ES3066072T3 - A detachable fluidisation device - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un dispositivo de fluidización desmontable (1) para su uso en un pilote de cimentación tubular vertical (43) con un eje (40), que comprende un elemento central (3) y medios de fijación radiales (2). Los medios de fijación radiales (2) pueden tener una primera posición en la que, durante su uso, el elemento central queda fijado radialmente al interior del pilote de cimentación tubular, y una segunda posición que permite el desplazamiento axial del dispositivo de fluidización a lo largo del pilote. El elemento central (3) tiene en su extremo inferior un extremo inferior giratorio provisto de brazos horizontales (8). Cada brazo está provisto de boquillas de inyección de agua a alta presión (8a) y de elementos de corte mecánicos que se extienden desde el brazo en la dirección de rotación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Dispositivo de fluidización desmontable
[0003] La invención se refiere a una boquilla giratoria y a su uso en el movimiento de tierras en general y como parte de un dispositivo de fluidización desmontable para utilizarlo en un pilote tubular de cimentación en posición vertical que comprende un elemento central y medios de fijación que se extienden radialmente. Los medios de fijación que se extienden radialmente pueden tener una primera posición en donde, al utilizar el pilote tubular, el elemento central se fija radialmente al interior del pilote tubular y una segunda posición que permite que el dispositivo de fluidización se mueva axialmente a lo largo del pilote tubular.
[0004] Dicho dispositivo se describe en el documento WO2020/207903. Un dispositivo de fluidización desmontable para su utilización en un pilote tubular y que comprende un elemento central conectado a actuadores que se extienden radialmente y de longitud variable. Los actuadores están conectados en su extremo radial con un elemento de presión provisto de una abrazadera adecuada para presionar la abrazadera contra el extremo inferior del pilote tubular. Los elementos de presión están provistos de medios para descargar un fluido desde el extremo inferior de la carcasa tubular en una dirección que tiene un componente direccional hacia abajo y hacia arriba. El dispositivo está provisto, además, de medios para descargar un fluido en el espacio interior de la carcasa tubular del pilote tubular y el elemento de presión está provisto, además, de masas excéntricas giratorias como medios de vibración.
[0005] El documento FR2418301 describe un método para perforar un pilote en el suelo mediante una plataforma vibratoria fijada externamente al pilote. Cuando el pilote alcanza una capa más resistente, se introduce en él una perforadora de tipo barrena. La tierra se retira activamente del pilote.
[0006] El documento WO03/085208 describe un cabezal de perforación retráctil para instalar elementos tubulares contiguos. Los elementos tubulares pueden conectarse para formar lo que se denomina un muro profundo. El cabezal de perforación está provisto de un medio de excavación giratorio que tiene un diámetro mayor que el pilote tubular. La tierra que entra en el tubo puede eliminarse utilizando agua a una presión ligeramente superior a la del agua circundante.
[0007] El documento NL2006722 describe un sistema de perforación y vibración para introducir un pilote hueco en el suelo. El sistema de vibración está montado en el extremo superior del pilote. La perforadora perfora un agujero en el suelo en el centro del pilote hueco. La perforadora giratoria se acciona desde el extremo superior del pilote mediante una sarta de perforación que se extiende hacia abajo hasta la perforadora.
[0008] Los martillos vibratorios son conocidos por hincar pilotes de cimentación en un lecho submarino, tal como se describe en el documento WO03/100178. En este método, un pilote de cimentación tubular de un denominado monopilote penetra en el lecho marino utilizando una disposición de vibración sujeta al extremo superior del pilote de cimentación. La disposición de vibración puede pesar entre 40 y 50 toneladas y puede ser una como la descrita en el documento US5653556. Una desventaja del martillo vibratorio es que genera demasiado ruido para la vida marina y que el pilote metálico puede resultar dañado por la tensión ejercida por el martillo vibratorio. El documento US6357965B2 se refiere a un método para construir un muro o una parte del mismo en el suelo, a un sistema para llevar a cabo el método y a un dispositivo de construcción de muros para utilizarlo en el método y el sistema.
[0009] Una desventaja de los dispositivos de la técnica anterior es que la velocidad de penetración no es lo suficientemente alta, especialmente cuando se deben penetrar lechos submarinos más densos y/o cuando el diámetro de la cimentación tubular es mayor que, por ejemplo, 1 metro, como es el caso de las cimentaciones utilizadas para turbinas eólicas.
[0010] El objetivo de la presente invención es proporcionar una boquilla giratoria que pueda utilizarse en el desplazamiento de tierras y, en particular, como parte de un dispositivo de fluidización desmontable para utilizarlo en un pilote de cimentación tubular en posición vertical que no presente las desventajas de los diseños de la técnica anterior.
[0011] Este objetivo se consigue con la siguiente boquilla giratoria que comprende una parte fija no giratoria y un cabezal de boquilla giratorio presente en una cámara de cabezal de boquilla
[0012] en donde el cabezal de boquilla giratorio tiene un extremo superior y un extremo inferior,
[0013] en donde la cámara del cabezal de boquilla tiene una pared que define la cámara y una abertura en su extremo inferior, la abertura tiene lados y la pared de la cámara del cabezal de boquilla tiene una o más aberturas para descargar un chorro de agua en la cámara del cabezal de boquilla,
[0014] en donde el extremo inferior del cabezal de boquilla giratorio está presente en la abertura de la cámara del cabezal de boquilla, de modo que queda una abertura de manguito entre el cabezal de boquilla giratorio y los lados de la abertura de la cámara del cabezal de boquilla,
[0015] en donde la parte no giratoria está provista de una entrada para agua a presión y un conducto para el paso de agua a presión a una entrada para agua a presión presente en el extremo superior del cabezal de boquilla giratorio, dicha entrada para agua está conectada de manera fluida a una o más salidas de boquilla presentes en el extremo
inferior del cabezal de boquilla giratorio desde el que se expulsa un chorro al utilizarlo y
[0016] en donde el cabezal de boquilla giratorio está provisto, además, de una rueda hidráulica horizontal que tiene un eje de rotación vertical en su extremo superior que está alineado funcionalmente con una o más aberturas para descargar un chorro de agua en la cámara del cabezal de boquilla, de modo que se produce una rotación del cabezal de boquilla giratorio.
[0017] La invención también se refiere al siguiente dispositivo de fluidización desmontable. Dispositivo de fluidización desmontable para utilizarlo en un pilote tubular de cimentación colocado verticalmente que tiene un eje de pilote y que comprende un elemento central y medios de fijación que se extienden radialmente,
[0018] en donde los medios de fijación que se extienden radialmente pueden tener una primera posición en la que, durante el uso, el elemento central queda fijado radialmente al interior del pilote tubular de cimentación, y una segunda posición que permite que el dispositivo de fluidización se desplace axialmente a lo largo del pilote tubular de cimentación,
[0019] en donde el elemento central tiene en su extremo inferior, cuando el dispositivo de fluidización desmontable está en su orientación de uso, un extremo inferior giratorio que, durante el uso, puede girar en una dirección de rotación a lo largo del eje del pilote,
[0020] en donde el extremo inferior giratorio está provisto de brazos que se extienden horizontalmente, cada uno de los cuales está provisto de boquillas de inyección de agua a alta presión y de elementos de corte mecánicos que se extienden desde el brazo en la dirección de rotación, y
[0021] en donde las boquillas de inyección de agua a alta presión son las boquillas giratorias según la invención.
[0022] Los solicitantes descubrieron que, proporcionando un extremo inferior giratorio provisto de más de un elemento de corte mecánico y boquillas de inyección de agua a alta presión, se obtiene una pistola de chorro que puede utilizarse en combinación con un martillo vibratorio y en donde la tensión puede reducirse en un 70 % en comparación con cuando solo se utiliza un martillo vibratorio. Esto también es una medida para la reducción del ruido.
[0023] La invención se describirá con más detalle a continuación. Los términos horizontal, vertical, superior e inferior se utilizan para describir la invención cuando se utiliza de forma normal, pero no pretenden limitar la invención únicamente a esa orientación.
[0024] Las boquillas de inyección de agua a alta presión son preferiblemente boquillas giratorias. Las boquillas giratorias se colocan preferiblemente en un ángulo de entre 0 y 90 grados y, más preferiblemente, entre 30 y 60 grados con respecto a la vertical.
[0025] Las boquillas de inyección de agua a alta presión están situadas preferiblemente en una sola fila a lo largo de un brazo giratorio que se extiende desde el elemento central.
[0026] Preferiblemente, dos brazos se extienden desde el elemento central.
[0027] Preferiblemente, los elementos de corte mecánicos son dientes situados en un lado del brazo. Los dientes están situados en el lado del brazo en la dirección de rotación, de modo que cortan el suelo a medida que gira el brazo. Los medios de fijación que se extienden radialmente pueden ser los descritos en la referencia anterior WO2020/207903. Preferiblemente, estos brazos se mueven de la primera a la segunda posición por medios hidráulicos. Los medios de fijación pueden estar provistos de ruedas para guiar el dispositivo de fluidización desmontable axialmente y verticalmente hacia arriba en el pilote tubular de cimentación.
[0028] Las boquillas de inyección de agua a alta presión están conectadas adecuadamente a bombas a través de conductos de agua a alta presión. Estas bombas están situadas preferiblemente en el exterior del pilote de cimentación, por ejemplo, en una embarcación flotante. Los conductos de alta presión pueden tener así una longitud de al menos la longitud del pilote de cimentación e incluso el doble o el triple de la longitud del pilote de cimentación.
[0029] La boquilla giratoria comprende una parte fija no giratoria y un cabezal de boquilla giratorio, tal y como se encuentra en una cámara de cabezal de boquilla
[0030] - en donde el cabezal giratorio de la boquilla tiene un extremo superior y otro inferior,
[0031] - en donde la cámara del cabezal de la boquilla tiene una pared que define la cámara y una abertura en su extremo inferior, la abertura tiene lados y la pared de la cámara del cabezal de la boquilla tiene una o más aberturas para descargar un chorro de agua en la cámara del cabezal de la boquilla,
[0032] - en donde el extremo inferior del cabezal de boquilla giratorio está presente en la abertura de la cámara del cabezal de boquilla, de modo que queda una abertura de manguito entre el cabezal de boquilla giratorio y los lados de la abertura de la cámara del cabezal de boquilla,
[0033] - en donde la parte no giratoria está provista de una entrada para agua a presión y un conducto para el paso de agua a presión a una entrada para agua a presión presente en el extremo superior del cabezal de boquilla giratorio, dicha entrada para agua está conectada de manera fluida a una o más salidas de boquilla presentes en el extremo
inferior del cabezal de boquilla giratorio desde el que se expulsa un chorro al utilizarlo y
[0034] - en donde el cabezal de boquilla giratorio está provisto, además, de una rueda hidráulica horizontal que tiene un eje de rotación vertical en su extremo superior que está alineado funcionalmente con una o más aberturas para descargar un chorro de agua en la cámara del cabezal de boquilla, de modo que se produce una rotación del cabezal de boquilla giratorio.
[0035] El agua a presión para el chorro o chorros de agua expulsados a la cámara del cabezal de la boquilla y el agua a presión proporcionada a la parte no giratoria pueden proceder convenientemente de la misma fuente. Preferiblemente, los brazos cuentan con un colector común o separado para el agua a presión. Los conductos conectan fluidamente este colector o colectores con una o más aberturas en la pared de la cámara del cabezal de la boquilla y con la entrada de agua a presión en la parte no giratoria. La abertura del manguito entre el cabezal de boquilla giratorio y los lados de la abertura de la cámara del cabezal de boquilla permite que el agua suministrada a la cámara del cabezal de boquilla se descargue desde la cámara del cabezal de boquilla. Este flujo de agua evita que se acumule tierra en los cabezales de boquilla giratorios y proporciona una lubricación por agua del cabezal de boquilla giratorio dentro de la cámara del cabezal de boquilla.
[0036] La invención también se refiere a la boquilla giratoria descrita anteriormente, sola o como parte de un aparato de movimiento de tierra, y a su utilización en el movimiento de tierra.
[0037] La invención se refiere especialmente a una combinación de un martillo vibratorio y un dispositivo de fluidización desmontable según la invención, en donde el martillo vibratorio está conectado al dispositivo de fluidización desmontable mediante cables de longitud variable.
[0038] La combinación preferida comprende además un armazón conectado al martillo vibratorio y está provista de medios de guía para conductos de agua a alta presión y un cabrestante para los cables de longitud variable.
[0039] La invención también se refiere al siguiente método para colocar una cimentación tubular en posición vertical en un lecho submarino
[0040] en donde se utiliza una combinación según la invención,
[0041] en donde el martillo vibratorio se coloca en el extremo superior de la cimentación tubular y el dispositivo de fluidización desmontable se baja hasta el extremo inferior de la cimentación, en cuyo extremo inferior el dispositivo de fluidización desmontable se fija radialmente a las paredes internas de la cimentación tubular,
[0042] en donde el martillo vibratorio hace vibrar la cimentación tubular y
[0043] en donde se suministra agua a presión al dispositivo de fluidización desmontable, el extremo inferior giratorio gira y expulsa chorros de agua desde la boquilla de inyección de agua, lo que provoca que el suelo del lecho submarino sea cortado por los elementos de corte mecánicos. El extremo inferior giratorio es accionado por motores hidráulicos o motores eléctricos.
[0044] Preferiblemente, la presión del agua suministrada a las boquillas de inyección de agua es de al menos 5 bar, y preferiblemente entre 20 y 500 bar.
[0045] Preferiblemente, el extremo inferior giratorio gira a entre 1 y 120 revoluciones por minuto (rpm) y, preferiblemente, entre 5 y 60 rpm.
[0046] El método es especialmente adecuado para colocar cimentaciones tubulares con un diámetro interno de entre 1 y 20 m.
[0047] El método es adecuado para utilizarse en donde el lecho submarino comprende una capa de arena, limo, arcilla blanda, arcilla muy rígida o arcilla Boom, o cualquier combinación de las mencionadas.
[0048] La invención se ilustrará mediante las siguientes figuras.
[0049] La Figura 1 muestra un dispositivo de fluidización desmontable (1) según la invención. Los medios de fijación que se extienden radialmente (2) están conectados a un elemento central (3). Los medios de fijación son vigas (4) provistas de ruedas (5) y que están conectadas al elemento central (3) por brazos (6). Se muestra una primera posición en donde, durante el uso, el elemento central (3) se fija radialmente al interior del pilote de cimentación tubular. El elemento central (3) tiene un extremo inferior giratorio (7) que puede girar a lo largo de un eje central (7a). La parte inferior giratoria (7) está provista de dos brazos (8). En cada brazo (8) hay dientes de corte (9) que se extienden desde el brazo (8) en la dirección (10) de rotación.
[0050] La Figura 2 muestra los brazos (8) de la Figura 1 con más detalle, vistos desde un ángulo inferior. Se muestran siete boquillas giratorias de inyección de agua a alta presión (8a) por brazo (8), colocadas en fila. Además, se muestra la parte inferior (7), así como el extremo inferior de una viga (4) y parte de un brazo (6) conectado a dicha viga (4). La Figura 3 muestra el extremo que se extiende radialmente (11) de uno de los brazos (8) de la Figura 2, en el que se
muestran tres de las siete boquillas giratorias de inyección de agua a alta presión (8a) en una sola fila a lo largo del brazo (8), vistas desde abajo en ángulo. Una placa de cubierta superior (12) y una placa inferior (13) definen un espacio interno (14) del brazo (8).
[0052] La Figura 4 muestra los dos brazos (8) sin la placa de cubierta (12), lo que permite ver el espacio interno (14) de los brazos (8) desde un ángulo superior. Se observa una parte fija no giratoria (15) por cada boquilla (8a), así como diversos conductos (16) para el suministro de agua a presión a las diversas boquillas (8a). Los conductos (16) están conectados de forma fluida a los conductos de suministro (17) que se extienden hacia arriba en el extremo inferior giratorio (7) del elemento central (3).
[0054] La Figura 5 es una vista en sección transversal tridimensional de la segunda boquilla (8a) de la Figura 3. Esta vista muestra el espacio interno (14) del brazo (8). Un elemento estructural (18) que se extiende desde el eje central (7a) hasta el extremo que se extiende radialmente (11) está provisto de un canal (18) para el suministro de agua a presión a los conductos (16). Este canal (17) conecta fluidamente los conductos de suministro (16) de la Figura 4 y las boquillas giratorias individuales de inyección de agua a alta presión (8a). La boquilla giratoria (8a) comprende una parte fija no giratoria (15) y un cabezal de boquilla giratorio (19) presente en una cámara de cabezal de boquilla (20). La parte fija no giratoria (15) está fijada al brazo (8) en el espacio interno (14). El cabezal de boquilla giratorio (19) tiene un extremo superior (21) y otro inferior (22). La cámara del cabezal de boquilla (20) tiene una pared (23) que define la cámara (20) y una abertura (24) en su extremo inferior. Se muestran dos canales colectores (25a, 25b) para agua a presión. Desde estos canales se inyecta agua en la cámara del cabezal de la boquilla, como se ilustra en las Figuras 6 y 7. A la parte fija no giratoria (15) se le suministra agua a presión a través de un conducto (16). El agua fluye hacia abajo a través de un canal axial (26), que actúa como conducto para el paso del agua a presión, hasta un pasador (27) provisto de una salida conectada fluidamente al extremo superior (21) del cabezal de boquilla giratorio (19). El pasador (27) está situado en una abertura para pasadores presente en el extremo superior (21) del cabezal de boquilla giratorio (19), de modo que el cabezal de boquilla giratorio (19) puede girar alrededor de dicho pasador (27).
[0056] La parte no giratoria está provista de una entrada (no mostrada) para agua a presión y conectada fluidamente a una entrada para agua a presión presente en el extremo superior del cabezal de boquilla giratorio. Dicha entrada para agua está conectada fluidamente a dos salidas de boquilla (28) presentes en el extremo inferior (22) del cabezal de boquilla giratorio (19) desde las que se expulsa un chorro al utilizarlo.
[0058] El cabezal de boquilla giratorio (19) está además contenido dentro de la cámara (20) porque el extremo superior (21) del cabezal de boquilla giratorio (19) tiene un diámetro mayor que la abertura (24). El extremo inferior (22) del cabezal de boquilla giratorio (19) está presente en la abertura de la cámara del cabezal de boquilla, de modo que queda una abertura de manguito entre el cabezal de boquilla giratorio y los lados de la abertura (24) de la cámara del cabezal de boquilla (20). A través de esta abertura de manguito, el agua puede fluir desde la cámara del cabezal de boquilla (20). Las dos salidas de boquilla (28) para descargar un chorro de agua forman un ángulo de 45 grados con la vertical, de modo que, al utilizarlo, el chorro de agua se descarga formando un ángulo de 45 grados con la vertical. Preferiblemente, este ángulo está entre 30 y 60 grados.
[0060] La Figura 6 muestra una vista en sección transversal de la primera boquilla (8a) contando desde el extremo radialmente extendido (11) del brazo (8) desde un lado. La sección transversal se realiza en AA', como se indica en la Figura 7. Se muestra el interior de la cámara del cabezal de la boquilla (20), en la que hay una rueda hidráulica horizontal (29) con un eje de rotación vertical como parte del cabezal giratorio de la boquilla (19). La pared (30) de la cámara del cabezal de la boquilla (20) tiene dos aberturas (31) para descargar un chorro de agua en la cámara del cabezal de la boquilla (20). La dirección de estos chorros de agua es tangencial con la rueda hidráulica (29), como se muestra en la Figura 7. El agua que se suministra a estas dos aberturas (31) se suministra desde los canales colectores (25a, 25b).
[0062] La Figura 7 muestra una sección transversal horizontal BB', tal y como se muestra en la Figura 6. La rueda hidráulica horizontal (29) se muestra colocada en la cámara del cabezal de la boquilla (20) y las dos aberturas (31) desde las que se expulsa un chorro de agua al utilizarla en dirección tangencial con respecto a la rueda hidráulica (29). De esta manera, la rueda hidráulica (29) se alinea funcionalmente con una o más aberturas para descargar un chorro de agua en la cámara del cabezal de la boquilla, de modo que se produce una rotación del cabezal giratorio de la boquilla (19).
[0063] La Figura 8 muestra una combinación (41) de un martillo vibratorio (42) y el dispositivo de fluidización desmontable (1) de la Figura 1, colocados sobre y dentro de un pilote de cimentación (43) con un eje de pilote (40) que se coloca en un lecho submarino (44) que tiene capas de arena (45) y una capa de arcilla (46). El martillo vibratorio (42) está conectado al dispositivo de fluidización desmontable (1) mediante cables de longitud variable (47). El martillo vibratorio (42) se coloca en el extremo superior (48) de la cimentación tubular (43) y el dispositivo de fluidización desmontable (1) se baja hasta el extremo inferior (49) de la cimentación (43). En dicho extremo inferior (49), el dispositivo de fluidización desmontable (1) se fija radialmente a las paredes internas de la cimentación tubular (43). El martillo vibratorio hace vibrar la cimentación tubular (43). Se suministra agua a presión al dispositivo de fluidización desmontable (1), lo que hace que el extremo inferior giratorio (7) gire y expulse chorros de agua por las boquillas de inyección de agua (8a) y que el suelo (45) del lecho submarino sea cortado por los dientes de corte mecánicos (9).
[0064] La Figura 9 muestra la combinación (41) con más detalle sin el pilote de cimentación. La combinación (41) tiene una estructura (50) conectada al martillo vibratorio (42) y provista de medios de guía (51) para conductos de agua a alta presión (52) y con un cabrestante (53) para los cables de longitud variable (47).
[0066] La invención se ha ensayado en un pilote de cimentación con un diámetro interno de 2 m, tal y como se muestra en la Figura 3. Se ha observado que la velocidad media de penetración (Figura 10) y la profundidad media de rechazo (Figura 11) aumentan considerablemente, mientras que la deformación media se reduce (Figura 12) y se requiere menos energía (Figura 13) cuando se utiliza la combinación en comparación con el uso exclusivo de un martillo vibratorio.
Claims (15)
1. REIVINDICACIONES
1. Boquilla giratoria (8a) que comprende una parte fija no giratoria (15) y un cabezal de boquilla giratorio (19) presente en una cámara de cabezal de boquilla (20)
- en donde el cabezal de boquilla giratorio (19) tiene un extremo superior (21) y un extremo inferior (22), - en donde la cámara del cabezal de boquilla (20) tiene una pared (23) que define la cámara (20) y una abertura (24) en su extremo inferior, la abertura (24) tiene lados y la pared de la cámara del cabezal de boquilla (20) tiene una o más aberturas (31) para descargar un chorro de agua en la cámara del cabezal de boquilla (20),
- en donde el extremo inferior (21) del cabezal de boquilla giratorio (19) está presente en la abertura (24) de la cámara del cabezal de boquilla (20) de tal manera que queda una abertura de manguito entre el cabezal de boquilla giratorio (19) y los lados de la abertura (24) de la cámara del cabezal de boquilla (20),
- en donde la parte no giratoria (15) está provista de una entrada para agua a presión y un conducto (26) para el paso de agua a presión a una entrada para agua a presión presente en el extremo superior (21) del cabezal de boquilla giratorio (19), dicha entrada para agua está conectada de manera fluida a una o más salidas de boquilla (28) presentes en el extremo inferior (22) del cabezal de boquilla giratorio (19) desde el cual se expulsa un chorro cuando este se utiliza, y
- en donde el cabezal de boquilla giratorio (19) está provisto, además, de una rueda hidráulica horizontal (29) con un eje de rotación vertical en su extremo superior (21) que está alineado funcionalmente con una o más aberturas para descargar un chorro de agua en la cámara del cabezal de boquilla (20), de modo que se produce una rotación del cabezal de boquilla giratorio (19).
2. Boquilla giratoria (8a) según la reivindicación 1, en donde el conducto (26) para el paso de agua a presión es un canal axial (26) que tiene un pasador (27), pasador (27) que está provisto de una salida conectada fluidamente al extremo superior (21) del cabezal de boquilla giratorio (19) y en donde el pasador (27) está situado en una abertura para pasador presente en el extremo superior (21) del cabezal de boquilla giratorio (19), de modo que el cabezal de boquilla giratorio (19) puede girar alrededor de dicho pasador (27).
3. Boquilla giratoria (8a) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde las salidas de las boquillas (28) están situadas en un ángulo de entre 30 y 60 grados con respecto a la vertical.
4. Uso de la boquilla giratoria de una cualquiera de las reivindicaciones 1-3 en el movimiento de tierra.
5. Un dispositivo de fluidización desmontable (1) para utilizarlo en un pilote tubular de cimentación colocado verticalmente que tiene un eje de pilote y que comprende un elemento central (3) y medios de fijación que se extienden radialmente (4),
en donde los medios de fijación que se extienden radialmente (4) pueden tener una primera posición en la que, al utilizar el pilote tubular de cimentación, el elemento central se fija radialmente al interior del pilote tubular de cimentación y una segunda posición que permite que el dispositivo de fluidización (1) se mueva axialmente a lo largo de la longitud del pilote tubular de cimentación,
en donde el elemento central (3) tiene en su extremo inferior, cuando el dispositivo de fluidización desmontable está en su orientación de uso, un extremo inferior giratorio (7) que, durante el uso, puede girar en una dirección de rotación a lo largo del eje del pilote,
en donde el extremo inferior giratorio (7) está provisto de brazos que se extienden horizontalmente (8), brazos (8) cada uno de los cuales está provisto de boquillas de inyección de agua a alta presión (8a) y de elementos de corte mecánicos (9) que se extienden desde el brazo (8) en la dirección de rotación, y
en donde las boquillas de inyección de agua a alta presión (8a) son boquillas giratorias (8a) según una cualquiera de las reivindicaciones 1-3.
6. El dispositivo de fluidización desmontable según la reivindicación 5, en donde las boquillas de inyección de agua a alta presión (8a) están situadas en una sola fila a lo largo del brazo que se extiende desde el elemento central.
7. El dispositivo de fluidización desmontable según una cualquiera de las reivindicaciones 5-6, en donde el extremo inferior giratorio (7) está provisto de dos brazos (6).
8. El dispositivo de fluidización desmontable según una cualquiera de las reivindicaciones 5-7, en donde los elementos de corte mecánicos (9) son dientes situados en un lado del brazo (6) en la dirección de rotación.
9. El dispositivo de fluidización desmontable según una cualquiera de las reivindicaciones 5-8, en donde los medios de fijación que se extienden radialmente (4) se mueven de la primera a la segunda posición por medio de un sistema hidráulico.
10. Método para colocar una cimentación tubular en un lecho submarino en donde se utiliza una combinación de un martillo vibratorio y un dispositivo de fluidización desmontable según una cualquiera de las reivindicaciones 5-9, en
donde el martillo vibratorio está conectado al dispositivo de fluidización desmontable mediante cables de longitud variable y en donde el martillo vibratorio se coloca en el extremo superior de la cimentación tubular y el dispositivo de fluidización desmontable se baja hasta el extremo inferior de la cimentación, en cuyo extremo inferior el dispositivo de fluidización desmontable se fija radialmente a las paredes internas de la cimentación tubular y en donde el martillo vibratorio hace vibrar la cimentación tubular y en donde se suministra agua a presión al dispositivo de fluidización desmontable, lo que hace que el extremo inferior giratorio gire y expulse chorros de agua desde la boquilla de inyección de agua y que el suelo del lecho submarino sea cortado por los elementos de corte mecánicos.
11. Método según la reivindicación 10, en donde la presión del agua suministrada a las boquillas de inyección de agua (8a) es de al menos 5 bar.
12. Método según la reivindicación 11, en donde la presión del agua suministrada a las boquillas de inyección de agua (8a) está entre 20 y 500 bar.
13. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 10-12, en donde el extremo inferior giratorio (7) gira a una velocidad de entre 5 y 60 rpm.
14. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 10-13, en donde el diámetro interno de la cimentación tubular está entre 1 y 20 m.
15. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 10-14, en donde el lecho submarino comprende una capa de arena, limo, arcilla blanda, arcilla muy rígida o arcilla Boom o cualquier combinación de las mencionadas.
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| DE3419517C2 (de) * | 1984-05-25 | 1993-09-30 | Zueblin Ag | Verfahren zum unterirdischen Einbau von Rohrleitungen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
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