ITMI20090383A1 - Dispositivo di appoggio su fondale per mezzi navali auto-sollevanti - Google Patents

Description

“Dispositivo di appoggio su fondale per mezzi navali auto-sollevantiâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo di appoggio su fondale per mezzi navali auto-sollevanti.

Più in particolare, la presente invenzione riguarda un dispositivo di movimentazione, centraggio ed appoggio delle gambe di un mezzo navale autosollevante ed il metodo di ancoraggio rigido delle gambe di detto mezzo navale contro un basamento predisposto su un fondale, preferibilmente marino, in condizioni di sicurezza.

Come à ̈ noto, la necessità di trasportare e movimentare carichi mediante sollevamento si presenta, in ambito marittimo, con elevata frequenza riguardando i più svariati campi di applicazione di pertinenza dell’industria energetica e delle costruzioni civili, marittime e portuali.

Per coprire le varie esigenze operative sono attualmente disponibili soluzioni diversificate, in funzione delle dimensioni e peso dei manufatti da movimentare, dei requisiti di installazione e degli scenari ambientali di riferimento.

Una soluzione attualmente impiegata per sollevare, trasportare ed installare “off-shore†manufatti voluminosi e pesanti à ̈ costituita da un pontone autopropulso sul quale sono disposti dei mezzi di movimentazione (sollevamento/abbassamento) del manufatto. Tali mezzi sono posizionati, preferibilmente, in maniera simmetrica sulla superficie emersa dello scafo del pontone. Questo ultimo, comprende anche una pluralità di mezzi di vincolo a fondo mare costituiti da una pluralità di gambe mobili nella direzione verticale, disposte perifericamente e che vengono abbassate ed appoggiate contro il fondale marino per stabilizzare il pontone e sollevarlo al di sopra del livello del mare in modo da poter attuare le fasi di posizionamento del manufatto trasportato, senza essere sostanzialmente influenzati dalle condizioni meteo-marine.

Un esempio di pontone autopropulso atto alla movimentazione di paratoie in acciaio di grosse dimensioni à ̈ quello che si utilizzerà per l’esecuzione del progetto MOSE che si propone di regolare i flussi di marea nella laguna della città di Venezia. Si tratta di un pontone modulare che ha una forma a C, la cui concavità laterale consente di sollevare, alloggiare per il trasporto ed abbassare le paratie che vengono prelevate dai cantieri in terraferma e portate in corrispondenza delle bocche di ingresso della laguna (Malamocco, Chioggia, Lido San Nicolò e Lido-Treporti) dove saranno installate per formare quattro barriere, incernierate su basi di appoggio, ciascuna delle quali costituita da circa 20 paratie.

Il pontone dispone di almeno quattro gambe retrattili simmetriche, rispetto allo scafo, che vengono abbassate fino ad appoggiarsi sul fondale della laguna per consentire di sollevare lo scafo al di sopra del livello del mare nel momento in cui la paratia deve essere calata in acqua ed installata.

Più in particolare, quando il pontone, che trasporta la paratia, arriva in posizione abbassa le quattro gambe per appoggiarsi su un basamento in calcestruzzo già predisposto sul fondale della laguna, solleva lo scafo e, quindi, cala la paratia. Questa operazione presenta alcune difficoltà dovute al fatto che nella fase di posizionamento del pontone e di abbassamento delle gambe, lo scafo subisce le condizioni meteo-marine che provocano, tra gli altri, anche movimenti di rollio, beccheggio ed imbardata che limitano, se non addirittura impediscono, il corretto svolgimento delle operazioni di posizionamento e vincolo a fondo mare. Infatti, a causa di questi movimenti dello scafo, c’à ̈ il rischio che le gambe retrattili urtino pesantemente contro il basamento di calcestruzzo, danneggiandosi, ovvero che non ci sia un preciso posizionamento delle gambe stesse.

Mentre l’imbardata può essere regolata tramite una gestione mirata dei mezzi di autopropulsione, nulla si può fare per il rollio ed il beccheggio.

La Richiedente ha trovato un dispositivo di appoggio su fondale per mezzi navali auto-sollevanti che consente di vincolare il natante sul fondale con precisione e senza urti anche in presenza di condizioni meteo-marine che provocano forte rollio e beccheggio dello scafo del natante.

Costituisce, pertanto, oggetto della presente invenzione un dispositivo di appoggio su fondale per mezzi navali dotati di gambe di appoggio autosollevanti, in cui ciascuna gamba comprende:

a. un elemento strutturale verticale in grado di abbassarsi e sollevarsi;

b. un dispositivo di assorbimento degli urti e di centraggio disposto in corrispondenza dell’estremità di appoggio di detto elemento strutturale, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di assorbimento degli urti e di centraggio à ̈ costituito essenzialmente da:

i. un mezzo telescopico coassiale e vincolato a detto elemento strutturale mediante un mezzo elastico incernierato;

ii. un piede di appoggio comprendente un giunto semi-sferico, connesso all’estremità non vincolata di detto elemento telescopico, la parte piana di detto piede di appoggio fronteggiando il fondale; e

iii. un perno di centraggio coassiale e vincolato al piede di appoggio mediante un mezzo elastico incernierato, atto a centrare degli alloggiamenti predisposti sul fondale. Secondo la presente invenzione, l’elemento strutturale (a) costituisce la parte portante della gamba del mezzo navale ed à ̈ costituito da una struttura reticolare o da una struttura cava cilindrica o a forma di parallelepipedo a sezione quadrata o rettangolare. Può essere realizzato in acciaio inossidabile o in lega metallica resistente alla corrosione e può essere abbassato o sollevato tramite sistemi a cremagliera o con sistemi di tipo “jacking†idraulico.

Il dispositivo di assorbimento degli urti e di centraggio à ̈ caratterizzato dalla presenza di mezzi elastici che collegano rispettivamente il mezzo telescopico ed il perno di centraggio rispettivamente all’elemento strutturale ed al piede di appoggio. Detti mezzi elastici sono realizzati tramite martinetti o pistoni oleodinamici collegati ad accumulatori oppure tramite molle meccaniche o elementi in gomma per garantire cedevolezza.

Il mezzo telescopico ed il perno di centraggio, meglio descritti in seguito con riferimento alle Figure allegate, sono entrambi coassiali con l’elemento strutturale e sono costituiti essenzialmente da strutture in acciaio o lega metallica.

Costituisce ulteriore oggetto della presente invenzione un metodo per appoggiare un mezzo navale autosollevante su un basamento, predisposto su un fondale, detto mezzo navale essendo dotato di una pluralità di gambe di appoggio auto-sollevanti, e per sollevare detto mezzo navale al di sopra del livello dell’acqua tramite dette gambe di appoggio autosollevanti, che comprende:

A. disporre sul basamento predisposto una pluralità di recessi atti a ricevere corrispondenti mezzi di assorbimento degli urti e di centraggio associati a dette gambe di appoggio auto-sollevanti;

B. posizionare il mezzo navale in modo tale che l’asse verticale di ciascuna gamba coincida sostanzialmente con ciascun recesso;

C. abbassare le gambe di appoggio fino ad una distanza predefinita dal basamento;

D. raggiunta la distanza predefinita, arrestare la discesa delle gambe ed avviare la discesa di detti mezzi di assorbimento degli urti e di centraggio, interni a ciascuna gamba, fino al contatto con il basamento;

E. centrare il recesso presente nel basamento con un perno di centraggio associato a detti mezzi di assorbimento degli urti e di centraggio;

F. centrato il recesso, abbassare le gambe fino a contatto con il basamento e sollevare lo scafo del mezzo navale oltre il livello dell’acqua.

Secondo il metodo della presente invenzione, il mezzo navale à ̈ un mezzo marino autosollevante, ad esempio una chiatta o un pontone ovvero uno scafo navale dotato di chiglia come quello descritto nel brevetto USA 7.131.388, che si deve appoggiare sul fondale per eseguire operazioni di abbassamento e/o sollevamento di corpi pesanti, senza essere influenzato dalle condizioni meteo-marine e particolarmente dal moto ondoso. A questo scopo, il mezzo navale dispone di gambe che, quando si appoggiano sul fondo marino, direttamente o su basamento predisposto, spingono su questo e sollevano lo scafo o chiglia sopra il livello del mare.

Il metodo oggetto della presente invenzione consente di effettuare queste operazioni di appoggio e sollevamento senza rischi che le gambe di appoggio, durante la loro fase di discesa verso il fondo, urtino pesantemente contro il fondale od il basamento, danneggiandosi e perdendo il posizionamento. Infatti, poiché le gambe per l’auto-sollevamento sono solidali con lo scafo del mezzo navale, in caso di condizioni meteo-marine non favorevoli, la fase di abbassamento delle gambe stesse avviene con un moto oscillatorio dipendente dai moti dello scafo. Il contatto tra gambe e fondale/basamento à ̈, quindi, ammortizzato se alle gambe del mezzo navale si associa il dispositivo di appoggio e di centraggio della presente invenzione.

Il dispositivo nonché il metodo di appoggio ed ancoraggio del mezzo navale oggetto della presente invenzione potranno essere meglio compresi facendo riferimento agli schemi dei disegni allegati, che ne rappresentano forme di esecuzione illustrative e non limitative. In particolare,

la Figura 1 rappresenta un mezzo navale tipo pontone dotato di gambe per l’auto-sollevamento in fase di navigazione, con le gambe sollevate;

la Figura 2 rappresenta il mezzo navale di Figura 1 appoggiato sul fondale e sollevato rispetto al livello dell’acqua;

la Figura 3 illustra il particolare del sistema di appoggio, in sezione verticale, in fase esecutiva; e

la Figura 4 rappresenta un particolare del piede di appoggio.

Con riferimento alle Figure, il mezzo navale (1) à ̈ il pontone (2) preparato per la posa di paratie per il progetto MOSE e consiste di una pluralità di mezzi modulari assemblati e disposti a forma di C, in modo che la cavità (3) consenta di alloggiare, durante il trasferimento, e di calare o recuperare le paratie metalliche in caso di loro installazione o rimozione per manutenzione.

Il pontone dispone di gambe verticali (4) mobili in senso discendente/ascendente che, in fase di navigazione, sono sollevate come illustrato in Figura 1. Le gambe sono posizionate lungo il perimetro dello scafo e simmetricamente per garantire l’equilibrio ed il bilanciamento dello scafo quando si trova in condizione di appoggio sul fondo marino o sul basamento ed in completa emersione (Figura 2). Giunto in loco, il pontone si stabilizza, calando a fondo mare uno o più riferimenti sonar, poi, giostrando con i mezzi di propulsione (6), si dispone in modo tale che la proiezione sul fondo marino delle gambe coincida sostanzialmente con i corrispondenti recessi di centraggio (7) delle gambe, disposti sul basamento in calcestruzzo (8), preparato per alloggiare e supportare le paratoie (9), nel disegno già in posizione operativa.

A questo punto, vengono abbassate le gambe (4) verso i recessi mediante un sistema dedicato (Jack-in System) (10). Le gambe del pontone si possono muovere solo secondo la direzione verticale, verso il basso o verso l’alto, rimanendo vincolate al pontone per quanto riguarda gli altri movimenti. Ciò vuol dire che, in caso di mare agitato e, quindi di forte beccheggio e rollio dello scafo del pontone, le gambe (4) sono sottoposte ad un moto oscillatorio (in più piani di oscillazione) centrato sostanzialmente sul corrispondente recesso.

Per evitare che da queste oscillazioni derivino urti contro il basamento, che potrebbero o danneggiarlo, e mettere a rischio, successivamente, la stabilità del pontone, o far perdere la posizione precisa richiesta, arrivati in corrispondenza della superficie del basamento, ad esempio ad una distanza compresa fra 100 e 150 cm, si arresta la discesa delle gambe e si avvia il sistema di appoggio oggetto della presente invenzione.

Il sistema di appoggio comprende l’elemento telescopico (11), vincolato alla gamba (4) mediante un sistema elastico (12), ad esempio un pistone idraulico con un accumulatore o una molla a gas, fissato internamente alla gamba tramite giunti cardanici (13), il piede di appoggio (18) comprendente il giunto semisferico (14) ed il perno di centraggio (15) vincolato tramite una molla (16) al giunto semisferico. L’appoggio del piede di appoggio alla superficie del basamento può essere ulteriormente realizzato con un disco di appoggio (17) collegato al giunto semisferico mediante un elemento elastico di collegamento di massa trascurabile, ad esempio realizzato con elementi di gomma così da avere forze d’urto limitate.

L’elemento telescopico viene abbassato fino a toccare il basamento. L’eventuale urto à ̈ assorbito dal sistema ammortizzatore (12). Contemporaneamente, la superficie piana (17) del piede si appoggia sulla superficie del basamento (8), grazie al giunto semisferico.

Sotto la spinta del moto oscillatorio delle gambe, la superficie piana del piede striscia sul basamento attorno al recesso fino a che il perno di centraggio (15) entra nel recesso (7). Il perno stesso guida il movimento oscillatorio verso il vertice del recesso consentendo di mettere il piede in posizione. Per favorire il centraggio del perno (15) nel recesso (7) e, quindi, arrestare il moto oscillatorio delle gambe, il recesso e la punta del perno hanno sezione verticale a V, in modo da garantire un invito per il perno verso il centro del recesso.

Centrato il piede, il sistema di appoggio si irrigidisce progressivamente per avviare la fase di sollevamento del pontone. Si riprende ad abbassare le gambe (4) che, dopo aver toccato la superficie del basamento, consentono di applicare la spinta per sollevare lo scafo del pontone al di sopra del livello del mare.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di appoggio su fondale per mezzi navali dotati di gambe di appoggio auto-sollevanti, in cui ciascuna gamba comprende: a. un elemento strutturale verticale in grado di abbassarsi e sollevarsi; b. un dispositivo di assorbimento degli urti e di centraggio disposto in corrispondenza dell’estremità di appoggio di detto elemento strutturale, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di assorbimento degli urti e di centraggio à ̈ costituito essenzialmente da: i. un mezzo telescopico coassiale e vincolato a detto elemento strutturale mediante un mezzo elastico incernierato; ii. un piede di appoggio comprendente un giunto semi-sferico connesso all’estremità non vincolata di detto elemento telescopico, la parte piana di detto piede di appoggio fronteggiando il fondale; e iii. un perno di centraggio coassiale e vincolato al piede di appoggio mediante un mezzo elastico incernierato, atto a centrare degli alloggiamenti predisposti sul fondale.
2. 2. Dispositivo di appoggio secondo la rivendicazione 1, in cui la parte piana di detto piede di appoggio comprende un disco di appoggio collegato al giunto semisferico in modo elastico.
3. 3. Metodo per appoggiare su un basamento, predisposto su un fondale, un mezzo navale dotato di una pluralità di gambe di appoggio auto-sollevanti e per sollevare detto mezzo navale al di sopra del livello dell’acqua tramite dette gambe di appoggio auto-sollevanti, che comprende: A. disporre sul basamento predisposto una pluralità di recessi atti a ricevere corrispondenti mezzi di assorbimento degli urti e di centraggio associati a dette gambe di appoggio auto-sollevanti; B. posizionare il mezzo navale in modo tale che l’asse verticale di ciascuna gamba coincida sostanzialmente con ciascun recesso; C. abbassare le gambe di appoggio fino ad una distanza predefinita dal basamento; D. raggiunta la distanza predefinita, arrestare la discesa delle gambe ed avviare la discesa di detti mezzi di assorbimento degli urti e di centraggio, interni a ciascuna gamba, fino al contatto con il basamento; E. centrare il recesso presente nel basamento con un perno di centraggio associato a detti mezzi di assorbimento degli urti e di centraggio; F. centrato il recesso, abbassare le gambe fino a contatto con il basamento e sollevare lo scafo del mezzo navale oltre il livello dell’acqua.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui ciascun mezzo di assorbimento degli urti e di centraggio à ̈ parte del dispositivo di appoggio di cui alle rivendicazioni 1 o 2.
5. 5. Mezzo navale auto-sollevante dotato del dispositivo di appoggio di cui alla rivendicazione 1 o 2.