Cabezal de arrastre para una draga de cántara con tubo de succión y procedimiento para el dragado utilizando este cabezal de arrastre.

Cabezal de arrastre (1) de una draga de cántara con tubo de succión que comprende una visera (2) la cual es arrastrada sobre el fondo en una dirección de arrastre y en ese lugar afloja el terreno y un conducto de succión (5) el cual está conectado a la visera (2) y el cual descarga el terreno aflojado,

en el que el cabezal de arrastre (1) está adicionalmente provisto de cuerpos de corte para aflojar el terreno caracterizado porque los cuerpos de corte comprenden barrenas cónicas (20)

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/066665.

Solicitante: DREDGING INTERNATIONAL N.V.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: SCHELDEDIJK 30 2070 ZWIJNDRECHT BELGICA.

Inventor/es: TACK,BRUNO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • E02F3/92 CONSTRUCCIONES FIJAS.E02 HIDRAULICA; CIMENTACIONES; MOVIMIENTO DE TIERRAS.E02F DRAGADO; MOVIMIENTO DE TIERRAS (extracción de turba E21C 49/00). › E02F 3/00 Dragas; Ingenios para el movimiento de tierras (para usos particulares E02F 5/00; otras máquinas o aparatos para la explotación minera E21C; construcción de túneles E21D). › Elementos de excavación, p. ej. cabezas de aspiración.

PDF original: ES-2417780_T3.pdf

 

Cabezal de arrastre para una draga de cántara con tubo de succión y procedimiento para el dragado utilizando este cabezal de arrastre.

Fragmento de la descripción:

Cabezal de arrastre para una draga de cántara con tubo de succión y procedimiento para el dragado utilizando este cabezal de arrastre.

La invención se refiere a un cabezal de arrastre de una draga de cántara con tubo de succión, que comprende una visera la cual es arrastrada sobre el fondo y en ese lugar afloja el terreno y un conducto de succión el cual está conectado a la visera y el cual descarga el terreno aflojado. La invención también se refiere a un procedimiento para el dragado de terreno utilizando este cabezal de arrastre.

Un cabezal de arrastre según el preámbulo es conocido a partir del documento EP – A – 0892116. El documento EP

– A – 0892116 describe un cabezal de arrastre para una draga de cántara con tubo de succión que comprende una visera la cual está conectada a un conducto de succión y está abierta hacia el fondo para el dragado. La visera está fijada a la draga de cántara con tubo de succión por medio de una tubería de arrastre. Una serie de dientes están dispuestos en la visera. Durante el dragado el cabezal de arrastre con la tubería de arrastre y el conducto de succión es descendido por debajo del agua a un ángulo globalmente oblicuo con un cabrestante en la parte trasera de la draga de cántara con tubo de succión, hasta que el cabezal de arrastre hace contacto con el fondo. Durante el desplazamiento de la draga de cántara con tubo de succión el cabezal de arrastre es arrastrado sobre el fondo por debajo del agua, en donde el terreno es aflojado por los dientes que se acoplan en el fondo. El terreno aflojado es succionado hacia arriba a través del conducto de succión, por ejemplo hasta un espacio de almacenaje presente en la draga de cántara con tubo de succión. Durante el dragado el cabezal de arrastre ejerce presión en el fondo debido al peso relativamente alto de los componentes situados por debajo del agua y opcionalmente debido a la fuerza de succión desarrollada por el conducto de succión. El peso por debajo del agua de los componentes relevantes corresponde al peso por encima del agua de los mismos menos el peso del agua desplazada por dichos componentes. El peso por debajo del agua de un componente de acero por lo tanto supone aproximadamente 7/8 del peso por encima del agua (el peso específico relativo del acero siendo aproximadamente igual a 8) .

El cabezal de arrastre conocido tiene la desventaja de que puede ser utilizado únicamente en terrenos relativamente blandos. Si el terreno se convierte en demasiado duro, el cabezal de arrastre por supuesto será insuficientemente capaz de penetrar en el fondo bajo el peso de los componentes parcialmente sumergidos, por lo que por una parte los dientes dejarán de cumplir su función y por otra parte insuficiente terreno será succionado hacia arriba. El rendimiento de la producción del dragado también puede disminuir significativamente en el caso de fondos que consistan únicamente parcialmente de material más duro, puesto que es principalmente agua lo que se succiona hacia arriba.

El documento NL 7514881 revela un cabezal de arrastre del tipo anteriormente mencionado. El cabezal de arrastre está equipado con un órgano que se desplaza giratoriamente para romper el fondo antes de cortar el fondo mediante los dientes del cabezal de arrastre.

El documento US 4, 123, 859 revela un cabezal de arrastre que comprende medios de sujeción para herramientas de corte que comprenden un cilindro hidráulico para empujar la herramienta de corte después de un cambio de dirección de vuelta a su posición de corte. Los medios de sujeción protegen las herramientas de corte contra la rotura y evitan un tiempo muerto innecesario.

El documento NL 7311208 revela un cabezal de arrastre que comprende los dientes normales. El cabezal de arrastre está adicionalmente equipado con un dispositivo de propulsión provisto de cuchillas y accionado mediante un motor para girarlo y de ese modo sostener el movimiento del cabezal de arrastre a través del suelo. Puesto que el dispositivo de propulsión produce fuerzas elevadas en el cabezal de arrastre, la tubería de succión está provista de sensores de tensión que controlan la salida del motor para limitar el movimiento en caso de sobretensión.

El documento GB 2334272 revela un cabezal de arrastre para dragar terrenos más duros tales como rocas. Las herramientas de corte del cabezal de arrastre revelado comprenden dientes que han sido modificados con un taladro central a través del cual puede ser inyectado un fluido a alta presión dentro del fondo. Los chorros de fluido remueven el material del fondo roto y fracturado de la ubicación en la que los dientes están activos.

El documento EP 1653010 revela un cabezal de arrastre específicamente útil para el dragado de fondos que consisten en partículas compactas, tal como arena. En el procedimiento revelado de dragado, chorros de agua son inyectados cerca de los dientes de corte para fluidificar localmente el fondo.

La presente invención tiene por su objeto proporcionar un cabezal de arrastre para una draga de cántara con tubo de succión el cual es capaz de dragar terreno, en particular terreno más duro, por debajo del agua con un rendimiento satisfactorio. Dentro del contexto de esta memoria, por rendimiento se entiende que significa el volumen de terreno dragado por unidad de tiempo.

Según la invención, se proporciona un cabezal de arrastre de una draga de cántara con tubo de succión, cabezal de arrastre el cual comprende una visera la cual es arrastrada sobre el fondo en una dirección de arrastre y en ese lugar afloja el terreno, y un conducto de succión el cual se conecta a la visera y el cual descarga el terreno aflojado, en el que el cabezal de arrastre esta adicionalmente provisto de cuerpos de corte para aflojar el terreno, con el requisito de que los cuerpos de corte comprenden barrenas cónicas. Utilizando el cabezal de arrastre inventado particularmente fondos relativamente duros, tales como por ejemplo rocas, pueden ser tratados con un buen rendimiento. Puesto que las barrenas son menores que los dientes de la draga de cántara con tubo de succión conocida, las puntas de las barrenas entran en contacto con el fondo y las puntas son más afiladas que en el caso de los dientes conocidos, las barrenas ya penetran en el terreno a fuerzas relativamente bajas, en donde son trazados surcos en el terreno por el movimiento de arrastre del cabezal de arrastre. El peso por debajo del agua de la draga de cántara está en este caso distribuido sobre la superficie de contacto entre las barrenas y el fondo. A través de la utilización de barrenas se desarrolla una alta presión localmente la cual fractura eficazmente el fondo y en particular un fondo relativamente duro. Se ha encontrado que se generan altas tensiones en la parte del fondo entre los surcos de tal modo que esta parte se rompe fácilmente, por lo que ocurren virutas de terreno las cuales pueden ser fácilmente succionadas hacia arriba por el conducto de succión.

El cabezal de arrastre según la invención está caracterizado porque las barrenas son cónicas. Con una forma de las barrenas de este tipo se ha encontrado que se mejora el rendimiento del cabezal de arrastre. Adicionalmente se recomienda que el radio de curvatura de la punta de las barrenas esté entre 1 y 100 mm, más preferiblemente entre 2 y 50 mm y lo más preferiblemente entre 5 y 30 mm.

Es ventajoso caracterizar el cabezal de arrastre según la invención porque las barrenas forman por lo menos una serie la cual se extiende o se extienden a lo largo de una línea recta sustancialmente perpendicular a la dirección de arrastre. Colocando las barrenas en una línea sustancialmente recta se ha encontrado de forma sorprendente que la formación anteriormente descrita de virutas de terreno se mejora. Las barrenas de este modo pueden actuar conjuntamente de forma óptima. El disponer de las barrenas que actúen conjuntamente consigue que el volumen total de rocas rotas sea muchas veces mayor que el volumen acumulativo de rocas que sería roto por las barrenas individuales.

El número de barrenas del cabezal de arrastre según la invención se puede escoger dentro de límites amplios. En una forma de realización preferida del cabezal de arrastre inventado el número de barrenas del cabezal de arrastre es mayor, y más preferiblemente significativamente mayor, que el número de dientes del cabezal de arrastre conocido. El cabezal de arrastre conocido generalmente está provisto de aproximadamente de 5 a 10 dientes, dependiendo esto del tamaño del cabezal de arrastre. Un número más elevado de cuerpos de corte resulta en una profundidad de penetración promedio inferior de los cuerpos de corte en el fondo. De forma sorprendente, el rendimiento inferior... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Cabezal de arrastre (1) de una draga de cántara con tubo de succión que comprende una visera (2) la cual es arrastrada sobre el fondo en una dirección de arrastre y en ese lugar afloja el terreno y un conducto de succión (5) el cual está conectado a la visera (2) y el cual descarga el terreno aflojado, en el que el cabezal de arrastre (1) está adicionalmente provisto de cuerpos de corte para aflojar el terreno caracterizado porque los cuerpos de corte comprenden barrenas cónicas (20)

2. Cabezal de arrastre como se reivindica en la reivindicación 1 caracterizado el radio de curvatura de la punta 10 (28) de las barrenas (20) está entre 1 y 100 mm.

3. Cabezal de arrastre como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque las barrenas (20) forman por lo menos una serie la cual se extiende o se extienden a lo largo de una línea recta (11, 12) sustancialmente perpendicularmente a la dirección de arrastre.

4. Cabezal de arrastre como se reivindica en la reivindicación 3 caracterizado porque el número de barrenas (20) en una serie asciende a por lo menos 10.

5. Cabezal de arrastre como se reivindica en la reivindicación 3 o 4 caracterizado porque el número de series 20 está entre 1 y 10, y más preferiblemente entre 1 y 5.

6. Cabezal de arrastre como se reivindica en la reivindicación 5 caracterizado porque el número de series asciende a 2.

7. Cabezal de arrastre como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque está provisto de una serie de dientes los cuales se extienden sustancialmente transversalmente a la dirección de arrastre y los cuales durante la utilización se acoplan en el fondo aguas abajo de las barrenas.

8. Cabezal de arrastre como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el cabezal de arrastre está provisto de medios de soporte (8) los cuales durante la utilización se acoplan en el fondo aguas arriba de las barrenas (20) .

9. Cabezal de arrastre como se reivindica en la reivindicación 8 caracterizado porque los medios de soporte (8) comprenden bloques de deslizamiento. 35

10. Cabezal de arrastre como se reivindica en cualquiera de las reivindicacione.

7. 9 caracterizado porque las barrenas (20) tienen una profundidad de penetración y porque los medios de soporte (8) se acoplan en el fondo más altos que las barrenas (20) .

11. Cabezal de arrastre como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el cabezal de arrastre (1) está provisto de medios de cierre los cuales cierran sustancialmente el orificio entre la visera (2) y el fondo.

12. Cabezal de arrastre como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado 45 porque el cabezal de arrastre comprende por lo menos una serie de tuberías de chorro para la inyección de agua bajo alta presión.

13. Procedimiento para el dragado de fondos por lo menos parcialmente duros por debajo del agua con una draga de cántara con tubo de succión equipada con un cabezal de arrastre como se reivindica en cualquiera de las 50 reivindicaciones 1 - 12, en el que el cabezal de arrastre (1) es descendido sobre el fondo y arrastrado sobre el mismo, en el que una fuerza de succión es ejercida a través del conducto de succión (5) en el espacio por lo menos parcialmente cerrado encerrado por la visera (2) y el fondo, de modo que las barrenas cónicas (20) penetran en el fondo y causan grietas en el mismo bajo la influencia del peso del cabezal de arrastre (1) y la sub-presión y en el que las virutas desprendidas del terreno roto son succionadas hacia arriba a través del conducto de succión (5) .

14. Procedimiento como se reivindica en la reivindicación 13 para el dragado de fondos por debajo del agua con una resistencia uniaxial a la compresión (UCS - unconfined compressive strength) de por lo menos 20 MPa.


 

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