Procesamiento y dispositivo para la creación de un cimiento subacuático de una obra de construcción.

Procedimiento para la creación de un cimiento subacuático de una obra de construcción,

en el que se prevé unelemento de base como soporte de módulo en el lugar de la instalación, se prepara un pilote (6), que forma elcimiento a crear o es componente del cimiento, en el que el pilote (6) está realizado como cuerpo hueco, se empotrael pilote en un módulo de articulación (13), se monta a través de la articulación del módulo de articulación (13) hastaque se alcanza la dirección de avance deseada en el fondo (9) con relación a la horizontal, y se baja el pilote (6)sobre el fondo (8) del agua, en el que el pilote (6) es introducido a presión hasta que se alcanza un valor límite deuna fuerza de avance en el fondo (8), caracterizado porque el pilote (6) presenta un diámetro interior a partir de 4metros, porque se instala un dispositivo de excavación (24) en el pilote (6) y se baja sobre el fondo (8), porque sedesprende la roca debajo del pilote (6) y se baja el pilote (6) hasta que se ha alcanzado la profundidad final.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/002181.

Solicitante: HERRENKNECHT AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: SCHLEHENWEG 2 77963 SCHWANAU ALEMANIA.

Inventor/es: PETERS,MARK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • E02D13/04 SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS.E02 HIDRAULICA; CIMENTACIONES; MOVIMIENTO DE TIERRAS.E02D CIMENTACIONES; EXCAVACIONES; TERRAPLENES (especialmente adaptados a los trabajos hidráulicos E02B ); OBRAS SUBTERRANEAS O BAJO EL AGUA. › E02D 13/00 Accesorios para la colocación in situ o la retirada de pilotes o de cortinas de tablestacas. › Dispositivos de guía; Marcos de guía.
  • E02D27/52 E02D […] › E02D 27/00 Cimentaciones que sirven de infraestructuras. › Cimentaciones sumergidas.
  • E02D7/16 E02D […] › E02D 7/00 Procedimientos o aparatos para la colocación in situ de cortinas de tablestacas, de pilotes, de tubos-molde o de otro encofrado (para la colocación in situ y retirada simultáneamente E02D 11/00). › Andamiajes para martinetes.
  • E02D7/20 E02D 7/00 […] › Colocación in situ por presión o tracción.
  • E02D7/26 E02D 7/00 […] › Colocación in situ empleando simultáneamente varios procedimientos.
  • E02D7/28 E02D 7/00 […] › Colocación in situ de pilotes huecos o de tubos-molde mediante medios dispuestos en el interior de los pilotes o de los tubos.

PDF original: ES-2399603_T3.pdf

 

Procesamiento y dispositivo para la creación de un cimiento subacuático de una obra de construcción.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para la creación de un cimiento subacuático de una obra de construcción La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la creación de un cimiento subacuático de una obra de construcción, en el que se prevé un elemento de base como soporte de módulo en el lugar de la instalación, se prepara un pilote, que forma el cimiento a crear o es componente del cimiento, donde el pilote está realizado como cuerpo hueco, se empotra el pilote en un módulo de articulación, se monta a través de la articulación del módulo de articulación hasta que se alcanza la dirección de avance deseada en el fondo con relación a la horizontal, y se baja el pilote sobre el fondo del agua.

Durante la creación de obras de construcción, que apoyan sus cimientos sobre suelo, que se encuentran debajo del agua, estos cimientos son fabricados de diferente manera, habiendo dado buen resultado, en el caso de los cimientos de una pieza, la utilización de los llamados monopilotes, es decir, pilotes individuales. Una alternativa a ello es la llamada camisa, en la que se trata de un cuerpo de construcción piramidal, que presenta varios puntos de cimiento. En tales obras de construcción se trata, por ejemplo, de plantas de energía eólica o de obras de construcción de puentes.

De acuerdo con el estado de la técnica, en el caso de los monopilotes, en el lugar de instalación están previstos los llamados aparejos elevadores (Backup Rig) , cuyo plano de trabajo está provisto con un mecanismo de articulación. En este mecanismo de articulación se empotra el pilote, se articula desde la horizontal hacia la vertical y se coloca sobre el fondo del mar a través de la apertura de las pinzas. A continuación se introduce el pilote por medio de martinete pisón en el fondo.

El documento JP 60-144417 publica un dispositivo de articulación para monopilotes y un procedimiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, cuyo dispositivo de articulación presenta dos pinzas de retención, en las que se inserta el monopilote. La articulación se realiza hidráulicamente.

Un inconveniente de este procedimiento de cimentación es la dependencia de la geología local. Si el fondo está provisto con componentes, que se ha revelado que no son aptos para martinete pisón, por ejemplo debido a roca fija

o debido a la presencia de capas de lodo, en las que se incrementa en una medida excesivamente fuerte la fricción

o la presencia de fragmentos de rocas o similares, entonces este procedimiento no se puede aplicar. Además, en este procedimiento es un inconveniente, especialmente en zonas ecológicamente sensibles, que resultan altas emisiones de ruido desde este procedimiento.

El documento US 3.227.230 A, que forma el estado más próximo de la técnica frente al objeto de la reivindicación 8, publica un dispositivo de perforación combinado, que está constituido por una cabeza perforadora central y una cabeza perforadora anular, en el que la cabeza perforadora anular está dispuesta en tubos envolventes, que rodean el varillaje de perforación de la cabeza perforadora central. El dispositivo de perforación presenta un afuste con un dispositivo de articulación, en el que el dispositivo de articulación está accionado con un cilindro hidráulico. En el dispositivo de articulación están previstas dos guías. La perforación propiamente dicha se realiza con un dispositivo giratorio de martillo. Pero con este dispositivo de perforación no se pueden cimentar pilotes. El documento DE 195 33 281 A1 publica un procedimiento y un dispositivo para el avance de perfiles huecos en el cimiento. En este caso, se coloca un pilote vertical sobre el fondo del agua. El avance del pilote se realiza a través de martinete pisón. En el interior del perfil hueco se desprende el fondo hidráulicamente y se descarga hacia fuera por medio de un dispositivo de erosión de alta presión.

Por lo tanto, la invención tiene el cometido de preparar un procedimiento y un dispositivo, con los que se pueden instalar cimientos constituidos por pilotes individuales en condiciones geológicamente difíciles. Éstos deben poder utilizarse al mismo tiempo también en zonas ecológicamente sensibles.

Con respecto al procedimiento, el cometido de acuerdo con la invención se soluciona por medio de un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en particular porque se empotra el pilote en un módulo de articulación, porque se monta el pilote a través de la articulación del módulo de articulación hasta que se alcanza la dirección de avance deseada en el fondo con relación a la horizontal, porque el pilote presenta un diámetro interior a partir de 4 metros, porque se baja el pilote sobre el fondo del agua y se aproxima hasta que se alcanza un valor límite de la fuerza de avance en el fondo, porque se instala un dispositivo de excavación en el pilote y se baja sobre el fondo, porque se desprende la roca debajo del pilote y se baja el pilote hasta que se ha alcanzado la profundidad final.

A través de la previsión de un dispositivo de excavación, que se puede adaptar a las condiciones respectivas del fondo, se posibilita emplear pilotes huecos como cimientos en fondo que no se pueden tratar con martinete pilón. Al mismo tiempo, a través de la bajada activa del pilote y el desprendimiento de la roca por medio del dispositivo de excavación se suprime la carga de ruido para el medio ambiente, que se provoca a través del martinete pilón.

Otra enseñanza de la invención prevé que el elemento de base sea una isla de elevación, un pontón y/o un buque.

De esta manera es posible preparar, en función del agua, una base adecuada para la realización del procedimiento.

Otra enseñanza de la invención prevé que el módulo de articulación sea amarrado después de alcanzar la inclinación deseada. De esta manera se consigue una exactitud más elevada.

Otra enseñanza de la invención prevé que el pilote esté realizado como un cilindro o paralelepípedo. Estas formas son ventajosas con respecto a la consecución del cimiento y la introducción del pilote en el fondo. Además, está previsto que el pilote presente un diámetro interior a partir de 4 metros y más, pudiendo alcanzarse diámetros de 11 metros o más.

Otra enseñanza de la invención prevé que la fuerza de avance sea generada a través de al menos un elemento de avance dispuesto en el módulo de articulación, con preferencia un cilindro hidráulico. De este modo se puede prever de una forma sencilla y directa la fuerza de avance necesaria directamente en el pilote en combinación con el módulo de articulación y se puede suprimir un dispositivo de avance adicional, como representa, por ejemplo, el martinete pisón.

Otra enseñanza de la invención prevé que esté previsto al menos un torno para subir y bajar el dispositivo de excavación, de manera que es posible un control directo del torno con respecto a la posición dentro del pilote. De manera especialmente preferida, se prevé el torno directamente por encima del pilote, de manera especialmente preferida sobre una plataforma en el extremo superior del pilote, de manera que no se necesitan instalaciones adicionales sobre el soporte de base.

Otra enseñanza de la invención prevé que el interior del pilote sea rellenado con agua para la prevención de la rotura del fondo y que el nivel del agua en el pilote presente la altura del nivel del agua del caudal o esté más alto que éste. A través de esta medida se puede impedir especialmente en el caso de fondos variables la absorción interna o la irrupción dentro del suelo por debajo del pilote y, por lo tanto, el perjuicio del avance de la construcción.

Otra enseñanza de la invención prevé que se rellene una intersección que se produce después de la excavación. De esta manera, se consigue un anclaje óptimo (si la intersección después de la bajada del pilote tiene estabilidad sobre el lado exterior del pilote) .

Otra enseñanza de la invención prevé que la excavación con el dispositivo de excavación se realiza de una manera totalmente automática o bien sin la intervención del hombre. A tal fin, se ofrecen máquinas de perforación vertical de pozos, que operan con preferencia en el modo de corte parcial o de corte total y están provistas con dispositivos de perforación, en los que, en función de la geología, se intercambian las herramientas de desmonte como por ejemplo cinceles o cuchillas descortezadoras y se pueden adaptar a las condiciones dadas.

Con respecto al dispositivo, la solución del cometido de acuerdo con la invención prevé, como se describe en la reivindicación 8, que esté provisto con un elemento de base como soporte de módulo,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la creación de un cimiento subacuático de una obra de construcción, en el que se prevé un elemento de base como soporte de módulo en el lugar de la instalación, se prepara un pilote (6) , que forma el cimiento a crear o es componente del cimiento, en el que el pilote (6) está realizado como cuerpo hueco, se empotra el pilote en un módulo de articulación (13) , se monta a través de la articulación del módulo de articulación (13) hasta que se alcanza la dirección de avance deseada en el fondo (9) con relación a la horizontal, y se baja el pilote (6) sobre el fondo (8) del agua, en el que el pilote (6) es introducido a presión hasta que se alcanza un valor límite de una fuerza de avance en el fondo (8) , caracterizado porque el pilote (6) presenta un diámetro interior a partir de 4 metros, porque se instala un dispositivo de excavación (24) en el pilote (6) y se baja sobre el fondo (8) , porque se desprende la roca debajo del pilote (6) y se baja el pilote (6) hasta que se ha alcanzado la profundidad final.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de base es una isla de elevación, un pontón y/o un buque.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la fuerza de empuje es generada a través de al menos un elemento de avance (23) dispuesto en el módulo de articulación (13) , con preferencia un cilindro hidráulico.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se prevé al menos un torno (25) para subir y bajar el dispositivo de excavación (24) .

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el interior del pilote (6) está relleno con agua para la prevención de la rotura del fondo y porque el nivel del agua (44) del caudal en el pilote presenta la altura del nivel del agua (7) o está más alto que éste.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se rellena una intersección (45) que se produce durante el recorte de la roca después de la excavación y/o porque se realiza la excavación de manera totalmente automática o bien sin la intervención del hombre con el dispositivo de excavación (24) .

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque en el dispositivo de excavación (24) se trata de un dispositivo de corte parcial o de un dispositivo de corte total y/o porque para el desprendimiento de la roca se utilizan cinceles (30) o cuchillas de descortezar.

8. Dispositivo para la creación de un cimiento subacuático de una obra de construcción con un elemento de base como soporte de módulo, un módulo de articulación (13) dispuesto en el elemento de base para la articulación de un pilote (6) , en el que en el módulo de articulación (13) está previsto un módulo de avance (23) para la bajada del pilote, con un amarre (22) para el amarre del módulo de articulación (13) y con un dispositivo de excavación (24) , que está dispuesto dentro del pilote (6) y está previsto al menos un módulo elevador para la subida y bajada del dispositivo de excavación (24) en el pilote (6) , y en el que el pilote (6) presenta un diámetro interior a partir de 4 metros.

9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el elemento de base es una isla de elevación, un pontón y/o un buque.

10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque en el módulo de articulación (13) está dispuesto un elemento de avance (23) , con preferencia un cilindro hidráulico, a través del cual se genera la fuerza de avance para el pilote.

11. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque se prevé al menos un torno (25) para la subida y bajada del dispositivo de excavación (24) .

12. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque el dispositivo de excavación (24) está realizado de tal forma que el proceso de excavación se puede realizar de forma totalmente automática o bien sin la intervención del hombre y/o porque en el dispositivo de excavación (24) se trata de una máquina de corte parcial o de una máquina de corte total y/o porque como herramienta (30) para el desprendimiento de la roca están previstos cinceles y/o cuchillas descortezadoras.

13. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque el dispositivo de excavación (24) presenta al menos un amarre (34) frente a la pared interior del pilote (6) y porque el dispositivo de excavación (24) es móvil con relación al amarre con la herramienta de excavación y/o, en general, hacia el suelo (43) .

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la obra de construcción se trata de una instalación de energía eólica y/o de un puente.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el módulo de articulación (13) es amarrado después de alcanzar la inclinación deseada.


 

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