IT202100002195A1 - Struttura modulare e componibile per la messa a dimora e l’insediamento di organismi marini in ambiente sommerso - Google Patents

Description

STRUTTURA MODULARE E COMPONIBILE PER LA MESSA A DIMORA E

L?INSEDIAMENTO DI ORGANISMI MARINI IN AMBIENTE SOMMERSO

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda il settore delle strutture sommerse per favorire l?insediamento e facilitare il ripopolamento della flora e fauna marina. In particolare, la presente invenzione riguarda una struttura modulare per la formazione di una barriera artificiale sommersa.

Le barriere artificiali sono generalmente utilizzate in ambienti marini degradati o soggetti a erosione costiera. ? infatti noto come alcuni fenomeni quali l?inquinamento o l?eccessivo sforzo di pesca, contribuiscano alla perdita di biodiversit? degli habitat, con la riduzione o scomparsa dei relativi servizi ecosistemici. Questo impoverimento comporta una generale perdita di complessit? strutturale e funzionale lungo la fascia costiera. Scopo delle barriere artificiali suddette ? quello di ospitare flora e fauna acquatica, minimizzando l?impatto ambientale e favorendo il restauro di aree degradate.

Sono note svariate tipologie di barriere artificiali sommerse.

Ad esempio, il brevetto italiano IT1244695 descrive una struttura sommersa per la protezione ed il ripopolamento naturale della flora e della fauna; tale struttura ? una scatola rigida formata da pareti a griglia e pareti con passaggi che delimitano uno spazio interno circoscritto e che sono provviste di fori per il passaggio dell?acqua. Le pareti a griglia e quelle con passaggi sono combinabili tra loro e realizzate in diversi materiali comprendenti cemento armato, vetroresina ed acciaio trattato.

Esistono poi strutture sommerse ottenute con elementi modulari, sovrapponibili o montabili a definire strutture di geometria/forma/dimensione variabile.

Alcuni esempi di tali strutture modulari sono descritte di seguito.

Il brevetto statunitense US5071285 descrive una barriera artificiale progettata per sostituire e/o proteggere scogliere naturali. Tale barriera si compone di pannelli di cemento sovrapposti su di un asse verticale e separati da blocchi distanziatori, ai quali sono fissati mediante barre di rinforzo in maniera modulare in modo da variare le dimensioni e la forma della barriera. I ripiani, una volta posizionati, sono tra loro fissi e inamovibili.

Una soluzione similare ? descritta nel brevetto statunitense US5803660, in cui la barriera artificiale si compone di blocchi quadrati in calcestruzzo con scanalature di montaggio sulle superfici superiore ed inferiore. I blocchi possono comprendere una piastra basale centrale, un?apertura circolare centrale o essere completamente cavi. La struttura pu? anche comprendere altri elementi quali una cupola ed un componente ad arco. Tutti i componenti della struttura possono essere usati separatamente oppure in gruppi identici o in combinazione tra loro, ma una volta che sono stati disposti, i blocchi sono tra loro fissi.

Anche il brevetto US6896445 descrive una barriera componibile a partire da unit? modulari. Ogni modulo ? realizzato preferibilmente in cemento e si compone di una parete superiore, una parete di fondo, pareti laterali opposte e pareti terminali opposte che sono interconnesse per formare un interno cavo. Ciascuna delle pareti ? formata da una o pi? aperture la cui posizione e dimensione ? progettata per consentire l'accesso della fauna marina all'interno delle unit?, consentire il passaggio della luce solare al suo interno e dirigere il flusso dell'acqua di mare.

Si segnala anche la pubblicazione internazionale WO2019/038704 relativa ad una barriera modulare costituita da blocchi piramidali cavi e con aperture sui lati obliqui, realizzati con detriti di corallo morto. In questo caso i blocchi sono realizzati a mano quindi tale soluzione, oltre che particolarmente complessa per la sua realizzazione, ? anche costosa.

Da quanto sopra descritto appare evidente come un principale problema di tali barriere sia la loro scarsa adattabilit?. Anche se modulari, le strutture restano non modificabili.

Le barriere oggi in uso svolgono prevalentemente un unico ruolo o di substrato per l?insediamento di flora e fauna o di barriera antierosione. I pochi casi noti di barriere con duplice funzione presentano strutture del tutto differenti, pensate prevalentemente per ambienti tropicali e con risultati poco omogenei.

Scopo della presente invenzione ? quello di potere risolvere con un?unica struttura polifunzionale tutte le sopracitate problematiche individuate nelle barriere note.

Ancora uno scopo della presente invenzione ? quello di fornire un habitat ideale per specie sia vegetali sia animali fornendo ampi gradienti di luce e idrodinamismo, fornendo aree di rifugio e strutture ad hoc per la deposizione di ovature.

La barriera secondo l?invenzione ha inoltre lo scopo di limitare l?effetto ?stepping stones? per specie aliene, ovvero permettere predisposizioni per il trapianto di organismi endemici e aumentare quindi la competizione con eventuali specie aliene.

Ulteriore scopo ? quello di fornire habitat adeguati, per interesse e sicurezza, alla fruizione da parte del turismo subacqueo, ma anche idonei a testare e implementare progetti di restauro ambientale.

Ancora uno scopo dell?invenzione ? quello di fornire strutture utili a ridurre l?erosione costiera.

Questi e altri scopi vengono raggiunti dalla struttura secondo l?invenzione le cui caratteristiche essenziali sono definite dalla prima rivendicazione annessa. Altre importanti caratteristiche accessorie sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Le caratteristiche e i vantaggi della struttura risulteranno pi? chiaramente dalla descrizione che segue di una sua forma realizzativa, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo con riferimento ai disegni annessi in cui:

? la figura 1 mostra in vista prospettica un modulo per l?insediamento di flora e/o fauna marina secondo l?invenzione;

? la figura 2 ? una vista analoga a quella di figura 1 con una parete laterale rappresentata in trasparenza per maggiore comprensione del disegno; ? la figura 3 mostra un esploso parziale della struttura delle figure precedenti, con alcuni elementi non mostrati per chiarezza;

? la figura 4 ? una vista in esploso della struttura delle figure precedenti ? la figura 5 ? una ulteriore vista della struttura delle figure precedenti;

? la figura 6 mostra una barriera realizzata con due strutture secondo l?invenzione.

Con riferimento alle summenzionate figure, la struttura di barriera secondo l?invenzione comprende un telaio scatolare 1 composto da una pluralit? di montanti 10 e traverse 11. Il telaio definisce un vano interno 12.

Le traverse 11 sono disposte orizzontalmente, a definire i lati orizzontali del telaio scatolare, i montanti 10 sono invece disposti verticalmente, a definire i lati verticali del telaio scatolare. Il termine verticale ? associato ad un asse Y che, in posa, definisce un asse che si sviluppa verticalmente dal fondale marino. Un asse X perpendicolare all?asse Y ? definito come ?orizzontale?.

Nella soluzione mostrata nelle figure, il telaio scatolare ? un parallelepipedo. Va da s? che altre forme potrebbero essere previste. Ne risulta che nell?esempio preferito sono individuabili due coppie di montanti adiacenti e complanari, rispettivamente frontali e posteriori e due coppie di traverse adiacenti e complanari, ovvero superiori ed inferiori. Queste coppie di traverse e montanti definiscono i lati frontale 100 e posteriore 101 del telaio scatolare 1. Il telaio scatolare si compone poi di lati laterali 102, 103 perpendicolari ai lati frontale e posteriore. Completano lo scatolare un fondo 104 ed un cielo 105.

Fermo restando che le pareti frontale, laterali e posteriore potrebbero essere invertite rispetto a quelle indicate nelle immagini, si ritiene per convenzione nella presente descrizione che la parete frontale sia quella da cui entra la corrente d?acqua quando la struttura ? in loco o in opera, mentre la parete posteriore sia quella da cui la corrente d?acqua esce quando la struttura ? in loco. Le pareti laterali sono intese invece come quelle perpendicolari alla corrente d?acqua, ancora quando la struttura ? in loco.

Ancora, traverse e montanti sono assemblati tra loro per incastro, tramite l?inserimento di barre di fissaggio 2. Allo scopo di inserimento delle barre di fissaggio 2, sui montanti e sulle traverse sono realizzate apposite forature 3. Le forature 3 sono disposte sostanzialmente in prossimit? delle estremit? inferiore 10a e superiore 10b dei montanti. Il montaggio ? previsto a terra, prima dell?immersione.

I montanti presentano poi vantaggiosamente ulteriori forature 4, ovvero una schiera ordinata di fori 4; i fori della schiera ordinata sono disposti allineati lungo l?asse Y, ciascuno ad una quota rispettivamente superiore al precedente. In una soluzione realizzativa preferita i fori 4 si estendono sostanzialmente per un segmento centrale 10c del montante stesso, compreso tra le estremit? superiore 10a ed inferiore 10b.

A chiusura dello scatolare, o meglio a chiusura laterale del telaio scatolare, sono previste pareti 5 che si impegnano tra due coppie di montanti adiacenti laterali e le rispettive due traverse di collegamento a chiusura dei lati 103, 102.

Le pareti laterali 5 possono essere piene, ovvero continue, oppure essere pareti a griglia o presentare altre interruzioni per consentire il passaggio dell?acqua quando la struttura ? immersa.

Le facce frontale 100 e posteriore 101 sono invece lasciate aperte, per consentire il passaggio dell?acqua internamente al vano 12 definito dallo scatolare.

Anche la parete di fondo 104 e di cielo 105 sono prive di pareti di chiusura nell?esempio illustrato.

Eventualmente in altre forme realizzative lo scatolare pu? essere chiuso anche superiormente ed inferiormente.

Internamente al vano 12 sono alloggiati, in assetto sovrapposto secondo l?asse Y, due o pi? ripiani 6, spaziati l?uno rispetto all?altro.

I ripiani 6 sono quindi installati a formare una sorta di scaffalatura.

Ancora, i ripiani 6 sono alloggiati internamente al vano 12 per incastro reversibile sui montanti verticali 10 ed in particolare sulle coppie di montanti verticali frontali e posteriori. I ripiani 6 si dispongono quindi tra la parete frontale 100 e posteriore 101 dello scatolare.

L?incastro reversibile ? ottenuto attraverso mezzi di incastro reversibile quali attraverso l?inserimento di perni 60 che si impegnano sui montanti adiacenti 10 e, almeno, sui fianchi dei ripiani 6. Nell?esempio illustrato i perni 60 sono in forma di barre che hanno lunghezza tale da impegnarsi sui montanti adiacenti attraversando l?intero ripiano.

Grazie a tale soluzione le barriere possono essere composte prima di essere di calate con la disposizione dei ripiani pi? adatta allo scopo, permettendo quindi di ottenere diverse configurazioni in relazione alle esigenze del cliente, ai fini operativi, agli obiettivi preposti e alle caratteristiche dell?ambiente in cui saranno installate.

Ancora, i mezzi di incastro reversibile si impegnano su coppie di fori 4 della schiera 4 ordinata sui montanti. Va da s? che questo lascia elevata possibilit? di montaggio. Non ? infatti detto che il ripiano 6 sia montato orizzontalmente (con inclinazione nulla rispetto ad un piano di riferimento XY perpendicolare all?asse Y) ma potrebbe essere montato inclinato (sempre rispetto al piano orizzontale di riferimento XY) semplicemente impegnando i mezzi reversibili su coppie di fori anteriori/posteriori tra loro disposte a quote di altezza diverse.

I ripiani 6 possono quindi essere disposti inclinati frontalmente o posteriormente o alternativamente come mostrato negli esempi illustrati. I ripiani possono essere disposti con inclinazione variabile con un?angolazione positiva o negativa l?uno rispetto al successivo in una possibilit? di assetto libero.

I ripiani 6 possono essere in numero variabile.

Ogni ripiano pu? inoltre contenere sulla sua superficie fori, sporgenze, solchi ed altri artifici che consentano di migliorare la circolazione dell?acqua nella barriera, la colonizzazione della superficie da parte degli organismi marini e fornire riparo o vie di fuga alla fauna mobile. Sui ripiani e su ogni componente della struttura possono essere applicati, in fase di produzione o successivamente, strati di materiali specificamente idonei ad ottimizzare l?insediamento di organismi marini. Tali materiali, di origine minerale od organica ma comunque naturale, possono essere rottami di conchiglie, rottami di vetro, ciottoli, ceramica ed altro; essi potranno essere ancorati alle superfici dei ripiani in modi diversi in funzione delle necessit? operative.

Preferibilmente i ripiani 6 sono realizzati in cemento. Eventualmente altri materiali eco-compatibili possono essere previsti.

Come detto sopra, i ripiani 6 occupano sostanzialmente l?interno del vano 12; tuttavia possono essere previste anche soluzioni in cui i ripiani sporgono con una loro estremit? dal vano, esternamente al telaio 1 (si veda a tale proposito l?esempio di figura 6). Tale soluzione agevola, in fase di predisposizione prima dell?immersione, il posizionamento desiderato dei ripiani 6 in relazione alle varie esigenze e offre alla fauna marina la possibilit? di sfruttare diverse condizioni ambientali (luce, idrodinamismo).

Un esempio di tale barriera ? mostrato in figura 6; in questo caso, la barriera ? ottenuta con una pluralit? di strutture secondo l?invenzione disposte allineate o comunque sostanzialmente allineate, con le pareti di ingresso/uscita della corrente disposte allineate, in modo tale da garantire un corretto afflusso di acqua entro la struttura e sui singoli ripiani 6. Eventualmente le strutture che formano la barriera possono essere tra loro anche disposte in sovrapposizione.

Come sopra descritto, la struttura ? inoltre adatta ad essere utilizzata in installazioni che comprendano una pluralit? di strutture analoghe, a formare una barriera utilizzabile ad esempio come barriera atta alla dispersione dell?energia dell?idrodinamismo, o al contenimento dell?erosione costiera.

Tale barriera pu? essere dotata di sensori tra loro connessi a formare una rete integrata di raccolta dati e studio dell?ambiente sommerso.

La struttura descritta presenta numerosi vantaggi.

In particolare, il fatto che i ripiani possano essere disposti in modo variabile o in assetto sporgente, consente ad esempio di pre-impiantare le colonie vegetali e animali sui singoli ripiani per poi inserirli nel telaio.

I ripiani sono predisposti, prima del posizionamento in loco, con dei substrati opportuni (ad esempio ghiaia) per l?insediamento o la sistemazione della flora e/o della fauna desiderata.

Grazie alla versatilit? di posizionamento ed inclinazione dei ripiani, la struttura pu? essere utilizzata per mitigare i processi di erosione costiera senza alterare le funzionalit? ecosistemiche. Sulla base di studi preliminari sull?intensit? e sulla direzione delle correnti dominanti sar? possibile collocare le barriere in modo da abbattere l?energia del moto ondoso prima che questo arrivi sulla linea di costa.

La struttura ? quindi in grado di sopportare l?azione dinamica del moto ondoso propagata sul fondale marino senza subire danni.

Ulteriore vantaggio consiste nel poter creare reti di sensori di rilevamento integrate dovuta alla predisposizione per l?installazione di sensori ambientali.

Ne consegue quindi che la struttura descritta ? estremamente flessibile sia da un punto di vista costruttivo che funzionale e adatta a rispondere a svariate esigenze in termini di efficienza, versatilit? e funzionalit?.

La barriera ? composta da moduli facilmente adattabili a vari tipi di funzione che possono svolgere, da amplificatori di biodiversit? con la presenza di molti ripiani orizzontali e/o diversamente inclinati, a palestre per l?avviamento alla subacquea ricreativa, utilizzando solo le pareti esterne oltre a varie soluzioni intermedie. La disposizione dei ripiani ? pensata per consentire anche l?eventuale trapianto di fanerogame marine. La disposizione delle barriere, distanza dalla costa e orientamento, pu? inoltre fornire un importante contributo alla riduzione dei fenomeni d?erosione costiera.

La forma caratteristica della struttura ne determina una grande stabilit? sul fondale subacqueo su cui pu? essere posata, senza necessit? di ulteriori opere o strumenti di ancoraggio o supporto.

La struttura e la barriera in genere ha inoltre una potenziale attrattiva estetica, perch? determina la formazione di un ambiente sommerso popolato; pertanto potrebbe essere oggetto di percorsi subacquei sia a titolo turistico che didattico.

Le strutture possono essere disposte in modo da permettere la creazione di diversi contesti ambientali utili alla formazione e alle attivit? ricreative subacquee, per esempio tunnel di varie lunghezza e complessit?.

Infine, la struttura pu? fornire un basamento adeguato alla costruzione di ormeggi. La presente invenzione ? stata fin qui descritta con riferimento a sue forme di realizzazione preferite. ? da intendersi che possano esistere altre forme realizzative che afferiscono al medesimo nucleo inventivo, tutte rientranti nell?ambito di protezione delle rivendicazioni qui di seguito riportate.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Una struttura modulare per l?insediamento e la coltivazione in ambiente sommerso di flora e/o fauna marina, detta struttura comprendendo un telaio (1) scatolare che definisce un vano (12) ed essendo caratterizzata dal fatto che, internamente a detto vano (12) sono disposti in modo rimovibile due o pi? ripiani (6) in assetto reciprocamente sovrapposto e spaziato l?uno dall?altro secondo un asse verticale (Y).

2. La struttura secondo la rivendicazione 1, in cui ciascuno di detti ripiani (6) ? disposto internamente a detto vano (12) con un?inclinazione variabile rispetto ad un piano di riferimento orizzontale (XY) definito da detto asse verticale (Y) e da un asse orizzontale (X) perpendicolare a detto asse verticale (Y).

3. La struttura secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui ciascuno di detti ripiani (6) ? montato reversibilmente entro detto vano (12) attraverso mezzi di connessione reversibile, in cui detti mezzi di connessione reversibile realizza una connessione ad incastro tra detto ripiano e detto telaio scatolare (1).

4. La struttura secondo la rivendicazione precedente, in cui detto telaio scatolare ? definito da coppie adiacenti e complanari di montanti (10) e coppie adiacenti e complanari di traverse (11), in cui detti montanti (10) si ergono secondo detto asse verticale (Y).

5. La struttura secondo la rivendicazione 4, in cui su detti montanti sono predisposte schiere di fori (4) ordinate lungo detto asse verticale (Y), in cui ciascun foro di detta schiera ? disposto ad una quota superiore lungo l?asse (Y) rispetto al precedente.

6. La struttura secondo la rivendicazione 5, in cui detti mezzi di connessione reversibile si impegnano in coppie di detti fori (4) disposti a medesima quota su rispettivi montanti adiacenti.

7. La struttura secondo la rivendicazione 6, in cui detti mezzi di connessione reversibile sono perni (60) atti ad impegnarsi entro detti fori (4).

8. La struttura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto telaio scatolare (1) comprende pareti laterali di chiusura (5), detti ripiani (6) disponendosi tra un lato frontale (100) ed un lato posteriore (101) di detto telaio, dove quando detta struttura ? posta in loco in ambiente sommerso, detto lato frontale e detto lato posteriore materializzano un ingresso e un?uscita della corrente di acqua.

9. La struttura secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui ciascuno ripiano (6) prevede sulla sua superficie fori, sporgenze, solchi o altri artifici che consentano di migliorare l?attecchimento e la colonizzazione della superficie stessa del ripiano da parte degli organismi marini, oppure prevede l?applicazione di strati di materiali specificamente idonei ad ottimizzare il contatto con gli organismi marini quali ad esempio materiali di origine minerale od organica.

10. Una barriera sommersa comprendente una pluralit? di strutture secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui dette strutture sono disposte almeno in assetto allineato su di un fondale marino.