PT109215A - Pilar de estabilização de plataforma flutuante a ondas marítimas, plataforma flutuante compreendendo o mesmo e suas aplicações - Google Patents

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO REFERE-SE A UM PILAR (P) DE ESTABILIZAÇÃO DE PLATAFORMA FLUTUANTE A ONDAS MARÍTIMAS, O PILAR COMPREENDENDO UMA PARTE (2) CÓNICA OCA E RÍGIDA; E UMA PARTE (2.2) FLEXÍVEL OCA, QUE É PASSÍVEL DE SE EXPANDIR OU CONTRAIR POR AÇÃO RESPETIVAMENTE DE DIMINUIÇÃO OU AUMENTO DE PRESSÃO NELA EXERCIDA. A PARTE (2) CÓNICA E A PARTE (2.2) FLEXÍVEL OCA ESTÃO LIGADAS EM COMUNICAÇÃO DE AR ENTRE SI, SENDO QUE, EM OPERAÇÃO, O PILAR É HERMÉTICO É CONTÉM AR NO SEU INTERIOR A UMA DETERMINADA PRESSÃO DE TRABALHO. A INVENÇÃO REFERE-SE AINDA A UMA PLATAFORMA FLUTUANTE COMPREENDENDO PELOMENOS UM PILAR (P) E À UTILIZAÇÃO DA MESMA, EM PARTICULAR COMO ESTÂNCIA DE FÉRIAS FLUTUANTE.

Description

DESCRIÇÃO

"PILAR DE ESTABILIZAÇÃO DE PLATAFORMA FLUTUANTE A ONDAS MARÍTIMAS, PLATAFORMA FLUTUANTE COMPREENDENDO O MESMO E SUAS APLICAÇÕES"

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a pilares de volume variável para estabilização de plataformas flutuantes face às ondas marítimas. A invenção refere-se ainda a plataformas marítimas compreendendo os referidos pilares e à utilização das referidas plataformas como equipamentos turísticos flutuantes, em particular como estâncias de férias flutuantes.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Atualmente podem ser observados diversos equipamentos de lazer assentes em plataformas flutuantes, suportadas por boias rígidas simples, implantados em lagos ou rios onde não existe ondulação.

As plataformas que suportam equipamentos em ambiente marinho e sujeitas a ondulação, são apoiadas em pilares de grande dimensão formados por estruturas espaciais rígidas assentes no fundo marinho, como é o caso de algumas plataformas petrolíferas. Estes pilares podem também assentar em boias rígidas de grande dimensão, mergulhadas a uma profundidade fora da incidência das ondas e escoradas ao fundo do mar por diversos cabos.

Sendo assim, as plataformas marítimas existentes assentam em sistemas complexos, inamovíveis e de difícil montagem e as dos rios ou lagos não estão projetadas para garantir qualquer estabilidade em ambiente com ondulação.

Deste modo, existe a necessidade na técnica de uma plataforma de conceção mais simples e que assegure a estabilidade da mesma na presença de ondulação.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um pilar (P) de estabilização de plataforma flutuante a ondas marítimas, caracterizado por compreender: • uma parte (2) cónica oca e rígida, • uma parte (2.2) flexível oca, passível de se expandir ou contrair por ação respetivamente de diminuição ou aumento de pressão nela exercida, em que a parte (2) cónica e a parte (2.2) flexível oca estão ligadas em comunicação de ar entre si.

Numa forma de realização, o pilar (P) de estabilização compreende ainda pelo menos uma parte (2.1) complementar, rígida e oca, disposta entre a parte (2) cónica e a parte (2.2) flexível, todas ligadas em comunicação de ar entre si.

Numa outra forma de realização o pilar (P) de estabilização compreende ainda um elemento (2.7) de admissão de ar, de um modo preferido um tubo dotado de uma válvula de ar.

De um modo muito preferido, a parte (2.2) flexível oca é constituída por uma membrana impermeável.

Ainda noutra forma de realização o pilar (P) de estabilização compreende ainda disposto no seu interior um elemento (2.3) estrutural possuindo primeira e segunda extremidades, em que a primeira extremidade sobressai da parte cónica para ligação a um pavimento de plataforma. De um modo preferido o referido elemento (2.3) estrutural é um tubo metálico.

Numa outra forma de realização o elemento (2.3) estrutural suporta, na sua segunda extremidade, uma base (2.8) de confinamento da parte (2.2) flexível oca. A invenção refere-se também a uma plataforma flutuante compreendendo pelo menos um pilar (P) de estabilização tal como definido anteriormente.

Numa forma de realização a plataforma flutuante da invenção compreende ainda, pelo menos, um conjunto de ancoragem e de estabilização de cargas temporárias.

De um modo preferido, o conjunto de ancoragem e de estabilização de cargas temporárias compreende pelo menos uma bomba (3) hidráulica ligada a pelo menos uma âncora (4.3). De um modo preferido a referida bomba (3) hidráulica está ligada a pelo menos uma âncora (4.3) por intermédio de uma boia (4).

Numa forma de realização preferida a bomba (3) hidráulica compreende um corpo (3.7) móvel, solidário com a plataforma, e um êmbolo (3.1) e uma respetiva haste (3.2) de bomba fixos na referida boia (4). De um modo preferido a boia (4) está ligada a pelo menos uma âncora (4.3) por meio de pelo menos um cabo (4.2) de ancoragem.

Numa forma de realização preferida da invenção, a plataforma flutuante pode ser utilizada como uma estância de férias flutuante.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A seguir procede-se à descrição da invenção fazendo referência aos desenhos anexos, em que: A Fig. 1 mostra uma forma de realização de um pilar (P) de estabilização de acordo com a invenção, onde se pode observar a parte (2) cónica e a parte (2.2) flexível. A Fig. 2 mostra uma vista em corte do pilar da Fig. 1 ligado a um pavimento de plataforma. A Fig. 3 mostra o pilar da Fig. 1 com a sua parte flexível na posição expandida. Estão também identificados o elemento (2.3) estrutural para ligação do pilar a um pavimento de plataforma e o elemento (2.7) de admissão de ar para introdução de ar no interior do pilar (P). A Fig. 4 mostra o pilar da Fig. 3 com a sua parte flexível na posição contraída. A Fig. 5 é uma vista em alçado lateral de uma forma de realização de uma plataforma (A) compreendendo os pilares (P) da invenção. Na Fig. 5 podem ser observados, entre outros, os seguintes componentes: (2.3) é um tubo metálico disposto no interior de cada um dos pilares (P) de estabilização para suporte dos mesmos e ligação ao pavimento de plataforma; (2.8) é uma base, de um modo preferido metálica, dos pilares; (3.1) é um êmbolo de uma bomba (3); (3.4) é uma antepara da haste (3.2) da bomba (3); (3.5) é um tubo de entrada de água sob pressão no corpo da bomba (3); (3.6) é um tubo de saída da água do interior da bomba; (N) representa o nível médio da água do mar. A Fig. 6 é uma vista em perspetiva de uma outra forma de realização do pilar (P) de estabilização, compreendendo uma parte (2.1) complementar cilíndrica e um tampão (2.9). A Fig. 7 mostra um corte longitudinal, de pormenor, do pilar da Fig. 6 ligada a um pavimento de plataforma (A), em que (2.4) é o espaço interior do pilar após ter sido injetado com ar; (2.5) representa (a traço interrompido) a parte (2.2) flexível oca na condição de insuflada ou expandida, e (2.6) representa (a traço interrompido) a parte (2.2) flexível oca na condição de totalmente vazia ou contraída. A Fig. 8 é uma vista em perspetiva do mesmo pilar (P) de estabilização da Fig. 6, realçando a parte flexível oca na condição de expandida (2.5). A Fig. 9 é uma vista em perspetiva do pilar (P) de estabilização da figura anterior que, neste caso, apresenta a parte flexível oca na condição de contraída (2.6) . A Fig. 10 mostra um corte longitudinal de pormenor de uma bomba (3) hidráulica, que opera solidária com uma plataforma (A), em que (3.7) é o corpo móvel da bomba (3), (3.1) é êmbolo e (3.2) a haste da mesma bomba; (3.4) é a antepara que acomoda os esforços laterais da haste (3.2). A Fig. 11 é uma vista lateral parcial de um conjunto de ancoragem e de estabilização de cargas temporárias, o qual compreende uma boia (4), um anel (4.1) rotativo, uma amarração bifurcada do cabo (4.2) de ancoragem ao anel (4.1), e uma extensão (3.3) perfurada de uma haste (3.2) de uma bomba hidráulica. A Fig. 12 mostra um diagrama do circuito fechado de água para acionamento das bombas (3) hidráulicas, em que os componentes representados são: (5) é um depósito que recebe água da saída das bombas (3) hidráulicas através dos tubos (3.6) de saída de água e a fornece ao grupo (5.1) hidropneumático, com depósito (5.2) regulador de pressão, que por sua vez a injeta, sob pressão, nas bombas (3) hidráulicas através dos tubos (3.5) de entrada de água no corpo móvel das bombas (3); (5.6) é um temporizador duplo que tem por função abrir e fechar, em simultâneo, válvulas (5.3) eletromagnéticas em sintonia com o período das marés; (5.4) são reguladores de caudal para que a subida e descida das plataformas se processe em sintonia com a amplitude das marés, ou quando necessário; (5.5) são caudalímetros para verificar se os caudais são os corretos para cada situação. A Fig. 13 é uma vista em perspetiva de uma estância de férias implementada em plataformas flutuantes de acordo com a invenção. A Fig. 14 é uma vista em planta da estância de férias ilustrada na Fig. 13, em que (1.1) é um conjunto de 6 quartos sobrepostos três a três, modulados e prefabricados, por exemplo em estrutura metálica, sendo (A) a plataforma que o suporta; (1.2) é um edifício de apoio e serviços, sendo (B) a plataforma que o suporta; (1.3) é uma zona de lazer e recreio compreendendo uma piscina que enche quando a plataforma desce ao nível da água, sendo (C) a plataforma que a suporta; (3) são as bombas hidráulicas dispostas em cada plataforma. A Fig. 15 é uma vista em perspetiva da plataforma (A) mostrada na Fig. 14, sendo visíveis seis pilares (P) de estabilização e bombas (3) hidráulicas com respetivos componentes, estando a ondulação representada em corte.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a pilares de volume variável de suporte a plataformas flutuantes para estabilização das mesmas às ondas do mar.

As plataformas flutuantes são estruturas genericamente constituídas por um pavimento situado acima do nível da água e por sistemas de suporte e ancoragem que têm como função garantir respetivamente a flutuabilidade da plataforma e a sua fixação ao leito marinho.

Os pilares (P) de estabilização, objeto da presente invenção, enquadram-se nos sistemas de suporte que garantem a flutuabilidade das plataformas.

Cada pilar (P) de estabilização da presente invenção compreende uma parte (2) cónica, a qual em operação está sujeita à ação das ondas (por exemplo, ondas até 5 m de altura); e uma a parte (2.2) flexível oca. A parte (2) cónica e a parte (2.2) flexível oca estão ligadas em comunicação de ar entre si, sendo que, em operação, o pilar (P) assim formado é hermético, contendo ar no seu interior a uma determinada pressão de trabalho cuja determinação é realizada abaixo.

Em funcionamento, a referida parte (2.2) flexível oca irá expandir-se (2.5) em função da pressão relacionada com a cava das ondas ou irá contrair-se (2.6) em função da pressão relacionada com a crista das ondas, ou seja, a parte (2.2) flexível oca está configurada para se expandir ou contrair por ação respetivamente de diminuição ou aumento de pressão que nela incida. Para este efeito, a parte (2.2) flexível oca pode ser constituída por uma membrana resistente, flexível e impermeável do tipo bolsa expansível ou balão, a qual faz uma dobra para o interior (por exemplo uma dobra em fole ou semelhante) , a qual acomoda a área da membrana que é necessária para a sua expansão/contração. Outras formas de realização da parte (2.2) flexível estão ao alcance do especialista na técnica pelo que não serão aqui mais detalhadas.

Numa forma de realização da invenção, o pilar (P) compreende adicionalmente pelo menos uma parte (2.1) complementar, rígida e oca, disposta entre a parte (2) cónica e a parte (2.2) flexível, todas ligadas em comunicação de ar entre si. Esta parte (2.1) serve para complementar o volume de ar necessário à força de impulsão necessária para suportar uma plataforma e pode possuir qualquer forma, por exemplo, cilíndrica, esférica ou paralelepipédica. Em operação, a parte (2.1) complementar e a parte (2.2) flexível oca ficam totalmente mergulhadas na água, a uma profundidade que não as sujeita à ação direta das ondas.

Fazendo referência às Fig. 6 a 9, prevê-se a utilização opcional de um tampão (2.9) disposto no interior da parte (2) cónica, como forma de limitar hermeticamente o volume da parte submersa do pilar (P) .

Numa forma de realização, as paredes da parte (2) cónica e da parte (2.1) complementar dos pilares (P) da invenção são, de um modo preferido, formadas em PVC rígido. Naturalmente que outros materiais são aceitáveis, como ligas metálicas ou materiais compostos, desde que sejam resistentes à água doce e/ou à água salgada e confiram rigidez estrutural às partes (2, 2.1) cónica e complementar.

Numa outra forma de realização, o pilar (P) de estabilização possui, disposto no seu interior, ao longo pelo menos da parte (2) cónica, um elemento (2.3) estrutural para ligação do pilar (P) de estabilização ao pavimento de uma plataforma (A, B, C). Uma extremidade deste elemento (2.3) estrutural sobressai da parte (2) cónica do pilar (P) de estabilização para se ligar ao pavimento da referida plataforma. 0 elemento (2.3) estrutural pode assumir a forma de um tubo interior, de um modo preferido um tubo metálico.

Numa outra forma de realização, o elemento (2.3) estrutural também suporta, na sua extremidade oposta à da ligação à plataforma, uma base (2.8), por exemplo uma base metálica, tal como ilustrado na Fig. 2, Fig.4, Fig.5, Fig.7 e Fig.9. Esta base (2.8) tem ainda como finalidade confinar a parte (2.2) flexível oca na zona inferior do pilar (P) de estabilização. Naturalmente que dependendo da conceção construtiva adotada, a base (2.8) pode ser dispensada da construção final do pilar.

Note-se que o referido elemento (2.3) estrutural pode estar fixo à plataforma e ser posteriormente ligado ao pilar (P) de estabilização por encaixe ou outra forma de ligação adequada. Neste caso, o elemento (2.3) estrutural pode ser, por exemplo, uma campanula cónica que recebe uma porção da parte (2) cónica. De um modo semelhante à forma de realização anterior, o elemento (2.3) estrutural, previamente ligado à plataforma, pode ser um tubo metálico que é encaixado interiormente ao longo de parte ou de todo o pilar (P) de estabilização, podendo ser opcionalmente rematado por uma base (2.8).

De acordo com uma forma de realização particular do pilar da invenção, as suas partes cónica (2), complementar (2.1) e a parte (2.2) flexível oca estão ligadas sequencialmente de modo a que, em funcionamento, o pilar (P) de estabilização fique disposto substancialmente na vertical, ou seja, aproximadamente perpendicular à plataforma à qual está ligado, em que a parte (2) cónica oca está ligada ao pavimento de plataforma por um elemento (2.3) estrutural, seguindo-se a parte (2.1) complementar (por exemplo, cilíndrica) e a parte (2.2) flexível oca, ficando estas duas últimas totalmente mergulhadas na água.

As partes cónica (2) e complementar (2.1) e a parte (2.2) flexível oca estão ligadas sequencialmente, tal como descrito, e possuem uma comunicação de ar entre si. Para isso, a parte (2) cónica e a parte (2.1) complementar são ocas, tal como já referido. 0 facto de a parte (2.2) ser flexível e oca permite dotar o pilar da invenção de um volume variável, uma vez que a parte (2.2) flexível pode expandir-se ou contrair-se em função das variações de pressão provocadas pelas ondas, e desse modo estabilizar a posição da plataforma na qual o pilar (P) de estabilização está instalado.

Cada pilar (P) de estabilização está concebido para receber ar no espaço (2.4), sendo o ar insuflado através de um elemento (2.7) de admissão de ar, para desse modo introduzir ar no pilar (P) de estabilização até alcançar uma dada pressão de trabalho. Este elemento (2.7) de admissão de ar pode assumir a forma de um tubo de admissão dotado de uma válvula de ar ou outro meio igualmente adequado à função de admissão de ar para o interior do pilar (P) de estabilização.

Prevê-se que os pilares (P) possam ser elementos substituíveis, sendo totalmente dimensionados e preparados na linha de produção, em função das condições de trabalho que irão suportar e, como tal, poderão não ser dotados de elemento (2.7) de admissão de ar. 0 volume de ar insuflado permite que o pilar (P) funcione como uma boia de volume variável dada a flexibilidade da parte (2.2) flexível oca.

Tomando como exemplo uma estância de férias, representada nas Fig. 13 e 14, a plataforma (A), que suporta um conjunto (1.1) de seis quartos e cuja carga total é de 60t, Vl=10 m3 por pilar (Quadros 1 e 2 abaixo); na plataforma (B), que suporta um edifício (1.2) de apoio e serviços e cuja carga total é de 78t, Vl= 13 m3 por pilar; na plataforma (C) com zona (1.3) de lazer e recreio, que suporta o seu próprio peso e a envolvente da piscina e cuja carga total é de 30t, Vl=5 m3 por pilar; sendo que VI corresponde também ao volume de pilar submerso, considerando o nível (N) médio da água. Exemplos do dimensionamento da forma cónica da parte (2) cónica dos pilares (P) de estabilização são apresentados abaixo.

Em funcionamento, sempre que uma onda, qualquer que seja a sua altura (por exemplo até 5 m) atinja os pilares (P) de estabilização de qualquer plataforma, o seu efeito no pavimento da plataforma é nulo. A força de impulsão vertical ascendente gerada pela submersão da parte (2) cónica do pilar (P) de estabilização, aquando de uma crista de onda, é contrariada pela contração (2.6) da parte (2.2) flexível oca. A força de impulsão vertical descendente gerada pela emersão da parte (2) cónica do pilar (P) de estabilização, aquando de uma cava de onda, é contrariada pela expansão (2.5) da mesma parte (2.2) flexível.

Numa forma de realização da presente invenção, a plataforma é mergulhada até que fique coincidente com nível (N) médio da água, (Fig. 2 e Fig. 7), sendo que o pavimento da plataforma suportada pelos pilares (P) de estabilização fica acima do referido nível (N) médio da água e, como tal, não contata diretamente a água. Neste caso particular, pretende-se que a parte (2.2) flexível oca fique a 5 m de profundidade. Para esse efeito, é injetada em cada pilar (P) de estabilização, através do elemento (2.7) de admissão de ar, à pressão (absoluta) de 1,5 Kgf/m2, a cubicagem de ar referida anteriormente. Assim, a pressão no interior de cada pilar (P) de estabilização é igual à pressão exterior da água que rodeia a parte (2.2) flexível. É esta pressão (Pl) , (coluna 3 dos Quadros 1 e 2 abaixo), que serve de base para determinar a variação de volume nos pilares, por ação das ondas, recorrendo à Lei de Boyle-Mariotte, (considerando a temperatura da água sem alterações significativas).

Na quarta coluna do Quadro 1 e 2 foi determinada a variação do volume de ar, no interior de cada pilar (P) de estabilização, (Vl = l0 m3, referente às plataformas (A) , em função da altura de cada uma das cinco cristas e respetivas cavas, das cinco ondas consideradas - de lm a 5 m de altura. Verifica-se que esta contração de volume é de 1,42 9 m3 para a crista da onda mais alta, e 2,000 m3 de expansão de volume para a respetiva cava. O somatório destes dois volumes, (3,429 m3) , é igual ao volume da parte cónica sujeita às ondas de cada pilar. Para determinar a forma cónica é necessário recorrer aos valores da quinta coluna do Quadro 1 e 2, tomando em consideração o que a seguir se descreve.

Na quinta coluna do Quadro 1 e 2 estão expressos, a sublinhado, 10 volumes que correspondem, cada um, à contração e expansão do ar entre duas cristas e duas cavas de onda consecutivas, respetivamente. Se formarmos cada pilar, acima da zona cilíndrica, com estes 10 volumes dispostos sequencialmente do maior (0,462 m3) para o menor (0,250 m3) teremos 10 cilindros sobrepostos, com os volumes indicados a sublinhado e com 0,5 m de altura cada, (amplitudes consideradas no Quadro 1 e 2) . Contudo, estes pilares assim formados, não dariam estabilidade às respetivas plataformas já que os dados obtidos se referem apenas a 10 alturas, (5 cristas e 5 cavas) . Para se obter a estabilidade, teriam que ser executados os mesmos cálculos considerando uma infinidade de alturas para cristas e cavas de ondas até 5 m. Recorrendo a uma forma expedita, a parte (2) cónica dos pilares, foi obtida, geometricamente, através de uma geratriz passando pelos pontos médios da altura de cada um dos dez cilindros. Assim, estes cilindros foram transformados em troncos de cone, com o mesmo volume, gerados pela referida geratriz que, em termos práticos, corresponde aos cálculos que seriam obtidos com uma infinidade de alturas até 5 m.

Para o cálculo dos pilares das plataformas (B) e (C), basta considerar, (terceira coluna, Quadro 1 e 2), Vl=13 m para a plataforma (B) e Vl=5 m3 para a plataforma (C).

Para ondas com alturas superiores a 5 m, a parte cónica dos pilares será igual à altura dessas ondas e os cálculos alterados em conformidade com esta situação. QUADRO 1 DETERMINAÇÃO DA FORMA E VOLUME DOS PILARES (P) , ACIMA DO NÍVEL MÉDIO DA ÁGUA EM FUNÇÃO DA CRISTA DAS ONDAS.

QUADRO 2 DETERMINAÇÃO DA FORMA E VOLUME DOS PILARES, ABAIXO DO NÍVEL MÉDIO DA ÁGUA EM FUNÇÃO DA CAVA DAS ONDAS.

(a) - Vl=10 m3. É o volume do ar introduzido no interior de cada pilar (P) de estabilização nas plataformas (A) . (b) ~ Pl=l,5Kgf/cm2. É a pressão absoluta do ar que foi injetado no interior de cada pilar (P) de estabilização. Como a parte (2.2) flexível do pilar está mergulhada a 5 m de profundidade, a pressão no interior do pilar (boia) e exterior são iguais. Partindo deste pressuposto, recorrendo à Lei de Boyle-Mariotte, determinou-se a variação dos volumes expressos na quarta coluna. (c) - Os 10 volumes sublinhados na coluna 5 do Quadro 1 e 2, referem-se à contração e expansão do ar, no interior de cada pilar (P) de estabilização, entre duas cristas e duas cavas de onda consecutivas. São estes volumes que servem de referência para se determinar a forma cónica dos pilares.

Uma vez que o peso total (peso próprio mais a carga permanente) de cada plataforma e a impulsão gerada pelos respetivos pilares se anulam, estas plataformas só serão estáveis se mais nenhuma força incidir sobre as mesmas. Contudo, há que considerar cargas temporárias, tais como a entrada e saida de pessoas e equipamentos, nestas plataformas. Para resolver esta situação, foi implementado um conjunto de ancoragem e de estabilização de cargas temporárias (visível na Fig. 5 e parcialmente visível nas Fig. 10 e 11) compreendendo 6 bombas (3) hidráulicas nos vértices de cada plataforma e 6 âncoras (4.3) .

Estas bombas têm duas funções: estabilizarem as plataformas devido às referidas cargas e fazem subir ou descer as mesmas em função das marés ou quando necessário. Cada bomba (3) hidráulica é constituída por um corpo (3.7) móvel, solidário com a plataforma; um êmbolo (3.1) e uma respetiva haste (3.2) da bomba (3) são fixos e apoiados em boias (4) que estão amarradas a cabos (4.2) de ancoragem. A título exemplificativo cada boia (4) tem o volume de 0,5 m3 nas plataformas (A), para suportarem cargas temporárias estimadas em 2,5 t por plataforma; tem o volume de 0,9 m3 nas plataformas (B) e (C) para cargas temporárias estimadas em 5 t em cada uma. O corpo (3.7) móvel de cada bomba (3) tem 3,5 m de altura e 0,125 m de diâmetro e é constituído por um tubo de aço inox. O corpo (3.7) móvel tem a finalidade de acomodar a subida e descida de cada plataforma em função da amplitude das marés, ou quando seja necessário fazê-lo por outras circunstâncias. Assim, foi concebido um circuito fechado de água, cujo diagrama está representado na Fig. 12. É constituído por um depósito (5) que abastece um grupo (5.1) hidropneumático com depósito (5.2) regulador de pressão com membrana que injeta água sob pressão às bombas (3) hidráulicas através da entrada (3.5) de água. Para regular o tempo de atuação do caudal no circuito fechado de água em função do período das marés, foi integrado um temporizador (5.6) duplo, que abre e fecha em simultâneo as válvulas (5.3) eletromagnéticas com intervalos de 6 horas e 13 minutos (período das marés). Para regular o volume do caudal no circuito fechado de água em função da amplitude das marés, foram integrados reguladores (5.4) de caudal e caudalímetros (5.5). É com a interação destes aparelhos, no circuito fechado de água, que as plataformas mantêm o meio da parte (2) cónica de cada pilar (P) de estabilização coincidente, sensivelmente, com o nível (N) médio da água sempre que as marés sobem ou descem.

As plataformas compreendendo os pilares da invenção podem ser utilizadas, por exemplo, como uma estância de férias prefabricada, cujos elementos que a constituem - por exemplo cinco conjuntos (1.1) de seis quartos, edifício (1.2) de apoio e serviços e zona (1.3) recreativa, - assentam nas referidas plataformas flutuantes as quais, por ação dos referidos pilares (P) de estabilização, são estáveis à ação das ondas e podem ser ligadas entre si por exemplo por pequenos pontões com apoios articulados. A estância de férias aqui descrita é um exemplo de uma aplicação que pode ser proporcionada pela plataforma da invenção. A referida estância de férias é construída em estaleiro naval e rebocada para locais junto à costa, onde, por razões económicas ou de natureza ambiental, não seja possível a sua implantação em terra. 0 local de implantação deverá situar-se até cerca de 500 m da costa com uma profundidade que exceda em 2,5 m o comprimento total dos pilares (P) de estabilização da plataforma.

Numa forma de realização da invenção ilustrada nas Fig. 13 a 15, as plataformas (A) (B) (C) , que suportam os elementos da estância de férias, têm a forma poligonal e são constituídas por estruturas tubulares metálicas, suportadas por seis pilares (P) de estabilização cada, que funcionam como boias de volume variável, cuja variação de volume está relacionada com a altura das ondas. A técnica utilizada na conceção e funcionamento destas plataformas, para que as mesmas sejam estáveis à ação das ondas, baseia-se, fundamentalmente, nas diferentes impulsões a que estão sujeitos os pilares (P) de estabilização das plataformas, causadas pela variação de volume dos mesmos pilares (Principio de Arquimedes) em função da pressão resultante da altura das ondas, (aplicação da Lei de Boyle-Mariotte a gases confinados).

Assim, para a estância de férias exemplificativa mencionada, as suas 5 plataformas (A) são dotadas de um grupo hidropneumático que trabalha à pressão de 3,5 Kgf/cm2 para estabilizarem, ou elevarem, as plataformas considerando as respetivas cargas temporárias e equipamentos, a que atrás se fez referência. As plataformas (B) e (C) são dotados com outro grupo igual mas trabalhando à pressão de 7 Kgf/cm2. Os caudais são regulados, periodicamente, em função da amplitude das marés, segundo as tabelas emitidas diariamente pela entidade oficial responsável. Quando não houver ondas, as bombas (3) hidráulicas podem descer as plataformas até próximo da superfície da água; é desta forma que se processa o enchimento da piscina da zona (1.3) de lazer e recreio, cujas paredes são, por exemplo, em rede de nylon com estrutura em aço inox.

Para evitar a deriva das plataformas da estância de férias da forma de realização anterior por ação dos ventos ou das correntes marítimas, considerou-se uma ancoragem constituída por seis âncoras (4.3) por cada plataforma, com um peso líquido de 1400 Kg, cujos cabos (4.2) de ancoragem são, por exemplo, de aço e prendem as boias (4) através de um anel (4.1) rotativo da boia (4), (Fig. 5 e 15). Este anel (4.1) rotativo tem como finalidade manter a boia (4) na vertical, sempre que se verifiquem pequenos deslocamentos laterais das plataformas. Para acomodar estes pequenos deslocamentos e as forças por eles gerados, as hastes (3.2) das bombas (3) hidráulicas são em fibra de vidro com 0,10 m de diâmetro, enquadradas por anteparas (3.4) das hastes (3.2). Estas anteparas (3.4) das hastes (3.2) das bombas (3) hidráulicas, quando deslizam ao longo das hastes (3.2) das bombas (3) hidráulicas, através do anel que possuem, vão atenuar os esforços laterais, atrás referidos, nos êmbolos (3.1) .

Para que as plataformas sejam rebocadas em segurança, para o local onde vão ser implantadas, uma vez que se trata de um dispositivo instável, é necessário envolver cada pilar, no meio da parte cónica, com uma boia do tipo câmara-de-ar de pneu com o volume de 0,150 m3 aproximadamente. A primeira plataforma a ser rebocada é a (B) . Depois de definido o local de implantação, procede-se à fixação da plataforma com o lançamento à água das âncoras (4.3) amarradas aos cabos (4.2) de ancoragem de forma a ficarem no enfiamento das hastes (3.2). Em seguida são lançadas as boias (4), com o enchimento prévio de alguma água, para serem mergulhadas até à cota desejada e amarradas aos cabos de ancoragem no anel (4.1) rotativo da bóia (4) . A profundidade, a que são amarradas as bóias (4), tem a ver com a fase em que se encontra a maré naquele momento. Os êmbolos (3.1) das bombas (3) hidráulicas têm que ficar sensivelmente ao meio do corpo (3.7) móvel das mesmas bombas (3) se a maré estiver a meio do seu período, (entra a baixa-mar e preia-mar). Após a amarração das boias, é sugada a água do seu interior. Em seguida, as hastes (3.2) são enfiadas na furação existente no pavimento da plataforma, na antepara (3.4) e fixadas à base (3.3) perfurada das boias.

Depois de as hastes estarem fixadas, aprumadas e reguladas em altura, são fixados os êmbolos (3.1) no topo das mesmas. Em seguida, são enfiados os corpos (3.7) móveis nos êmbolos e respetivas hastes e fixados ao pavimento da plataforma. Por fim, são colocadas as cabeças das bombas com os tubos de entrada (3.5) e salda (3.6) dos referidos circuitos.

Depois da montagem desta plataforma, segue-se a plataforma (C) e por último as plataformas (A) que são colocadas na envolvente da plataforma (C) , seguindo-se os mesmos procedimentos para a sua montagem. Após a montagem de todas as plataformas, é injetada água no corpo das bombas (3) hidráulicas e retiradas as boias auxiliares de transporte. 0 edifício (1.2) de apoio e serviços é dotado de uma central técnica onde ficarão instalados todos os equipamentos mecânicos, electromecânicos e elétricos e ainda um reservatório de água potável para consumo na estância de férias.

Na cobertura dos conjuntos (1.1) de 6 quartos serão colocados painéis de células fotovoltaicas, (375 m2) , para fornecimento de energia elétrica, complementado com um grupo gerador.

As águas residuais serão tratadas com uma mini central modular implantada no fundo marinho sob as plataformas. A descrição aqui apresentada deve ser compreendida como exemplificativa e não limitativa do âmbito da presente invenção, o qual está definido nas reivindicações independentes anexas, servindo as reivindicações dependentes para explicitar formas de realização particulares da invenção.

Lisboa, 9 de março de 2016

Claims (14)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Pilar (P) de estabilização de plataforma flutuante a ondas marítimas, caracterizado por compreender: • uma parte (2) cónica oca e rígida, e • uma parte (2.2) flexível oca, passível de se expandir ou contrair por ação respetivamente de diminuição ou aumento de pressão nela exercida, em que a parte (2) cónica e a parte (2.2) flexível estão ligadas em comunicação de ar entre si.
2. 2. Pilar (P) de estabilização de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda pelo menos uma parte (2.1) complementar, rígida e oca, disposta entre a parte (2) cónica e a parte (2.2) flexível, todas ligadas em comunicação de ar entre si. 3 Pilar (P) de estabilização de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por compreender ainda um elemento (2.7) de admissão de ar.
3. 4. Pilar (P) de estabilização de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o elemento (2.7) de admissão de ar ser um tubo dotado de uma válvula de ar.
4. 5. Pilar (P) de estabilização de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a parte (2.2) flexível oca ser constituída por uma membrana impermeável.
5. 6. Pilar (P) de estabilização de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender ainda, disposto no seu interior, um elemento (2.3) estrutural possuindo primeira e segunda extremidades, em que a primeira extremidade sobressai da parte cónica para ligação a um pavimento de plataforma.
6. 7. Pilar (P) de estabilização de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o elemento (2.3) estrutural ser um tubo metálico.
7. 8. Pilar (P) de estabilização de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado por o elemento (2.3) estrutural suportar na sua segunda extremidade uma base (2.8) de confinamento da parte (2.2) flexível oca.
8. 9. Plataforma flutuante caracterizada por compreender pelo menos um pilar (P) de estabilização reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.
9. 10. Plataforma flutuante de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por compreender ainda pelo menos um conjunto de ancoragem e de estabilização de cargas temporárias.
10. 11. Plataforma flutuante de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por o conjunto de ancoragem e de estabilização de cargas temporárias compreender pelo menos uma bomba (3) hidráulica ligada a pelo menos uma âncora (4.3).
11. 12. Plataforma flutuante de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por a referida, pelo menos uma, bomba (3) hidráulica estar ligada a pelo menos uma âncora (4.3) por intermédio de uma boia (4) .
12. 13. Plataforma flutuante de acordo com a reivindicação 12, caracterizada por a bomba (3) hidráulica compreender: • um corpo (3.7) móvel, solidário com a plataforma e • um êmbolo (3.1) e uma respetiva haste (3.2) de bomba, fixos na referida boia (4).
13. 14. Plataforma flutuante de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada por a boia (4) estar ligada a pelo menos uma âncora (4.3) por meio de pelo menos um cabo (4.2) de ancoragem.
14. 15. Utilização da plataforma flutuante de qualquer uma das reivindicações 9 a 14 como estância de férias flutuante. Lisboa, 9 de março de 2016