ITMI20091702A1

ITMI20091702A1 - Organo di presa per elementi allungati e continui, veicolo mobile lungo un elemento allungato e continuo, e metodo di avanzamento del veicolo

Info

Publication number: ITMI20091702A1
Application number: IT001702A
Authority: IT
Inventors: Alberto Fassetta; Paolo Vielmo
Original assignee: Saipem Spa
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2011-04-06
Also published as: US9140382B2; EA201270518A1; EP2486314B1; EP2486314A1; EA022151B1; WO2011042790A1; US20120312220A1

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“ORGANO DI PRESA PER ELEMENTI ALLUNGATI E CONTINUI, VEICOLO MOBILE LUNGO UN ELEMENTO ALLUNGATO E CONTINUO, E METODO DI AVANZAMENTO DEL VEICOLO”

La presente invenzione riguarda un organo di presa per selettivamente serrare elementi allungati e continui, un veicolo che impiega tale organo di presa per realizzare un moto di avanzamento, e un metodo di avanzamento di tale veicolo.

Con riferimento alla presente invenzione, la definizione “elemento allungato e continuo” è applicabile a tubazioni e a cavi che presentano una lunghezza finita, ma considerevolmente lunga rispetto all’organo di presa.

Gli elementi allungati e continui sono posati sia sulla terraferma, sia sui letti di corpi d’acqua generalmente per il trasporto di combustibili fossili e di energia elettrica per coprire distanze dell’ordine dei chilometri. Generalmente, tali elementi allungati e continui sono interrati e, in molti casi, gli elementi allungati e continui presentano una sezione trasversale circolare. Gli elementi allungati e continui sono manipolati con organi di presa comprendenti ganasce con superfici di presa conformate in modo da essere complementari alla forma e alle dimensioni dell’elemento allungato e continuo come ad esempio mostrato in GB 2,364,758. Questo tipo di organi di presa impone di adeguare di volta in volta le ganasce al diametro dell’elemento allungato e continuo in modo da definire lungo le ganasce una sufficiente estensione della superficie di presa.

Un altro tipo di organo di presa è descritto nel documento GB 2,448,829 ed è impiegato per collegare temporaneamente un’attrezzatura all’estremità di una tubazione subacquea o due estremità affacciate di due spezzoni distinti di tubazioni subacquee. Tale organo di presa comprende una struttura tubolare e degli anelli gonfiabili disposti all’interno del manicotto per essere disposti selettivamente a contatto della superficie esterna della tubazione subacquea o degli spezzoni. Anche questo tipo di organo di presa non è efficace per serrare elementi allungati e continui con diametri sensibilmente diversi perché ciascun anello è dimensionato per una tubazione a sezione trasversale circolare di diametro leggermente inferiore al diametro interno del manicotto. Inoltre gli anelli non sono in grado di definire una superficie di presa sufficientemente estesa.

Inoltre, gli elementi allungati e continui possono avere sezioni trasversali non circolari e di forma irregolare. Infatti, sono noti elementi allungati e continui formati da più tubazioni adiacenti e accoppiate fra loro o da fasci di cavi. Da ciò risulta che le sezioni trasversali degli elementi allungati e continui possono assumere le forme più svariate e gli organi di presa di tipo noto sono viepiù inadeguati a definire una superficie di presa sufficientemente estesa.

Uno scopo della presente invenzione è quello di realizzare un organo di presa che sia esente dagli inconvenienti dell’arte nota e, in particolare, sia in grado di definire una superficie di presa sufficientemente estesa lungo elementi allungati e continui anche con sezioni trasversali fortemente irregolari.

Secondo la presente invenzione è realizzato un organo di presa per selettivamente serrare elementi allungati e continui; l’organo di presa comprendendo una struttura tubolare di supporto estendentesi lungo un asse determinato ed essendo atta a essere disposta attorno all’elemento allungato e continuo; almeno due sacche gonfiabili, le quali sono supportate all’interno della struttura tubolare, e hanno la forma di settori cilindrici complementari.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un veicolo atto a essere avanzato con precisione lungo un elemento allungato e continuo senza danneggiare l’elemento allungato e continuo.

Dal documento US 6,022,173 è noto un veicolo per scavare un fossato sotto un elemento allungato e continuo e avanzato lungo l’elemento allungato e continuo. A questo scopo, il veicolo comprende rulli motorizzati serrati sull’elemento allungato e continuo per guidare e avanzare il veicolo lungo l’elemento allungato e continuo. In certe condizioni operative sono necessarie forze elevate di serraggio dei rulli per evitare uno slittamento fra l’elemento allungato e continuo e i rulli. In queste condizioni operative i rulli potrebbero danneggiare l’elemento allungato e continuo al crescere della forza di serraggio dei rulli.

Lo scopo della presente invenzione è quello di realizzare un veicolo del tipo sopra identificato che sia però esente dagli inconvenienti dell’arte nota.

Secondo la presente invenzione è realizzato un veicolo mobile lungo un elemento allungato e continuo, in particolare per interrare un elemento allungato e continuo nel letto di un corpo d’acqua, l’elemento allungato e continuo estendentesi sul letto lungo un percorso determinato; il veicolo comprendendo:

- un telaio;

- almeno un organo di presa comprendente una struttura tubolare di supporto estendentesi lungo un asse determinato ed essendo atta a essere disposta attorno all’elemento allungato e continuo; almeno due sacche gonfiabili, le quali sono supportate all’interno della struttura tubolare, e hanno la forma di settori cilindrici;

- almeno un gruppo di azionamento per selettivamente serrare l’organo di presa sull’elemento allungato e continuo;

- un ulteriore gruppo di azionamento per spostare l’organo di presa rispetto al telaio in due direzioni opposte e sostanzialmente parallele al detto asse; e

- un’unità di controllo del gruppo di azionamento e dell’ulteriore gruppo di avanzamento in modo da coordinare le fasi di presa, di rilascio e di spostamento dell’organo di presa per avanzare a passo il veicolo.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo di avanzamento di un veicolo lungo un elemento allungato e continuo.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di avanzamento di un veicolo lungo un elemento allungato e continuo in una prima direzione, in particolare lungo un elemento allungato e continuo estendentesi su un letto di un corpo di acqua lungo un percorso determinato; il metodo includendo le fasi di:

a) serrare l’elemento allungato e continuo per mezzo di un organo di presa supportato dal telaio del veicolo e comprendente una struttura tubolare di supporto estendentesi lungo un asse determinato ed essendo atta a essere disposta attorno all’elemento allungato e continuo; almeno due sacche gonfiabili, le quali sono supportate all’interno della struttura tubolare, e hanno la forma di settori cilindrici complementari;

b) spostare l’organo di presa rispetto al telaio in una seconda direzione opposta alla prima direzione parallela al percorso mentre l’organo di presa è serrato sull’elemento allungato e continuo in modo da avanzare il telaio rispetto all’elemento allungato e continuo lungo il percorso determinato; e

c) rilasciare l’organo di presa dall’elemento allungato e continuo;

d) spostare l’organo di presa rispetto al telaio e all’elemento allungato e continuo nella prima direzione mentre l’organo presa è rilasciato dall’elemento allungato e continuo; e

e) ripetere le fasi da a) a d) in modo da avanzare a passo il veicolo lungo l’elemento allungato e continuo. Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di esempi non limitativi di attuazione, con riferimento alle figure dei disegni annessi, in cui:

- la figura 1 è una vista in elevazione laterale, con parti asportate per chiarezza e parti in sezione, di un veicolo per interrare una tubazione subacquea nel letto di un corpo d’acqua realizzato in accordo con la presente invenzione;

- le figure da 2 a 7 sono delle viste schematiche, con parti asportate per chiarezza, di sezioni trasversali di elementi allungati e continui;

- la figura 8 è una vista assonometrica, con parti asportate per chiarezza e parti in sezione longitudinale, di un organo di presa realizzato secondo la presente invenzione;

- la figura 9 è una vista frontale schematica, con parti in sezione e in scala ridotta, dell’organo di presa della figura 8;

- la figura 10 è una vista frontale schematica, con parti asportate per chiarezza, di una variante dell’organo di presa della figura 9.

Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicato nel suo complesso un veicolo di interramento di elementi allungati e continui in un letto 2 di un corpo d’acqua 3. Ai fini della presente descrizione con la definizione “corpo d’acqua” s’intende qualsiasi specchio d’acqua come un mare, un oceano, un lago, ecc., e con il termine “letto” s’intende lo strato di crosta terrestre a forma di conca e atto a contenere il corpo d’acqua.

Il veicolo 1 ha la funzione di interrare un elemento allungato e continuo 4, nella fattispecie una tubazione subacquea, il quale si estende sul letto 2 lungo un percorso P determinato, ed è stato precedentemente posato sul letto 2 da un natante di posa di tipo noto non illustrato nelle figure allegate. Il veicolo 1 è controllato da un natante di supporto, anch’esso non illustrato nelle figure allegate, e comprende un telaio 5; due attrezzi 6, nella fattispecie delle frese, supportati dal telaio 5; due unità di serraggio 7A e 7B accoppiate al telaio 5; e un’unità di controllo 8. Di fatto, l’elemento allungato e continuo 4 ha la funzione di guida e di ancoraggio per il veicolo 1, il quale mentre viene avanzato fresa uno strato di letto 2 direttamente sotto l’elemento allungato e continuo 4 in modo da promuovere l’affondamento dell’elemento allungato e continuo 4 nel letto 2 del corpo d’acqua 3.

Le unità di serraggio 7A e 7B comprendono due rispettivi organi di presa 9A e 9B e due rispettivi gruppi di azionamento 10A e 10B atti a selettivamente rendere solidali fra loro gli organi di presa 9A e 9B e l’elemento allungato e continuo 4. Nella fattispecie del veicolo 1, le unità di serraggio 7A e 7B sono adibite all’avanzamento del veicolo 1. A questo scopo il veicolo 1 comprende due guide 11A e 11B e due ulteriori gruppi di azionamento 12A e 12B, mentre gli organi di presa 9A e 9B sono accoppiati in modo scorrevole alle rispettive guide 11A e 11B e, nella fattispecie illustrata, comprendono dei rispettivi carrelli 13A e 13B. Le guide 11A e 11B sono supportate dal telaio 5, sono allineate una all’altra e, in uso, sono disposte sostanzialmente parallele al percorso P.

Ciascuno dei gruppi di azionamento 10A e 10B comprende almeno una valvola 14 e un condotto flessibile 15 disposto (uno solo illustrato nelle figure allegate) fra la valvola 14 e l’organo di presa 9A (9B) per controllare un gas, nella fattispecie aria compressa. La valvola 14 è a sua volta alimentata da un compressore, non illustrato nelle figure allegate, e disposto sul natante di supporto non illustrato.

Ciascuno dei gruppi di azionamento 12A e 12B comprende due cilindri idraulici 16 a doppio effetto disposti (uno solo mostrato nella figura 1) da bande opposte di un rispettivo organo di presa 9A (9B); una valvola 17 di controllo dei cilindri idraulici 16; e condotti 18 estendentesi fra la valvola 17 e i cilindri idraulici 16. Ciascun cilindro idraulico 16 è collegato al telaio 5 e a un rispettivo organo di presa 9A (9B) in modo da spostare il cilindro idraulico rispetto al telaio (5). Ciascuno dei gruppi di azionamento 12A e 12B è collegato a una pompa idraulica, non illustrata nelle figure allegate, disposta sul telaio 5 o sul natante di supporto, non illustrato nelle figure allegate. I gruppi di azionamento 12A e 12B hanno la funzione di selettivamente spostare i rispettivi organi di presa 9A e 9B in una direzione D1 o in una direzione D2 opposta alla direzione D1 fra due fine corsa predeterminati.

L’unità di controllo 8 è configurata per ricevere segnali di pilotaggio e per controllare l’azionamento delle valvole 14 e 17 in funzione dei segnali di pilotaggio in modo da determinare l’avanzamento del veicolo 1.

In pratica, l’unità di controllo 8 provvede a controllare i gruppi di azionamento 10A, 10B, 13A, e 13B secondo le seguenti fasi: rendere solidali l’organo di presa 9A e l’elemento allungato e continuo 4; svincolare l’organo di presa 9B dall’elemento allungato e continuo 4; spostare l’organo di presa 9A nella direzione D2 mentre l’organo di presa 9A e l’elemento allungato e continuo 4 sono solidali fra loro e l’organo di presa 9B è svincolato dall’elemento allungato e continuo 4; e simultaneamente spostare l’organo di presa 9B nella direzione D1. In questo modo, il veicolo 1 compie un passo di avanzamento nella direzione D1 di ampiezza sostanzialmente pari allo spostamento relativo fra l’organo di presa 9A e il telaio 5, mentre l’organo di presa 9B è disposto in una posizione determinata, pronto per effettuare un passo successivo. Il passo successivo del veicolo 1 viene realizzato ripetendo le operazioni descritte e con gli organi di presa 9A e 9B a parti invertite.

Secondo una variante non illustrata, il veicolo è equipaggiato con un solo organo di presa. Evidentemente, in questo caso i passi successivi saranno intervallati dal tempo necessario a riportare l’organo di presa nella posizione di partenza per effettuare il passo successivo.

Secondo un’ulteriore variante non illustrata, il veicolo comprende una pluralità di organi di presa in modo da offrire una maggiore superficie di contatto.

Nella figura 1 l’elemento allungato e continuo 4 ha una sezione trasversale circolare come meglio mostrato nella figura 2 beninteso che il veicolo 1 è adatto a realizzare l’interramento di elementi allungati e continui aventi sezioni trasversali di qualsiasi forma.

Ad esempio nella figura 3 è mostrata la sezione trasversale di un elemento allungato e continuo 19 formato da una coppia di due tubazioni unite fra loro e aventi rispettive sezioni trasversali circolari e di diametri diversi.

Nella figura 4 è illustrato un elemento allungato e continuo 20 avente una sezione trasversale sostanzialmente quadrata.

Nella figura 5, è illustrato un elemento allungato e continuo 21 formato da un fascio di cavi collegati fra loro da fascette F.

Nella figura 6, è illustrato un elemento allungato e continuo 22 definito da un cavo avente una sezione trasversale di forma irregolare.

Nella figura 7, è illustrato un elemento allungato e continuo 23 definito da un cavo avente una sezione trasversale di forma appiattita.

Con riferimento alla figura 8, l’organo di presa 9A (rispettivamente 9B) comprende una struttura tubolare 24 estendentesi lungo un asse A; due sacche gonfiabili 25, disposte all’interno della struttura tubolare 24; due attacchi 26 per i condotti 15 (figura 1); e degli elementi di ancoraggio 27 per fissare le sacche gonfiabili 25 alla struttura tubolare 24.

Nella fattispecie illustrata, la struttura tubolare 24 è preferibilmente realizzata in materiale metallico, ha una sezione trasversale circolare, e si estende per una lunghezza maggiore del diametro. Con riferimento alla figura 9, la struttura tubolare 24 è formata da due gusci 28 a forma di semicilindri, articolati fra loro da una cerniera 29, e agganciabili tra loro tramite elementi di chiusura 30. I gusci 28 scollegabili permettono di disporre l’organo di presa 9A attorno all’elemento allungato e continuo 4 in qualsiasi punto dell’elemento allungato e continuo 4.

Ciascuna sacca 25 si estende sostanzialmente per tutta la lunghezza della struttura tubolare 24 (figura 8) e lungo un settore cilindrico di ampiezza sostanzialmente pari a un rispettivo guscio 28 (figura 9). Di fatto come mostrato nella figura 9, le sacche gonfiabili 25 sono complementari.

Con riferimento alla figura 8, ciascuna sacca 25 è formata da un tubo di materiale polimerico elastico e flessibile avente una faccia interna 31 incollata in corrispondenza delle estremità per chiudere a sacco il foglio tubolare e una faccia esterna 32 in parte a contatto con la faccia interna della struttura tubolare e in parte adatta a essere disposta a contatto dell’elemento allungato e continuo 4.

L’uso dell’organo di presa 9A risulta evidente dalla precedente descrizione in relazione al veicolo 1 (figura 1), beninteso che l’organo di presa è applicabile anche in altri settori tecnici per scopi diversi. Le sacche gonfiabili 25 sono selettivamente premute contro l’elemento allungato e continuo 4 in modo da rendere solidale l’organo di presa 9A con l’elemento allungato e continuo 4 e la possibilità di manipolare l’elemento allungato e continuo 4 tramite l’organo di presa 9A e massimizzare la superficie di contatto fra ciascuna sacca gonfiabile 25 senza danneggiare l’elemento allungato e continuo 4.

Con riferimento alla figura 10, con 33 è indicato un organo di presa, il quale differisce dall’organo di presa 9A (figure 8 e 9) per il fatto di avere quattro sacche gonfiabili 35 anziché due e per il fatto che ciascuna sacca gonfiabile 35 si estende in senso circonferenziale per un angolo sostanzialmente pari a 90° anziché per un angolo sostanzialmente pari a 180°.

In questo caso l’elevato numero di sacche gonfiabili 35 permette di adeguare più facilmente la superficie di contatto con elementi allungati e continui di forma irregolare senza sfruttare eccessivamente la deformabilità dei fogli flessibili ed elastici.

Dalla presente invenzione è evidente che gli organi di presa 9A (9B) e 33 possono avere altri tipi di applicazione rispetto a quello descritto in relazione al veicolo 1 della figura 1, ma pur sempre correlato alla manipolazione di elementi allungati e continui.

È evidente infine che alla presente invenzione possono essere apportate varianti rispetto alle forme di attuazione descritte senza peraltro uscire dall’abito delle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Organo di presa per selettivamente serrare elementi allungati e continui; l’organo di presa (9A; 9B; 33) comprendendo una struttura tubolare (24) di supporto estendentesi lungo un asse (A) determinato ed essendo atta a essere disposta attorno all’elemento allungato e continuo (4, 19, 20, 21, 22, 23); almeno due sacche gonfiabili (25; 35), le quali sono supportate all’interno della struttura tubolare (24), e hanno la forma di settori cilindrici complementari.
2. Organo di presa secondo la rivendicazione 1, in cui le sacche gonfiabili (25; 35) hanno una forma allungata e si estendono in prevalenza parallelamente all’asse (A).
3. Organo di presa secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui le sacche gonfiabili (25; 35) si estendono sostanzialmente per tutta la lunghezza della struttura tubolare (24) in modo da rivestire la faccia interna della struttura tubulare (24; 34).
4. Organo di presa secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui ciascuna sacca gonfiabile (25; 35) è fissata alla struttura tubolare (24) in corrispondenza delle estremità opposte della struttura tubolare (24), preferibilmente tramite elementi di ancoraggio (27).
5. Organo di presa secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui ciascuna sacca gonfiabile (25; 35) è formata da un foglio flessibile ed elastico, preferibilmente il foglio ha una forma tubolare.
6. Organo di presa secondo la rivendicazione 5, in cui ciascun foglio è realizzato in PVC, preferibilmente con rinforzi trasversali in poliuretano.
7. Organo di presa secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la struttura tubolare (24) è formata da gusci (28) selettivamente scollegabili per disporre l’organo di presa (9A; 9B; 33) attorno all’elemento allungato e continuo (4, 19, 20, 21, 22, 23); almeno una rispettiva sacca gonfiabile (25; 35) essendo supportata da un rispettivo guscio (28).
8. Organo di presa secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni comprendente una pluralità di sacche gonfiabili (35).
9. Veicolo mobile lungo un elemento allungato e continuo, in particolare per interrare un elemento allungato e continuo (4, 19, 20, 21, 22, 23) nel letto (2) di un corpo d’acqua (3), l’elemento allungato e continuo estendentesi sul letto (2) lungo un percorso (P) determinato; il veicolo (1) comprendendo: - un telaio (5); - almeno un organo di presa (9A; 9A, 9B; 33) comprendente una struttura tubolare (24) di supporto estendentesi lungo un asse (A) determinato ed essendo atta a essere disposta attorno all’elemento allungato e continuo (4, 19, 20, 21, 22, 23); almeno due sacche gonfiabili (25; 35), le quali sono supportate all’interno della struttura tubolare (24), e hanno la forma di settori cilindrici; - almeno un gruppo di azionamento (10A; 10A, 10B) per selettivamente serrare l’organo di presa (9A; 9A, 9B; 33) sull’elemento allungato e continuo (4, 19, 20, 21, 22, 23); - un ulteriore gruppo di azionamento (12A; 12A, 12B) per alternativamente spostare l’organo di presa (9A; 9A, 9B; 33) rispetto al telaio (5) in due direzioni (D1, D2) opposte e sostanzialmente parallele all’asse (A) determinato; e - un’unità di controllo (8) del gruppo di azionamento (10A; 10A, 10B) e dell’ulteriore gruppo di azionamento (12A; 12A, 12B) in modo da coordinare la fasi di presa, di rilascio e di spostamento dell’organo di presa (9A; 9A, 9B; 33) per avanzare a passo il veicolo (1).
10. Metodo di avanzamento di un veicolo lungo un elemento allungato e continuo (4, 19, 20, 21, 22, 23) in una prima direzione (D1), in particolare lungo un elemento allungato e continuo (4, 19, 20, 21, 22, 23) estendentesi su un letto (2) di un corpo di acqua (3) lungo un percorso (P) determinato; il metodo includendo le fasi di: a) serrare l’elemento allungato e continuo per mezzo di un organo di presa (9A; 9A, 9B; 33) supportato dal telaio (5) del veicolo (1) e comprendente una struttura tubolare (24) di supporto estendentesi lungo un asse (A) determinato ed essendo atta a essere disposta attorno all’elemento allungato e continuo (4, 19, 20, 21, 22, 23); almeno due sacche gonfiabili (25; 35), le quali sono supportate all’interno della struttura tubolare (24), e hanno la forma di settori cilindrici complementari; b) spostare l’organo di presa (9A; 9A, 9B; 33) rispetto al telaio (5) in una seconda direzione (D2) opposta alla prima direzione (D1) parallela al percorso (P) mentre l’organo di presa (9A; 9A, 9B; 33) è serrato sull’elemento allungato e continuo (4, 19, 20, 21, 22, 23) in modo da avanzare il telaio (5) rispetto all’elemento allungato e continuo (4, 19, 20, 21, 22, 23) lungo il percorso (P) determinato; e c) rilasciare l’organo di presa (9A; 9A, 9B; 33) dall’elemento allungato e continuo (4, 19, 20, 21, 22, 23); d) spostare l’organo di presa (9A; 9A, 9B; 33) rispetto al telaio (5) e all’elemento allungato e continuo (4, 19, 20, 21, 22, 23) nella prima direzione (D1) mentre l’organo presa (9A; 9A, 9B; 33) è rilasciato dall’elemento allungato e continuo (4, 19, 20, 21, 22, 23); e e) ripetere le fasi da a) a d) in modo da avanzare a passo il veicolo (1) lungo l’elemento allungato e continuo (4, 19, 20, 21, 22, 23).