Cabezal de corte para dragar suelo y método para dragar utilizando este cabezal de corte.

Cabezal (10) de corte para dragar suelo bajo el agua, estando este cabezal (10) de corte fijado a la escalera (2)de una draga (1) de succión cortadora,

estando dicha escalera adaptada para poder tirar de ella de forma alternativadesde el lado de babor hasta el lado de estribor usando cabrestantes, por lo cual el cabezal de corte es desplazadoa través del suelo (9) en un movimiento de barrido lateral, comprendiendo dicho cabezal (10) de corte un cuerpo (11)giratorio con simetría de revolución que se puede hacer girar alrededor de su eje (12) de giro por medio de mediosde accionamiento y el cual está provisto a lo largo de su superficie periférica de varias herramientas (20) de cortepara penetrar en el suelo (9), siendo la fijación tal que el eje (12) de giro del cabezal (10) de corte se extiendesubstancialmente perpendicular a la dirección (200) longitudinal de la escalera (2), y el cuerpo giratorio del cabezalde corte exhibe simetría con respecto a un plano (13) de simetría que se extiende perpendicularmente a dicho eje(12) de giro y está provisto en al menos ambos lados finales de las herramientas (20) de corte.

Cabezal de corte para dragar suelo y método para dragar utilizando este cabezal de corte La invención se refiere a un cabezal de corte para dragar suelo bajo el agua, siendo este cabezal de corte apropiado para su fijación a la escalera de una draga de succión cortadora y para ser desplazado con ella por encima del suelo en un movimiento de barrido lateral.

Se conoce un cabezal de corte (también llamado cortador) de este tipo por ejemplo de la Patente NL-A-9200368. En la Patente NL-A-9200368 se describe un cabezal de corte con la forma de un cuerpo giratorio con simetría de revolución que se puede hacer girar alrededor de un eje de giro por medio de medios de accionamiento, y el cual está provisto a lo largo de su superficie periférica de varias herramientas de corte para penetrar en el suelo. El cabezal de corte está conectado a un conducto de succión para descargar el suelo disgregado. El cuerpo giratorio conocido adopta una forma cónica y comprende varias costillas con forma de espiral que se extienden entre dos lados finales circulares. Las costillas con forma de espiral están provistas de herramientas de corte. El eje de giro del cabezal de corte conocido se extiende substancialmente paralelo a la dirección longitudinal de la escalera a la cual está fijado. En la Patente JP 61112065 se presenta una draga cortadora similar.

El cabezal de corte se aplica en combinación con una draga de succión cortadora (también llamada draga cortadora) . Dicha draga de succión cortadora comprende una embarcación anclada en el suelo por medio de postes de anclaje. Este anclaje crea un medio para absorber y transmitir al suelo las fuerzas de reacción generalmente considerables que aparecen durante el dragado. En este caso la escalera forma una conexión substancialmente rígida entre el cabezal de corte y la draga de succión cortadora. Para permitir la extracción del suelo dragado suele estar fijado a la escalera un conducto de succión, el cual está conectado al cabezal de corte. Durante el dragado el cabezal de corte con escalera y conducto de succión se suele sumergir en el agua en un ángulo generalmente oblicuo hasta que toca el suelo. A continuación se hace girar del cabezal de corte y se arrastra éste a través del suelo tirando de la escalera de forma alternativa desde el lado de babor al lado de estribor usando cabrestantes. De este modo el cabezal de corte realiza un movimiento de barrido lateral a través del suelo. Al hacer girar el cabezal de corte alrededor del eje de giro las herramientas de corte golpean el suelo con gran fuerza con sus puntas bajo el peso del cabezal de corte, de la escalera y del conducto de succión. Los golpes de martillo repetitivos de las sucesivas herramientas de corte rompen eventualmente el suelo en grandes fragmentos. Estos fragmentos son succionados por el conducto de succión y descargados. Se puede dragar una superficie entera de suelo moviendo la draga de succión cortadora una distancia determinada cada vez y repitiendo el movimiento de barrido anteriormente mencionado.

Para proteger en cierta medida las herramientas de corte de un desgaste excesivo, las velocidades de giro del cabezal de corte conocido están generalmente limitadas a 20 a 40 giros/minuto. Esto tiene el inconveniente de que la eficiencia de la operación de dragado, en particular en el caso de suelos (duros) con una alta Resistencia a la Compresión No Confinada (UCS) , es a menudo insuficiente. En el contexto de esta solicitud de patente se entiende que eficiencia significa el volumen de suelo que se puede dragar por unidad de tiempo y por unidad de potencia.

La presente invención tiene por objetivo proporcionar un cabezal de corte para una draga de succión cortadora, el cual, además de otras ventajas, requiera una potencia reducida para dragar superficies de suelo, y el cual también haga técnicamente posible dragar tipos de suelo más duros de una manera más eficiente.

Por lo tanto se proporciona un cabezal de corte de acuerdo con todos los rasgos técnicos, combinados, de la reivindicación 1.

Sorprendentemente, se obtiene una mayor eficiencia cuando el eje de giro del cabezal de corte se extiende substancialmente en perpendicular a la dirección longitudinal de la escalera (o de forma substancialmente tangencial a la dirección del movimiento de barrido) .

El cabezal de corte conocido gira generalmente en una dirección de giro. En el caso de una dirección de giro en el sentido de las agujas del reloj (visto desde la escalera) , cuando la escalera y el cabezal de corte barren hacia estribor, las herramientas de corte penetrarán en el suelo con su lado de corte por encima del eje de giro (a la manera de un hacha) . A esto también se le denomina corte desde arriba. Sin embargo, cuando la escalera y el cabezal de corte barren hacia el lado de babor, las herramientas de corte penetrarán en el suelo con su lado de corte por debajo del eje de giro (a la manera de una pala) . A esto también se le denomina corte desde abajo. Dependiendo de la dirección de barrido, el cabezal de corte conocido rompe el suelo de formas diferentes, y por tanto también con eficiencia diferente.

El cabezal de corte de acuerdo con la invención no tiene este inconveniente y proporciona la opción de romper el suelo de la misma manera en ambas direcciones, y de obtener de esta forma la misma eficiencia. Se espera que esto produzca un aumento en la eficiencia media por carrera de barrido en comparación con el cabezal de corte conocido.

Se debería observar que la Patente BE 1016085 describe un cabezal de dragado que comprende un cuerpo giratorio con simetría de revolución que se puede hacer girar alrededor de su eje de giro por medio de medios de

accionamiento y que está provisto a lo largo de su superficie periférica de varias herramientas de corte para penetrar en el suelo. Sin embargo, el cabezal de dragado de la Patente BE 1016085 se usa en una draga de succión en marcha con cántara de tal manera que su eje de giro es siempre perpendicular a la dirección de dragado.

La Patente JP 62225631 presenta una draga de succión en marcha con cántara con un cortador de tambor que rasca el fondo. Como en la Patente BE 1016085, durante el funcionamiento el eje de giro del cortador de tambor es siempre perpendicular a la dirección de dragado.

Debido a que el eje de giro del cabezal de corte se extiende de forma substancialmente tangencial a la dirección del movimiento de barrido se obtiene además un mejor corte del cabezal de corte en el suelo, mejorando de ese modo aún más la eficiencia de dragado. Se entiende que el que el eje de giro del cabezal de corte se extienda substancialmente perpendicular a la dirección longitudinal de la escalera (o que se extienda de forma substancialmente tangencial a la dirección del movimiento de barrido) significa que el eje de giro del cabezal de corte de acuerdo con la invención forma un ángulo con la dirección longitudinal de la escalera que difiere en no más de un 20% de un ángulo de 90 grados, más preferiblemente en no más de un 10% y de la forma más preferible en no más de un 5%. Durante el barrido del cabezal de corte el eje de giro del cabezal de corte de acuerdo con la invención se extenderá por lo demás substancialmente paralelo a la superficie del suelo.

Es ventajoso caracterizar el cabezal de corte de acuerdo con la invención en que el cuerpo giratorio del cabezal de corte es simétrico con respecto a un plano central y está provisto en al menos ambos lados finales de herramientas de corte. De este modo se consigue una mayor simetría durante el dragado, en la cual ya no existe substancialmente ninguna diferencia entre dragar con un barrido a babor o dragar con un barrido a estribor. Preferiblemente el cabezal de corte comprende un cuerpo giratorio cilíndrico provisto en ambos lados finales de segmentos esféricos sobre los cuales están situadas las herramientas de corte.

Debido a que se aplica un mecanismo de corte totalmente diferente de acuerdo con la invención, las herramientas de corte preferiblemente también se implementan de forma diferente a las herramientas de corte existentes. Es ventajoso dotar al cabezal de corte de acuerdo con la invención de herramientas de corte con simetría de revolución (también llamadas brocas en la presente solicitud de patente) , las cuales de forma todavía más preferible están alojadas en soportes situados a lo largo de la superficie periférica del cuerpo giratorio. Las brocas preferidas son más pequeñas que las herramientas de corte conocidas de manera que se pueden colocar a distancias entre sí menores sobre la superficie de camisa del cabezal de corte. Las herramientas de corte con simetría de revolución de acuerdo con la invención, las cuales preferiblemente son relativamente... [Seguir leyendo]

1. Cabezal (10) de corte para dragar suelo bajo el agua, estando este cabezal (10) de corte fijado a la escalera (2) de una draga (1) de succión cortadora, estando dicha escalera adaptada para poder tirar de ella de forma alternativa desde el lado de babor hasta el lado de estribor usando cabrestantes, por lo cual el cabezal de corte es desplazado a través del suelo (9) en un movimiento de barrido lateral, comprendiendo dicho cabezal (10) de corte un cuerpo (11) giratorio con simetría de revolución que se puede hacer girar alrededor de su eje (12) de giro por medio de medios de accionamiento y el cual está provisto a lo largo de su superficie periférica de varias herramientas (20) de corte para penetrar en el suelo (9) , siendo la fijación tal que el eje (12) de giro del cabezal (10) de corte se extiende substancialmente perpendicular a la dirección (200) longitudinal de la escalera (2) , y el cuerpo giratorio del cabezal de corte exhibe simetría con respecto a un plano (13) de simetría que se extiende perpendicularmente a dicho eje (12) de giro y está provisto en al menos ambos lados finales de las herramientas (20) de corte.

2. Cabezal de corte de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el cabezal (10) de corte comprende un cuerpo (14) giratorio cilíndrico provisto en ambos lados finales de segmentos (11a, 11b) esféricos sobre los cuales están situadas las herramientas (20) de corte.

3. Cabezal de corte de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que las herramientas de corte se extienden de forma substancialmente tangencial a la superficie de camisa del cabezal de corte.

4. Cabezal de corte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las herramientas de corte están alojadas en soportes situados a lo largo de la superficie periférica del cuerpo giratorio.

5. Cabezal de corte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las herramientas de corte tienen simetría de revolución.

6. Cabezal de corte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la longitud de las herramientas de corte que sobresale fuera del soporte (la longitud activa) es de entre 20 y 250 mm.

7. Cabezal de corte de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que la longitud de las herramientas de corte que sobresale fuera del soporte (la longitud activa) es de entre 50 y 150 mm.

8. Cabezal de corte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las herramientas de corte están distribuidas regularmente en la dirección de giro por encima del cuerpo giratorio.

9. Cabezal de corte de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que la distancia intermedia en dirección de giro entre dos herramientas de corte sucesivas es un máximo de diez veces la profundidad de penetración de las herramientas de corte en el suelo.

10. Cabezal de corte de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que la distancia intermedia en dirección de giro entre dos herramientas de corte sucesivas es un máximo de cinco veces la profundidad de penetración de las herramientas de corte en el suelo.

11. Cabezal de corte de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el cabezal de corte comprende tuberías inyectoras para inyectar agua a alta presión.

12. Método para dragar suelo bajo el agua con una draga (1) de succión cortadora equipada con un cabezal (10) de corte, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el cual el cabezal (10) de corte está fijado a la escalera (2) de la draga (1) de succión cortadora y es desplazado con ella a través del suelo en un movimiento de barrido lateral por medio de un cabrestante (5) , en el cual el cabezal de corte gira y las herramientas (20) de corte hacen contacto con el suelo (9) , y penetran al menos parcialmente en él bajo el peso de la escalera (2) y del cabezal

(10) de corte, y por efecto de la fuerza de tracción ejercida por el cabrestante, con lo cual el suelo (9) se rompe y en el cual las porciones de suelo rotas son succionadas por un conducto (4) de succión.

13. Método de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que se inyecta en el suelo agua a alta presión.