Dispositivo de absorción de impactos para dragados de fondos marinos situado en la última articulación del brazo de una excavadora constituido por:

- un tubo fijo (1) de acero con bridas (2, 3) en ambos extremos,

- un sistema de absorción de impactos compuesto por:

i. un tubo de acero fijo (4) que incluye una brida (6) en uno de sus extremos y reforzada con cartelas,

ii. un tubo de acero (5) que incluye una brida (7) ciega reforzada con orejetas (8) atravesadas por un bulón que se fija al sistema de recogida de la excavadora,

iii. guías (10) formadas por pletinas soldadas a la brida (6) que disponen de un tope (11) de recorrido con un sensor tipo inductivo,

iv. vástago (12) con un extremo soldado a la brida (7) y el otro libre,

v. muelles (13) ubicados siendo el vástago (12) la guía de los muelles,

vi. latiguillos hidráulicos.

Dispositivo de absorción de impactos para dragados de fondos.

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a un dispositivo de absorción de impactos para dragados de fondos que se instala especialmente en un brazo articulado de una excavadora. Por tanto, esta invención se encuadra especialmente dentro del sector de la técnica de maquinaria para trabajo marinos y otros medios en los que el operario trabaja sobre una base inestable.

Estado de la técnica

En la actualidad, los sistemas de dragado se pueden dividir en tres grandes categorías en función del sistema utilizado para extraer el material del fondo del mar. Por un lado tenemos el dragado hidráulico en donde el material se extrae disuelto en el propio agua, por otro lado tenemos el dragado de arrastre, en donde el material dragado se arrastra por el fondo para ser depositado en un contenedor que posteriormente es izado a superficie y por último está el dragado mecánico, donde el material se extrae tal cual se encuentra depositado en el lecho marino.

Las dragas hidráulicas requieren de unas grandes bombas para poder succionar la mezcla de agua y materiales del fondo. Este tipo de dragas suelen ser buques especialmente diseñados para este cometido, en donde a través un brazo telescópico van succionando desde el fondo hasta unos tanques interiores en donde se almacena lo recogido. Posteriormente podrán descargar todo el producto almacenado bien a través de compuertas situadas en el fondo del buque o través de conductos en donde es succionado nuevamente e impulsado hacia la dirección deseada. En la actualidad este tipo de dragas son utilizadas para el dragado de arena a gran profundidad para ser posteriormente depositada en la costa para crear o modificar los perfiles de costa. El caso más conocido de este proceso es la creación de islas artificiales que se ha desarrollado a lo largo de lo últimos años en el Golfo Pérsico mediante grandes dragas de succión de más de 200 metros de eslora y capaces de dragar en profundidades superiores a 150 metros.

El dragado de arrastre se caracteriza por el tipo de contenedor que se utiliza para depositar el material dragado, según se utilicen cubetas, tolvas o almejas de carga. El funcionamiento es similar al funcionamiento de los buques pesqueros de arrastre, es decir, largan por popa el depósito hasta que este toca fondo y a continuación el buque avance haciendo que el depósito se vaya llenando del material del fondo. Una vez que se ha completado el llenado, se recoge el depósito para luego ser descargado bien en el propio buque o bien en barcazas auxiliares.

El último tipo de dragado que hemos mencionado es el dragado mecánico. En este tipo de dragado el material del fondo es extraído tal cual se encuentra depositado, siendo un proceso similar a la extracción de material de una mina. Los sistemas mecánicos de dragado son utilizados en los puertos donde no existe un gran calado o donde pueden existir materiales grandes, tales como grandes rocas o basura, que harían que otros sistemas no fueran efectivos.

Dentro de estos tipos de sistema dragado mecánico destacan las dragas excavadoras o retro-excavadoras. Este tipo de dragas se componen de una barcaza sobre la cual se ancla una máquina excavadora o retro-excavadora convencional de las utilizadas en obra civil. Como norma general, estas barcazas se fijan al fondo marino mediante grandes pilares que se sumergen hasta hacer que la barcaza sea estable. Las máquinas utilizadas para el dragado pueden ser de tres tipos diferentes en función del mecanismo que sitúan en su parte final y que recoge el material del fondo. El primer tipo es la bivalva, en donde existe un gran cucharón compuesto por dos piezas por lo general iguales que al cerrarse atrapan el material a dragar. El siguiente tipo es mediante una pala del tamaño apropiado a la capacidad de la máquina. El último tipo es mediante un pulpo, donde una serie de piezas metálicas que cierran el material recogido.

Los dispositivos y sistemas conocidos no solucionan los problemas derivados del embarque de maquinaria en navíos. Es decir, cuando una barcaza sobre la que se encuentra una excavadora no está anclada al fondo, por motivos de operatividad, los embates del mar hacer que se produzcan movimiento de balanceo o cabeceo que pueden afectar al funcionamiento de la máquina cuando esta está dragando. Por otro lado, al producirse cambios en el par escorante de la barcaza debido al aumento de peso en el extremo del brazo de la excavadora cuando esta recoge el material del fondo, hacen que se produzcan movimientos de escora en la barcaza, que deben ser compensados por el par adrizante. Estos tres movimientos que se han mencionado, de balanceo, cabeceo o escora pueden hacer que el brazo de la máquina excavadora choque de forma descontrolada contra el lecho marino, pudiéndose producir la rotura de alguno de los elementos que conforman el brazo de dicha pala.

Por otro lado, cuando se está operando la excavadora, el operario nunca sabe cuando ha llegado al fondo del mar, sino es por su propia intuición o pericia.

Explicación de la invención

Esta invención consiste en un dispositivo de absorción de impactos especialmente diseñado para ser utilizado por máquinas excavadora cuando son utilizadas sobre barcazas para el dragado de los fondos marinos. Con este dispositivo se pretende solucionar los problemas anteriormente mencionados.

El dispositivo tiene dos funciones principales. Primero evitar, o por lo menos minimizar, los daños que se podrían producir por movimientos no controlados de la barcaza. Segundo servir de detector cuando el brazo ha llegado a tocar el fondo. Para ello, esta invención se basa en un conjunto de tubos y vástagos que albergan un sistema de amortiguación mediante muelles adaptado a las grandes cargas que debe soportar. Este dispositivo de absorción se colocará al final del brazo de la máquina excavadora, justo por detrás del elemento utilizado para recoger el material dragado, bien sea una bivalva o un pulpo.

El dispositivo se compone de dos piezas construidas con tubos de acero estructural con diferentes diámetros.

La primera de las piezas, de mayor diámetro, está formada por un tubo de acero estructural fijo con bridas de amarre en ambos extremos. La misión de esta pieza es permitir el paso del vástago interno de la segunda pieza. Su colocación se sitúa en la parte final del brazo de la máquina, entre el último tramo articulado del brazo y el sistema de recogida del material dragado, esto es la bivalva o el pulpo.

La segunda pieza que compone el dispositivo es propiamente el sistema de absorción de impactos. Se compone de cinco elementos principalmente:

- Pieza fija: Formado por un tubo de acero estructural del mismo espesor que el tubo estructural fijo pero de diámetro inferior. Esta pieza cuenta con una brida en uno de sus extremos y reforzada con cartelas, que servirá para su fijación a la pieza descrita anteriormente. Esta brida sirve de soporte a las guías del mecanismo. Por la parte interior de este tubo discurrirá el vástago del sistema.

- Pieza móvil: Pieza similar a la anterior, del mismo espesor pero de un diámetro superior a la fija, pero inferior al tubo estructural fijo, para que pueda deslizar sobre ella. Lleva también una brida reforzada con cartelas, en uno de sus extremos con la diferencia que esta brida es ciega y sirve de soporte al vástago del sistema. Soportará por su parte exterior dos orejetas para fijar un bulón del que se colgará el sistema de recogida del dragado. Soldadas a 180º en el extremo que no tiene brida, se encuentran dos alojamientos para el paso de las guías del mecanismo.

- Guías: Pletinas de longitud ligeramente inferior a la longitud de la pieza móvil y soldadas a la brida de la parte fija y que discurren por dentro de los alojamientos de la pieza móvil. Dispondrán de un tope para evitar que puedan sobrepasar el recorrido máximo. Sobre estos topes se colocará un sensor inductivo que será el encargado de indicar al operario mediante un avisador acústico que se ha llegado al fondo. El sensor activará la señal cuando el tope de la guía se haya separado una distancia determinada del final del alojamiento.

- Vástago: Tubo de acero estructural de diámetro y espesor inferior a la pieza fija de esta segunda pieza. Su longitud es igual a la suma de la pieza fija más la móvil cuando están en posición de reposo, es decir extendidas, lo que equivale a una longitud igual al doble de la guía menos 1 a 10 centímetros , que va soldado a la brida de la pieza...

1. Dispositivo de absorción de impactos para dragados de fondos marinos situado entre el último tramo articulado del brazo y el sistema de recogida del material dragado, de una excavadora caracterizado porque está constituido por: