ES3057915T3 - Apparatus for servicing a structure - Google Patents

Abstract

Los aparatos para el mantenimiento de estructuras cuentan con una o más cámaras de flotabilidad fijadas a ellos, lo que permite ajustar su ángulo de flotación. La fijación puede realizarse mediante un conector pivotante con un punto de pivote en o cerca del punto medio o centro de gravedad de la estructura. El aparato puede constar de un marco que se puede abrir para ajustarse a la estructura a la que se va a realizar el mantenimiento. Esto facilita su fijación a estructuras inclinadas en entornos acuáticos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Aparato para el mantenimiento de una estructura

[0003] Campo de la invención

[0004] La presente invención se relaciona con aparatos para dar servicio a estructuras de soporte acuáticas o marinas alargadas, tales como elevadores, conductores, cajones, pilotes o patas para plataformas marinas, embarcaderos o muelles.

[0005] Antecedentes de la invención

[0006] Las estructuras de apoyo marinas o acuáticas de otro tipo suelen sufrir envejecimiento y degradación, particularmente en la "zona de salpicaduras", que es la parte de la estructura que periódicamente queda cubierta y descubierta por el agua, por ejemplo a consecuencia de la amplitud de las mareas, la acción de las olas y/o las salpicaduras. El envejecimiento puede incluir corrosión y daños físicos causados por la acción de las olas y los impactos. La degradación puede incluir la acumulación de crecimiento biológico, tal como hierba, percebes, etc.

[0007] Por tanto, las estructuras de soporte marinas o acuáticas de otro tipo necesitan mantenimiento, por ejemplo por medio de limpieza, inspección, y cubierta, revestimiento o pintura, para garantizar un rendimiento continuado y prolongar su vida útil. Convencionalmente, el mantenimiento lo llevan a cabo buzos, pero puede resultar extremadamente difícil y peligroso, sobre todo en la zona de salpicaduras, y a menudo no es del todo eficaz.

[0008] El documentoWO-A-2020/096529desvela un aparato para dar servicio a una estructura, comprende una jaula o bastidor que lleva ruedas motrices o rodillos para conducir el bastidor a lo largo de la estructura y/o herramientas para dar servicio a la estructura. El bastidor consta de al menos dos partes conectadas entre sí por una bisagra, de forma que el bastidor puede abrirse para ajustarse alrededor de la estructura que se va a mantener, y cerrarse para asegurar el bastidor o la jaula alrededor de la estructura. Una pluralidad de dichos marcos o jaulas pueden conectarse en serie alrededor de la estructura.

[0009] Para aplicaciones marinas u otras aplicaciones acuáticas, puede ser necesario colocar el aparato alrededor de una estructura como un pilote o la pata de un embarcadero. Es posible que haya que trasladar el aparato de una estructura a otra sucesivamente. La estructura a mantener puede estar dispuesta en un ángulo respecto a la vertical o la horizontal, lo que plantea problemas particulares a la hora de colocar el aparato en un ángulo adecuado para su fijación a la estructura.

[0010] El documento US 6988458 B1 desvela un dispositivo de remolque y lavado que incluye una pluralidad de miembros de soporte flotantes que tienen una pluralidad de cavidades formadas en los mismos y están provistos de una pluralidad de paneles de acceso pivotantes para acceder a las cavidades con el fin de eliminar residuos indeseables del casco de una embarcación.

[0011] El documento EP 0139596 A2 desvela un dispositivo particularmente adecuado para limpiar e inspeccionar los nodos de una estructura submarina que tiene varias ramas.

[0012] El documento US 4705331 A desvela una abrazadera autoaccionable para su fijación a un miembro estructural en un entorno submarino.

[0013] El documento US 2014/311748 A1 desvela un dispositivo operado a distancia para inspeccionar y/o limpiar una unión de tubería flexible submarina.

[0014] El documento WO 2020/096529 A1 desvela un aparato para dar servicio a una estructura que comprende un bastidor para el conjunto alrededor de una estructura.

[0015] Declaraciones de la invención

[0016] Los aspectos de la invención se definen en las reivindicaciones adjuntas.

[0017] En una aplicación, el aparato puede utilizarse para dar servicio a su vez a una pluralidad de pilotes de un embarcadero, por ejemplo en un puerto. Después del mantenimiento de cada pila, el aparato puede flotar hasta la siguiente pila a la que se va a realizar el mantenimiento y acoplarse a ella. Esto proporciona un método conveniente de mover el aparato de una pila a la siguiente, sin necesidad de una grúa u otro aparato de elevación, que puede ser difícil de instalar en ciertos entornos, como en un embarcadero en un puerto.

[0018] Además de mover el aparato de servicio de una estructura a la siguiente, también puede ser necesario ajustar el ángulo del aparato para fijar el aparato a una estructura que no es vertical, tal como una pila de bateo o rastrillo que está colocada en un ángulo con respecto a la vertical.

[0019] Para abordar este problema, en al menos algunas realizaciones el/los depósito(s) de flotabilidad puede(n) estar unido(s) al aparato en un ángulo de forma que cuando el aparato está flotando con el/los depósito(s) de flotabilidad verticalmente por encima del centro de gravedad del aparato, un eje longitudinal del aparato está en un ángulo con respecto a la vertical que preferentemente coincide con el ángulo de la pila. El tanque o tanques de flotabilidad pueden fijarse a un punto de giro del aparato, preferentemente alrededor de un punto medio o centro de gravedad del aparato. El aparato puede comprender un bastidor que puede abrirse para permitir que la estructura pase al interior del bastidor, y luego cerrarse alrededor de la estructura. El bastidor puede constar de al menos dos partes unidas por una bisagra o similar. Cada parte puede tener al menos un miembro de flotabilidad correspondiente unido a ella, por ejemplo por medio de un soporte que puede ser desmontable y/o ajustable en ángulo con respecto a esa parte.

[0020] Breve descripción de los dibujos

[0021] Ahora se describirán realizaciones específicas de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

[0022] La figura 1 es una vista en perspectiva desde arriba de un aparato en un primer ejemplo;

[0023] La figura 2 es un primer alzado lateral del aparato del primer ejemplo;

[0024] La figura 3 es una segunda elevación lateral del aparato del primer ejemplo, ortogonal a la primera elevación lateral; La figura 4 es una sección transversal a través del plano A-A de la figura 2, que indica la posición de una estructura de soporte;

[0025] La figura 5 es una vista superior del aparato del primer ejemplo;

[0026] La figura 6 es una vista en perspectiva desde arriba de un aparato en un segundo ejemplo;

[0027] La figura 7 es una vista en perspectiva desde abajo del aparato del segundo ejemplo;

[0028] La figura 8 es un primer alzado lateral del aparato del segundo ejemplo;

[0029] La figura 9 es una segunda elevación lateral del aparato del segundo ejemplo, ortogonal a la primera elevación lateral; La figura 10 es una sección transversal en el plano A-A de la figura 9;

[0030] La figura 11 es una sección transversal en el plano B-B de la figura 9;

[0031] La figura 12 es una vista superior del aparato del segundo ejemplo;

[0032] La figura 13 es una vista de un kit de piezas para ensamblar y formar un aparato de acuerdo con el primer o segundo ejemplo;

[0033] La figura 14 es un diagrama de las operaciones de un aparato en los ejemplos;

[0034] La figura 15 es un diagrama de parte de un sistema hidráulico de un aparato de los ejemplos;

[0035] La figura 16 es un diagrama que ilustra un sistema de control remoto para operar un aparato de los ejemplos;

[0036] La figura 17 es una primera elevación lateral de un aparato en un tercer ejemplo;

[0037] La figura 18 es una segunda elevación lateral del aparato del tercer ejemplo, ortogonal a la primera elevación lateral; La figura 19 es una vista en perspectiva desde arriba del aparato del tercer ejemplo;

[0038] La figura 20 es una vista inferior del aparato del tercer ejemplo;

[0039] La figura 21 es una vista superior del aparato del tercer ejemplo;

[0040] La figura 22 es una vista en sección transversal parcial en el plano A-A de la figura 21;

[0041] La figura 23 es un diagrama que muestra diferentes configuraciones del aparato del tercer ejemplo como módulo de tracción, con módulos adicionales;

[0042] La figura 24 muestra una vista detallada de un sistema de conexión entre módulos en las configuraciones de la figura 23;

[0043] La figura 25 es un alzado lateral de un aparato en un cuarto ejemplo;

[0044] La figura 26 es una vista en perspectiva de un aparato que incluye tanques de flotabilidad pivotantes, según una realización de la invención;

[0045] La figura 27 es una vista lateral del aparato de la realización, que muestra el aparato flotando en un ángulo respecto a la vertical;

[0046] La figura 28 es una vista en perspectiva del aparato de la realización, en posición abierta;

[0047] La figura 29 es una vista en perspectiva de los tanques de flotación pivotantes en la realización, separados del aparato; La figura 30 es una vista lateral de uno de los tanques de flotación pivotantes; y

[0048] La figura 31 es una vista lateral en primer plano de un mecanismo pivotante de uno de los tanques de flotabilidad pivotantes.

[0049] Descripción detallada de las realizaciones

[0050] En la descripción que sigue, la orientación del aparato se describirá como ensamblado alrededor de una estructura de soporte alargada 30. "Circunferencial" y "tangencial" se relacionan con una circunferencia alrededor de un eje longitudinal central teórico, y "radial" a una dirección perpendicular a ese eje.

[0051] En los dibujos, las dimensiones se indican en milímetros. Las dimensiones no limitan el tamaño de las realizaciones específicas y se proporcionan a modo de ejemplo.

[0052] Por propósitos de claridad, no todos los casos de una parte particular se indican por medio de números de referencia en los dibujos. Por medio de la inspección de los dibujos en su conjunto se entenderá a qué partes se hace referencia. Las partes similares entre diferentes realizaciones se indican con el mismo número de referencia.

[0053] Una realización de la invención está diseñada para su uso con aparatos para dar servicio a una estructura como se desvela en el documento WO 2020/096529, ejemplos de los cuales se describen a continuación. Sin embargo, la presente invención no se limita a su uso con esos ejemplos. Los siguientes ejemplos no son conformes a la invención y se presentan únicamente a título ilustrativo.

[0054] A continuación se describe un primer ejemplo con referencia a las figuras 1 a 5. Una jaula o bastidor 1 comprende segmentos o secciones de jaula o bastidor 1a, 1b, 1c que se conectan entre sí de forma desmontable en los puntos de conexión del bastidor 2a, 2b, 2c, por ejemplo por medio de pasadores desmontables. En uso, los segmentos del bastidor 1a, 1b, 1c se ensamblan alrededor de la estructura de soporte 30 para su mantenimiento. Los segmentos del bastidor 1a, 1b, 1c incluyen puntos de elevación 23 para fijar cables o similares, para elevar los segmentos del bastidor 1a, 1b, 1c a su posición y/o para recuperarlos después de su uso. Preferentemente, cada segmento del bastidor 1a, 1b, 1c es lo suficientemente ligero como para ser levantado manualmente hasta su posición.

[0055] El bastidor 1 consta de un soporte superior 3 y un soporte inferior 4, interconectados por puntales 5. En este ejemplo, los soportes superior e inferior 3, 4 tienen forma circular y son coaxiales. Los puntales 5 se extienden en general verticalmente entre los soportes superior e inferior 3, 4. El soporte superior 3, el soporte inferior 4 y los puntales 5 son preferentemente sustancialmente rígidos y están conectados entre sí de modo que el bastidor 1, una vez ensamblado, es sustancialmente rígido.

[0056] Una pluralidad de (en este caso 3) pares de brazos superiores e inferiores 6, 7 están conectados al soporte superior 3 en diferentes posiciones circunferenciales, preferentemente espaciados uniformemente circunferencialmente alrededor del soporte superior 3, por ejemplo en 120° en este ejemplo.

[0057] Cada brazo 6, 7 está unido de forma pivotante al soporte superior 3 alrededor de un eje de pivote horizontal tangencial, por ejemplo mediante un eje o husillo respectivo. En este ejemplo, los brazos 6, 7 son pivotantes sobre ejes respectivos en los lados superior e inferior del soporte superior 3, pero alternativamente pueden ser pivotantes sobre el mismo eje. Los brazos superior e inferior 6, 7 son pivotantes en direcciones opuestas entre sí, de forma que ambos pueden moverse simultáneamente hacia la estructura de soporte 30 o alejarse de ella. Los brazos superior e inferior 6, 7 pueden pivotar independientemente el uno del otro, de modo que el ángulo entre los brazos superior e inferior 6, 7 puede variar.

[0058] Cada brazo 6, 7 lleva una respectiva rueda, rodillo u otro miembro giratorio 8, 9 dispuesto para entrar en contacto con la estructura de soporte 30. Las ruedas 8, 9 pueden tener superficies de contacto dispuestas para mejorar la tracción contra la estructura de soporte 30 y/o para reducir el desgaste de las ruedas 8, 9. Cada par de ruedas 8, 9, transportadas por un par correspondiente de brazos 6, 7, pueden girar independientemente entre sí.

[0059] Al menos uno de los pares de brazos 6, 7 son accionables recíprocamente para pivotar hacia y desde la estructura de soporte 30, de forma que las ruedas correspondientes 8, 9 sujeten y suelten respectivamente la estructura de soporte 30. Preferentemente, este par de brazos 6, 7 es accionado por los respectivos cilindros hidráulicos 10, 11. El control de los cilindros hidráulicos 10, 11 puede estar interconectado para que el par de brazos se accione de forma sincronizada. Los cilindros hidráulicos 10, 11 pueden ser alimentados por mangueras hidráulicas respectivas (no mostradas), aseguradas por una abrazadera de manguera 24.

[0060] Otros de los pares de brazos 6, 7 pueden mantenerse de forma ajustable en una posición pivotante, por ejemplo por medio de barras de longitud ajustable o tornillos de botella 12, 13, de acuerdo con el diámetro de la estructura de soporte 30 a la que se va a dar servicio.

[0061] Los brazos inferiores 7 están dispuestos para pasar entre los puntales 5 y permitir que las ruedas 9 correspondientes entren en contacto con la estructura de soporte 30.

[0062] Al menos una de las ruedas 8, 9 es accionable recíprocamente en cualquiera de las direcciones opuestas (por ejemplo, hacia delante y hacia atrás) para mover el aparato respectivamente hacia arriba y hacia abajo de la estructura de soporte 30. Preferentemente, la(s) rueda(s) accionable(s) 8, 9 está(n) dispuesta(s) sobre los brazos 6, 7 accionables recíprocamente. Otras de las ruedas 8, 9 pueden no ser accionadas, pero pueden girar libremente, preferentemente de forma independiente unas de otras, para actuar como guías para el movimiento del aparato hacia arriba y hacia abajo de la estructura de soporte 30.

[0063] El soporte inferior 4 soporta un carril guía 14 para guiar un carro 15 circunferencialmente alrededor de la parte inferior del bastidor 1. El carro 15 tiene un engranaje de transmisión 16 que engrana en una pista de engranaje 17 dispuesta circunferencial y horizontalmente alrededor de la parte inferior del bastidor 1. El engranaje de accionamiento 16 se acciona para que el carro 15 se desplace circunferencialmente alrededor del carril guía 14. El carro 15 puede desplazarse circunferencialmente en aproximadamente 360°, pero preferentemente el movimiento del carro 15 está limitado a una rotación completa mediante un tope de carro 18 situado junto al carril guía 14, como se muestra en la figura 4.

[0064] Es preferente que el carro 15 no entre en contacto con la estructura de soporte 30, dado que la acumulación en la estructura de soporte 30 podría impedir el avance del carro 15. En su lugar, el carro 15 se apoya en un par de rodillos interiores 19 que entran en contacto con un lado interior del carril guía 14, y un par de rodillos exteriores 20 que entran en contacto con un lado exterior del carril guía 14. Los rodillos interiores 19 están montados sobre respectivos brazos de carro 21 que se extienden horizontalmente a ambos lados del carro 15, para mejorar la estabilidad.

[0065] En un ejemplo alternativo, las funciones del carril guía 14 y de la vía de engranaje 17 pueden combinarse. Por ejemplo, la vía de engranaje 17 y el engranaje de accionamiento 16 podrían omitirse y uno o varios de los rodillos interiores o exteriores 19, 20 podrían accionarse para impulsar el carro 15 alrededor del carril guía 14. Alternativamente, puede omitirse el carril guía 14 y modificarse la vía de engranaje 17 para que cumpla una función de guiado. En lugar de una disposición de engranaje/carril de engranaje o cremallera y piñón, puede utilizarse una disposición de accionamiento lineal alternativa, tal como un piñón de rodillo o un accionamiento de fricción.

[0066] El carro 15 está preparado para transportar una o más herramientas 22 para el mantenimiento de la estructura de soporte 30. Moviendo el bastidor 1 hacia arriba y hacia abajo de la estructura de soporte 30 mediante la(s) rueda(s) motriz(es) 8, 9, y moviendo el carro 15 circunferencialmente alrededor de la estructura de soporte 30, la(s) herramienta(s) 22 puede(n) alcanzar sustancialmente cualquier parte de la superficie externa de la estructura de soporte 30, al menos dentro de la zona de salpicadura y sujeta(s) a cualquier restricción debida a conductos hidráulicos y similares.

[0067] La(s) herramienta(s) 22 puede(n) estar montada(s) de forma móvil en el carro 15, para permitir el movimiento de la(s) herramienta(s) 22 en relación con el carro 15. Por ejemplo, la(s) herramienta(s) 22 puede(n) accionarse recíprocamente hacia y desde la estructura de soporte 30, por ejemplo en dirección radial.

[0068] Ejemplos de la(s) herramienta(s) que pueden montarse individualmente o juntas en el carro 15, y que pueden ser intercambiables, incluyen:

[0069] ● una boquilla de agua a alta presión para limpiar la superficie de la estructura de soporte 30

[0070] ● una sonda de medición del espesor de pared para medir el espesor de pared de la estructura de soporte 30, por ejemplo mediante el uso de ultrasonidos

[0071] ● una videocámara 27 para inspeccionar el lugar de mantenimiento

[0072] ● un sensor de holgura para detectar la holgura con respecto a la superficie de la estructura de soporte ● una herramienta de pintura, tal como un rodillo o pinceles, para pintar la superficie de la estructura de soporte 30

[0073] ● una herramienta de envoltura para aplicar una envoltura protectora a la estructura de soporte 30

[0074] ● una herramienta de corte para cortar una parte de la estructura de soporte 30, por ejemplo mediante el uso de corte abrasivo a alta presión.

[0075] En el segundo ejemplo, el carro 15 transporta una cámara 27, tal como una cámara de vídeo, además de una herramienta de limpieza 22.

[0076] El aparato puede incluir uno o más sensores de distancia, para determinar la distancia recorrida a lo largo de la estructura de soporte 30. El sensor o sensores de distancia pueden, por ejemplo, determinar el número de rotaciones de la rueda o ruedas 8, 9, por ejemplo mediante el uso de uno o más sensores ópticos o magnéticos de posición angular.

[0077] El carro 15 puede incluir uno o más sensores de posición rotacional (por ejemplo, sensores ópticos o magnéticos) capaces de detectar una posición circunferencial absoluta o relativa del carro 15 con respecto al bastidor 1, por ejemplo, detectando marcas de posición de referencia en el carril guía 14 o en la vía de engranaje 17.

[0078] El (los) sensor(es) de distancia y/o el (los) sensor(es) de posición rotacional pueden utilizarse para determinar la posición de la herramienta 22, el carro 15 u otra parte del aparato en la estructura de soporte 30. Esto puede permitir al aparato desplazarse a una posición absoluta predeterminada o volver a una posición visitada anteriormente, por ejemplo, cuando se ha detectado una anomalía o discrepancia.

[0079] El aparato puede alinearse con una o más marcas de referencia en la estructura de soporte 30, para permitir que el aparato vuelva a una posición previamente visitada en relación con las marcas de referencia. En un ejemplo, se realiza una marca visible horizontal y/o vertical en la estructura de soporte 30 correspondiente a una posición inicial de una o más partes del aparato, como la posición vertical del soporte superior 3 y la posición circunferencial de uno predeterminado de los puntales 5, identificada por ejemplo mediante una marca como una marca de pintura distintiva. El sensor o sensores de distancia se ponen a cero. El carro 15 está en su posición circunferencial máxima (en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario), y el sensor o sensores de posición rotacional se ponen a cero. A medida que el aparato se desplaza a lo largo de la estructura de soporte 30, el (los) sensor(es) de distancia y el (los) sensor(es) de posición rotacional miden la distancia recorrida en dirección axial y circunferencial en relación con la posición inicial. Esto permite cartografiar la posición de cualquier anomalía o discrepancia en la estructura de soporte y volver a ella, si es necesario.

[0080] El primer ejemplo está diseñado para dar servicio a estructuras de soporte 30 con un diámetro comprendido entre 0,56 y 0,91 metros (22 y 36 pulgadas). Se pueden proporcionar ejemplos alternativos de diferentes tamaños y/o números de segmentos de bastidor 1a, 1b, 1c para dar servicio a estructuras de soporte de otros diámetros. Por ejemplo, las figuras 6 a 12 muestran un segundo ejemplo de construcción similar al primero, pero con un bastidor 1 de menor diámetro diseñado para dar servicio a una estructura de soporte 30 con un diámetro comprendido entre 9⅝ y 22 pulgadas (0,24 y 0,56 metros). El bastidor 1 comprende dos segmentos de bastidor 1a, 1b, que son semicilíndricos y se ensamblan entre sí para formar un bastidor cilíndrico 1.

[0081] El segundo ejemplo tiene tres pares de brazos superiores e inferiores 6, 7 como en el primer ejemplo, espaciados uniformemente alrededor del soporte superior 3. En otros ejemplos, en particular los diseñados para dar servicio a estructuras de soporte de mayor diámetro, puede haber más de tres pares de brazos 6, 7.

[0082] Los brazos 6, 7, junto con las ruedas 8, 9, los cilindros hidráulicos 10, 11 y las barras de longitud ajustable 12, 13, pueden fijarse de forma desmontable a los segmentos del bastidor 1a, 1b, 1c. Estos componentes pueden entonces utilizarse indistintamente con los segmentos del bastidor 1a, 1b, 1c del primer ejemplo y los segmentos del bastidor 1a, 1b del segundo ejemplo. Pueden ser necesarios carros 15 diferentes para los ejemplos primero y segundo, debido a los diferentes radios de curvatura. Alternativamente, un único carro ajustable 15 puede utilizarse indistintamente entre el primer y el segundo ejemplo, por ejemplo con brazos de carro ajustables 21.

[0083] Las figuras 17 a 22 muestran un aparato en un tercer ejemplo, que difiere de los ejemplos primero y segundo en que la jaula o bastidor 1 incluye un soporte central 33 al que están conectados dos pares de brazos superior e inferior 6, 7, que llevan las ruedas correspondientes 8, 9. Así pues, la jaula 1 consta de tres piezas horizontales anulares (soporte inferior 3, soporte intermedio 33 y soporte superior 4) unidas entre sí por puntales 5 que se extienden verticalmente para formar una estructura generalmente cilíndrica. Por lo tanto, el tercer ejemplo puede considerarse como un desarrollo de los ejemplos primero y segundo en el que el soporte intermedio 33 realiza una función similar a la del soporte superior 4 de los ejemplos primero y segundo, y el soporte superior 4 del tercer ejemplo es una parte estructural adicional que se extiende más allá de los brazos superiores 6.

[0084] La jaula 1 consta de dos secciones semicilíndricas 1a, 1b unidas entre sí por medio de bisagras en los puntos de conexión 2a, 2b, y bloqueables entre sí, de forma similar al segundo ejemplo. La jaula de este ejemplo puede diseñarse en una versión más grande para ajustarse alrededor de estructuras 30 con un diámetro de entre 0,56 y 0,91 m (22 y 36 pulgadas), o en una versión más pequeña para estructuras 30 con un diámetro de entre 0,20 y 0,56 m (8 y 22 pulgadas).

[0085] Un par de brazos 6, 7 tiene un par correspondiente de cilindros de accionamiento 10, 11, mientras que el otro par de brazos tiene un par correspondiente de barras de longitud ajustable 12, 13. Las ruedas 8, 9 de al menos un par de brazos 6, 7 son accionables recíprocamente para mover el aparato hacia arriba y hacia abajo de la estructura 30. En este ejemplo, el aparato no tiene carril de guía 14 ni carro 15 para transportar las herramientas 22. Por lo tanto, el centro de gravedad (COG) está cerca del centro geométrico de la jaula 1, como se muestra en las figuras 17 y 18. Como se muestra en las figuras 23 y 24, el aparato está configurado como un módulo de tracción para la conexión en serie a lo largo y alrededor de la estructura 30 a uno o más módulos de mantenimiento 34, como un módulo de limpieza, un módulo de END (ensayos no destructivos) y/o un módulo de corte. Cada módulo adicional comprende una jaula o bastidor de construcción similar a la del módulo de tracción, y puede comprender dos o más pares de brazos 6, 7 con sus correspondientes ruedas 8, 9 similares a las del módulo de tracción, con la diferencia de que ninguna de las ruedas 8, 9 del módulo adicional es accionable; en su lugar, los módulos de servicio 34 son accionados a lo largo de la estructura 30 por el módulo de tracción. Alternativamente, el uno o más módulos de servicio pueden ser movidos a lo largo de la estructura 30 por algún otro medio, como uno o más cabrestantes unidos a la estructura 30 o a una plataforma.

[0086] La distancia recorrida a lo largo de la estructura 30 puede medirse por medio de una rueda de medición 43 que está soportada por el bastidor 1, por ejemplo por el soporte central 33, y es pivotable en contacto con la estructura 30. La rueda de medición puede ser una rueda codificadora a partir de la cual la distancia recorrida puede detectarse óptica y/o electrónicamente.

[0087] Como se muestra en la figura 24, los módulos primero y segundo adyacentes pueden conectarse entre sí por medio de una o más primeras piezas de acoplamiento en un primer módulo que se acopla con una o más segundas piezas de acoplamiento correspondientes del segundo módulo; por ejemplo, la(s) primera(s) pieza(s) de acoplamiento puede(n) comprender una o más sondas de acoplamiento macho 35 y la(s) segunda(s) pieza(s) de acoplamiento puede(n) comprender uno o más receptáculo(s) 36 en los que encaja(n) la(s) sonda(s) de acoplamiento macho 35 correspondiente(s). La conexión puede asegurarse por medio de un sistema de bloqueo, tal como un perno de liberación rápida 37 que pasa a través de las aberturas de la sonda de acoplamiento macho y el receptáculo. Pueden utilizarse mecanismos alternativos de acoplamiento y/o fijación.

[0088] El módulo de tracción puede tener una pluralidad de pies 42 fijados al soporte inferior 4. Preferentemente, los pies 42 son desmontables para permitir la conexión de un módulo adicional por debajo del módulo de tracción.

[0089] El módulo de tracción incluye un controlador maestro 38 que se puede conectar mediante cables 40 a uno o más controladores esclavos 39 correspondientes en uno o más módulos adicionales. El controlador maestro 38 es controlado desde la superficie por la unidad de control remoto 25, y transmite señales de comunicación y/o energía eléctrica a los controladores esclavos 39.

[0090] Los componentes de cualquiera de los ejemplos pueden suministrarse como un kit de partes. Por ejemplo, la figura 13 muestra un conjunto de piezas que pueden suministrarse para permitir el montaje de un aparato del primer o segundo ejemplo, que comprende al menos los segmentos del bastidor 1a, 1b, 1c del primer ejemplo, los segmentos del bastidor 1a, 1b del segundo ejemplo, los brazos 6, 7, junto con las ruedas 8, 9, los cilindros hidráulicos 10, 11 y las barras de longitud ajustable 12, 13 (mostradas aquí fijadas a los segmentos del bastidor 1a, 1b del segundo ejemplo), los carros 15 para el primer y segundo ejemplos, un conjunto de mangueras hidráulicas 29, y una fuente de alimentación hidráulica 28. En este ejemplo, el kit de piezas se suministra en un contenedor transportable 32 que incluye un banco de trabajo 31, para facilitar el montaje parcial del aparato antes de su ensamblaje alrededor de la estructura de soporte 30.

[0091] En ejemplos diseñados para estructuras de soporte 30 de un solo diámetro, o de una pequeña gama de diámetros, algunos de los pares no accionados de brazos 6, 7 y ruedas 8, 9 pueden sustituirse por otros tipos de guías, como rodillos o ruedas de posición radial fija.

[0092] La figura 14 muestra ejemplos de funciones accionables del aparato tales como los ejemplos descritos anteriormente:

[0093] i. Abrir/cerrar la pinza, accionando los brazos superior e inferior accionables 6, 7 para que pivoten radialmente hacia fuera/hacia dentro, respectivamente;

[0094] ii. Desplazar hacia arriba/abajo, accionando la(s) rueda(s) accionable(s) 8, 9 en contacto con la superficie de la estructura de soporte 30 en sentido de avance/retroceso respectivamente;

[0095] iii. Girar el carro en sentido horario/antihorario, accionando el engranaje de transmisión 16 en dirección de avance/retroceso respectivamente;

[0096] iv. Ajustar la herramienta hacia delante/atrás, accionando la herramienta 22 radialmente hacia delante/atrás respectivamente, con respecto al carro 15.

[0097] Cada una de las funciones accionables puede ser alimentada y/o controlada por energía hidráulica o eléctrica, por ejemplo por medio de mangueras hidráulicas y/o cables eléctricos conectados al aparato. La energía hidráulica es preferente para al menos algunas aplicaciones, por ejemplo para reducir el peso del aparato y/o evitar el uso de electricidad en un entorno marino. Una unidad de potencia hidráulica puede montarse en una plataforma y conectarse al aparato por medio de mangueras hidráulicas flexibles.

[0098] En la figura 15 se muestra un ejemplo de sistema de accionamiento hidráulico para el aparato, en el que el giro de uno de los pares de brazos 6, 7, la rotación de las ruedas correspondientes 8, 9 y, en el caso de los ejemplos primero y segundo, la rotación del engranaje de accionamiento 16, y el accionamiento recíproco de la herramienta 22 se accionan por medio de conductos hidráulicos separados, conectados a una unidad de potencia hidráulica (no mostrada).

[0099] El aparato se controla preferentemente por medio de una unidad de control remoto 25, como se muestra por ejemplo en la figura 16, que permite controlar algunas o todas las funciones descritas anteriormente, preferentemente por medio de los correspondientes mandos accionables por el usuario. La unidad de control remoto 25 puede estar conectada por medio de una conexión por cable o inalámbrica a un controlador 26 de las funciones descritas anteriormente. La energía para accionar las funciones puede ser suministrada por una fuente de alimentación 28, bajo el control del controlador 26.

[0100] Preferentemente, las velocidades de accionamiento de las ruedas 8, 9 y del engranaje de accionamiento 16 son controlables independientemente para ajustarse al servicio requerido. Alternativa o adicionalmente, la unidad de control remoto 25 o el controlador 26 pueden ser programables o programados para llevar a cabo un servicio particular por medio del control coordinado de las diferentes funciones, opcionalmente en respuesta a la distancia recorrida detectada por el sensor o sensores de distancia, y/o la posición circunferencial del carro 15 detectada por el sensor o sensores de posición circunferencial. Esto puede permitir el mantenimiento de una sección predeterminada de la estructura de soporte 30.

[0101] El ángulo de giro de los brazos 6, 7 puede variar durante el uso, por ejemplo para permitir que el aparato se desplace hacia arriba o hacia abajo por un miembro de soporte inclinado o curvado.

[0102] El número de ruedas 8, 9 accionadas puede variar en función de la carga que transporte el aparato o de las condiciones de funcionamiento del mismo. El pivotamiento de más de uno de los pares de brazos 6, 7 puede ser accionado, dependiendo de la ajustabilidad o de la fuerza de sujeción requerida.

[0103] Los ejemplos pueden utilizarse para dar servicio a estructuras de soporte cónicas, variando el grado de pivotaje de los brazos 6, 7 para ajustar el diámetro variable a medida que el aparato se mueve hacia arriba y hacia abajo de la estructura de soporte.

[0104] En un ejemplo alternativo, los brazos 6, 7 pueden estar montados en el soporte inferior 4 y el carril guía 14 puede estar montado en el soporte superior 3.

[0105] Preferentemente, los segmentos del bastidor 1a, 1b, 1c están construidos con tubo de aluminio para que sean ligeros. Por ejemplo, la masa del aparato, excluyendo los conductos hidráulicos o eléctricos, puede ser del orden de 200-300 kg.

[0106] En ejemplos de mayor tamaño, el procedimiento de cierre por medio de pasadores desmontables puede sustituirse por un procedimiento de cierre hidráulico, en el que dos o más de los segmentos de la jaula o bastidor 1a, 1b, 1c se conectan entre sí por medio de uniones articuladas, accionadas, por ejemplo, por arietes o cilindros hidráulicos 41, como se muestra, por ejemplo, en la figura 17. Los segmentos 1a, 1b, 1c pueden conectarse entre sí sobre una superficie adecuada, tal como un pontón flotante o una barcaza, soportados, por ejemplo, por los pies 42. Las uniones articuladas pueden abrirse de forma que la jaula o el bastidor 1 se ajuste alrededor de la estructura de soporte 30 para realizar el mantenimiento y, a continuación, cerrarse para fijar el bastidor 1 alrededor de la estructura 30. Los segmentos 1a, 1b, 1c pueden asegurarse entre sí mediante uno o más mecanismos de bloqueo, tales como los cilindros de bloqueo 44, que pueden accionarse hidráulicamente.

[0107] Los ejemplos anteriores están diseñados para dar servicio a una estructura de soporte cilíndrica circular 30, como un pilote, y por lo tanto el bastidor 1 es aproximadamente cilíndrico circular, teniendo un diámetro interior ligeramente mayor que el diámetro de la estructura de soporte 30. Ejemplos alternativos pueden tener formas y tamaños alternativos para ajustarse al tipo de estructura de soporte 30 para la que están diseñados. Por ejemplo, un bastidor cilíndrico cuadrado o rectangular 1, preferentemente con un par de brazos 5, 6 en cada uno de los cuatro lados, puede utilizarse en un ejemplo diseñado para dar servicio a una estructura de soporte cilíndrica cuadrada o rectangular 30. Los ejemplos anteriores pueden utilizarse en una zona de salpicaduras marina o acuática, o a poca profundidad por debajo de la superficie, tal como 10 metros. Los ejemplos pueden modificarse para funcionar por debajo de los 10 metros de profundidad, por ejemplo mediante el uso de juntas hidráulicas adecuadas. Los ejemplos pueden utilizarse para el mantenimiento de tuberías, en la medida en que no se vean obstaculizados por el soporte de las mismas. La figura 25 muestra el aparato en un cuarto ejemplo. Este ejemplo tiene un bastidor 1 con soportes superior e inferior 3, 4 y un soporte intermedio 33 sobre el que descansan brazos superior e inferior 6, 7 que llevan ruedas respectivas 8, 9 como en el tercer ejemplo. Los brazos superior e inferior 6, 7 se colocan entre los puntales 5 adyacentes y pasan entre los puntales 5 para que las ruedas 8, 9 puedan entrar en contacto con la estructura.

[0108] Al igual que en el tercer ejemplo, el montaje de los brazos superior e inferior 6, 7 en el soporte central deja libres los soportes superior e inferior 3, 4. Esto permite montar en cada uno de los soportes superior e inferior 3, 4 un carril guía 14 y una vía de engranaje 17 que transportan un carro portaherramientas 15, similares a los de los ejemplos primero y segundo. Esta disposición aumenta la capacidad del aparato para transportar herramientas en un solo módulo.

[0109] Una realización de la presente invención se describirá ahora con referencia a las figuras 26 a 31, que muestran en esquema un módulo como el descrito anteriormente, tal como un módulo de tracción o un módulo de servicio, en el que el bastidor 1 tiene una pluralidad de miembros de flotación 52 fijados al mismo por medio de conectores respectivos 53.

[0110] Los miembros de flotabilidad 52 pueden comprender flotadores y/o cámaras huecas que contienen un gas tal como aire. La flotabilidad de los miembros de flotabilidad 52 puede ajustarse o seleccionarse de forma que la flotabilidad general del aparato sea positiva cuando flote en agua de mar o agua dulce, dependiendo de la aplicación deseada. La flotabilidad de las cámaras puede ajustarse admitiendo o expulsando agua. La flotabilidad de los flotadores puede ajustarse añadiendo o quitando secciones individuales de flotador.

[0111] Los miembros de flotabilidad 52 son preferentemente alargados en una dirección generalmente horizontal para estabilizar el aparato cuando flota en el agua. En esta realización, las cámaras de flotación son cuboidales, pero pueden utilizarse otras formas en función de la forma y la configuración del bastidor 1.

[0112] Los conectores 53 son ajustables para poder ajustar el ángulo del bastidor 1 cuando flota en el agua. Por ejemplo, los conectores pueden ser conectores pivotantes 53 que permiten ajustar el ángulo del eje longitudinal del bastidor 1 con respecto a la vertical gravitatoria. Como se muestra mejor en la figura 29, cada conector pivotante 53 comprende un bastidor conector 54 para su fijación a una parte respectiva del bastidor 1, estando el bastidor conector 54 separado y conectado al bastidor 1 por una pluralidad de patas 55, cuyos extremos están fijados al bastidor 1, bien de forma desmontable (por ejemplo, mediante pasadores), bien de forma permanente (por ejemplo, mediante soldadura). Cada bastidor de conector 54 tiene montado sobre el mismo un soporte pivotante 56, al que está unida pivotantemente una placa pivotante 57 en un punto de pivote 58, de forma que la placa pivotante 57 puede pivotar alrededor de un eje horizontal, es decir, un eje radial perpendicular al eje longitudinal del bastidor 1. La cámara de flotación 52 está unida a la placa pivotante 57. El punto de giro 58 está situado en el punto medio o centro de gravedad del bastidor 1, o cerca de él. Como se muestra en la figura 27, esta disposición de pivote permite ajustar el ángulo α del eje longitudinal A del bastidor 1 con respecto a la vertical gravitatoria V cuando el aparato está flotando en el agua (representada aquí por la línea de flotación horizontal W).

[0113] Puede conectarse un conector de longitud variable entre el soporte de pivote 56 y la placa de pivote 57 para ajustar el ángulo de pivote entre ellos.

[0114] Los miembros de flotabilidad pueden estar conectados entre sí por un conector que permite que las dos partes se muevan una con respecto a la otra.

[0115] Como se muestra en la figura 28, el bastidor 1 comprende dos secciones semicilíndricas 1a, 1b unidas entre sí mediante bisagras, de forma que el bastidor 1 puede abrirse y cerrarse para permitir su disposición alrededor de la estructura a la que se va a prestar servicio. Cada sección 1a, 1b tiene una respectiva cámara de flotación 52 unida a ella por un correspondiente conector pivotante 53, dispuesto de forma que las cámaras de flotación 52 no impidan la apertura y cierre del bastidor 1. Para una mayor resistencia, las cámaras de flotación 52 pueden estar conectadas entre sí directamente, así como a través de las secciones 1a, 1b, mediante una bisagra o conexión flexible en el lado del bastidor 1 en el que las secciones 1a, 1b están articuladas entre sí.

[0116] La configuración del conector pivotante 53 se muestra con más detalle en las figuras 30 y 31. El ángulo de giro entre la placa pivotante 57 y el soporte pivotante 56 se ajusta mediante un perno 61 fijado entre el soporte pivotante 56 y una parte inferior de la placa pivotante 57. Los medios alternativos para ajustar el ángulo de pivote incluyen un tornillo de botella, un ariete hidráulico o un motor eléctrico que acciona un engranaje adecuado, como un engranaje de piñón y cremallera. El ajuste puede realizarse a distancia, por ejemplo, mediante el control remoto del cilindro hidráulico o del motor eléctrico.

[0117] El bastidor del conector 54 puede tener pasadores o pernos 62 que se extienden horizontalmente fijados al mismo, que se deslizan a lo largo de ranuras 60 correspondientes en una parte superior de la placa pivotante 57. Las ranuras 60 están curvadas con un radio correspondiente al punto de giro 58. Los extremos distales de los pasadores o pernos 62 pueden llevar cabezas o tuercas que pueden apretarse para sujetar la placa pivotante 57 contra el bastidor del conector en el ángulo de pivote deseado. Este mecanismo añade rigidez al conector pivotante y ayuda a fijar la cámara de flotación en el ángulo de pivote deseado.

[0118] Un conjunto de orificios 63, 64 se forman respectivamente en el soporte de pivote 56 y en la placa de pivote 57, en una disposición de "golpear y fallar" de forma que unos seleccionados de los orificios 63, 64 se alinean entre sí en incrementos angulares predeterminados. Se puede insertar un pasador o perno a través de un par de orificios alineados 63, 64 para asegurar el montaje de pivote 56 y la placa de pivote 57 en el ángulo de pivote deseado. El posicionamiento de los orificios 63, 64 puede definirse para permitir incrementos angulares muy pequeños entre los diferentes ángulos de giro en los que se alinean los pares de orificios 63, 64.

[0119] Como alternativa a los conectores pivotantes, los miembros de flotación 52 pueden estar conectados al bastidor 1 por otro medio que permita el ajuste del ángulo del bastidor al flotar. Por ejemplo, una primera cámara de flotación 52 puede estar unida a un extremo superior del bastidor 1 y una segunda cámara de flotación 52 puede estar unida a un extremo inferior del bastidor en el lado articulado, con una correa de sujeción de longitud variable. Sin embargo, los conectores pivotantes ofrecen una solución especialmente compacta y práctica.

[0121] Las realizaciones alternativas de la invención, que pueden resultar evidentes para el experto al leer la descripción anterior, pueden incluirse en el ámbito de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (13)

1. REIVINDICACIONES

1. Aparato para el mantenimiento de una estructura acuática alargada (30), que comprende un bastidor (1) para su fijación a la estructura (30) y configurado para el mantenimiento de la estructura (30) y/o el transporte a lo largo de la estructura (30), en el que el bastidor (1) comprende al menos dos partes (1a, 1b) móviles entre sí para abrir y cerrar el bastidor (1) para su disposición alrededor de la estructura (30), cada una de las cuales (1a, 1b) tiene un miembro de flotabilidad correspondiente (52) unido a ella por un conector respectivo (53) que es ajustable de forma que un ángulo de un eje longitudinal del bastidor (1) cuando flota en el agua se puede ajustar con respecto a la vertical para que coincida con un ángulo de la estructura acuática alargada (30) a la que el aparato se va a adjuntar, de forma que el bastidor (1) está dispuesto para encajar alrededor de la estructura (30), mientras que el aparato está flotando.

2. Aparato de la reivindicación 1, en el que cada conector (53) es un conector pivotante.

3. Aparato de la reivindicación 2, en el que cada conector pivotante (53) tiene un punto de giro (58) alrededor de un punto medio o centro de gravedad del bastidor (1).

4. Aparato de cualquier reivindicación precedente, en el que los miembros de flotabilidad (52) están fijados de forma desmontable a las partes respectivas del bastidor (1).

5. Aparato de cualquier reivindicación precedente, en el que los miembros de flotabilidad (52) están conectados entre sí por un conector que permite que las dos partes (1a, 1b) se muevan una con respecto a la otra.

6. Aparato de cualquier reivindicación precedente, en el que cada conector (53) comprende un primer miembro pivotante (57) unido a dicho miembro de flotabilidad (52), y un segundo miembro pivotante (56) unido al bastidor (1), estando el primer y segundo miembros pivotantes (57, 56) conectados pivotantemente entre sí.

7. Aparato de la reivindicación 6, que incluye un conector de longitud variable conectado entre los miembros pivotantes primero y segundo (57, 56) para ajustar el ángulo de pivote entre ellos.

8. Aparato de la reivindicación 6 o reivindicación 7, en el que uno de los miembros pivotantes primero y segundo (57, 56) tiene al menos una ranura (60) en el mismo y el otro de los miembros pivotantes primero y segundo (57, 56) tiene un correspondiente al menos un pasador o perno (62) que pasa a través de la ranura correspondiente (60), el pasador o perno (62) está dispuesto para moverse a lo largo de la ranura correspondiente (60) a medida que se ajusta el ángulo de pivote.

9. Aparato de la reivindicación 8, en el que un extremo distal del pasador o el perno (62) transporta una cabeza o una tuerca que puede ser sujetada contra el miembro pivotante (57; 56) que tiene la ranura (60), de forma que se asegura la posición pivotante relativa del primer y segundo miembros pivotantes (57, 56).

10. Aparato de la reivindicación 8 o de la reivindicación 9, en el que el primer y segundo miembros pivotantes (57, 56) cada uno tiene una o más aperturas respectivas (64, 63) dispuestas para alinearse manualmente en ángulos pivotantes predeterminados, de forma que las posiciones pivotantes relativas del primer y segundo miembros pivotantes (57, 56) puedan ser aseguradas por medio de la inserción de un pasador a través de dichas aperturas mutuamente alineadas.

11. Aparato de cualquier reivindicación precedente, en el que cada conector (53) es ajustable a distancia.

12. Aparato de cualquier reivindicación precedente, en el que la flotabilidad de los miembros de flotabilidad (52) es ajustable de manera que la flotabilidad global del aparato es positiva cuando flota en el agua.

13. Aparato de cualquier reivindicación precedente, en el que los miembros de flotabilidad (52) son alargados en una dirección generalmente horizontal para estabilizar el aparato cuando flota en el agua.