre mar adentro
ES2989613T3 (es) Cimentación marina, disposición, uso de una cimentación marina y procedimiento de instalación y desinstalación de una cimentación marina
KR102185915B1 (ko) 부유식 수상 구조물의 시공구조
WO2016042173A1 (es) Cimentación por gravedad para la instalación de aerogeneradores offshore y torres meteorológicas
ES2840055T3 (es) Planta portuaria y método para amarrar un cuerpo flotante en una planta portuaria
WO2020188127A1 (es) Método de instalación de estructura marítima offshore y estructura marítima offshore
ES2936557B2 (es) Dispositivo de plataforma flotante para torre eolica y metodo de montaje
ES2913839A1 (es) Plataforma flotante para construcción de grandes estructuras de hormigón
EP4299899B1 (en) Method for manufacturing a floatable concrete block structure
ES2369416T3 (es) Estructura portuaria y procedimiento de construcción de esta estructura.
ES2593263B1 (es) Sistema de cimentación por gravedad para la instalación de aerogeneradores o instalaciones offshore y procedimiento para la instalación de un sistema de cimentación de aerogeneradores o instalaciones offshore