Sistema de construcción de instalaciones marinas flotantes fondeadas, mediante módulos normalizados interconectables con múltiples configuraciones.

Sistema de construcción de estructuras marinas flotantes mediante varios módulos normalizados que se pueden conectar de múltiples formas.

Contiene un módulo principal, en el que están instalados todos los servicios que puedan necesitar la instalación y los equipos que distribuyen energía y controlan el resto de los módulos, a la vez que controla el sistema de llenado y vaciado de los tanques de lastre de los demás módulos mediante un circuito de tuberías interconectadas, con válvulas de llenado tele controladas desde el módulo central.

El método de conexión entre los módulos es desmontable y basado en zonas de unión orientadas 30 grados respecto al eje de los módulos, lo que le permite conectarlos en línea o ramificarlos en ángulos de 120 grados. La forma de los módulos es tal que les confiere a ellos y al conjunto un excelente comportamiento en olas (mínimos movimientos).

Sistema de construcción de instalaciones marinas flotantes fondeadas, mediante módulos normalizados, interconectables con múltiples configuraciones.

Objeto de la Invención

La presente memoria descriptiva se refiere a una solicitud de patente de invención relativa a una forma de construir estructuras marinas flotantes mediante módulos estándar, sobre los que se puede instalar cualquier tipo de equipamiento industrial u 10 hotelero.

Por ser flotante se puede trasladar a cualquier parte donde la falta de infraestructuras industrial haga necesaria su presencia, una vez allí, tan sólo es necesario fondearla adecuadamente para que pueda operar a pleno rendimiento. 15

En su versión de alojamiento hotelero, también se puede instalar en zonas de especial interés turístico, donde no esté permitido construir instalaciones de este tipo en tierra, por ser áreas de especial protección natural.

La novedad especial de los módulos es su forma, que hace que se minimice el efecto de las olas en los movimientos de la instalación que se coloque sobre esta estructura, facilitando los trabajos que se realicen a bordo y mejorando sensiblemente el confort de las personas embarcadas. Con estados de la mar inferiores a Beaufort 6 los movimientos son casi despreciables y con estados de mar superiores (temporales) se comportan 25 mucho mejor que cualquier buque convencional o cualquier plataforma tipo "cajón".

Está preparada para soportar temporales de gran intensidad con unos movimientos muy reducidos, por lo que puede situarse a más de 10 millas de la costa y mantener un carácter de base internacional, con todas las ventajas legales y económicas que ello 30 supone.

Los distintos módulos se pueden unir mediante soldadura en todo el contorno de las zonas de unión, si se supone que van a mantenerse juntos durante varios años (esta unión se puede cortar con oxicorte para cambiar el módulo) , o pueden unirse mediante 35 bridas atornilladas en cada zona de unión, lo que facilitaría el cambio de módulos en el caso de que se trasladase la instalación a otra zona con otras necesidades.

Campo de invención

Industria pesquera

El primer campo de aplicación es el de la industria pesquera, pues permite colocar sobre su cubierta un astillero de reparaciones que proporcionar asistencia a buques pesqueros que normalmente operan lejos de zonas industriales. La capacidad que tiene para seguir 45 operativa con mala mar permite instalarla en zonas árticas donde no podría funcionar una instalación convencional.

Uno de los módulos del sistema permite instalar un dique elevable, para reparar los barcos fuera del agua. Otro de los módulos, permite almacenar combustible o suministro 50 a una flota pesquera que opere en caladeros alejados de su base. Otro de los módulos se puede configurar como buque factoría, para el proceso de la pesca, sustituyendo a los buques factoría convencionales, cuyos movimientos son mucho mayores, lo que dificulta las operaciones de limpiado, procesado y congelación de las capturas.

Construcción Naval 5

Similar a la industria pesquera, se podría adaptar para ubicar un astillero de reparación de buques mercantes de tamaño mediano y pequeño, en zonas costeras en las que no hay una infraestructura industrial adecuada, o bien en zonas en las que a pesar de estar muy industrializadas y precisamente por esa causa, no hay espacio disponible en tierra 10 para construir (o ampliar) un astillero. Esta instalación podría estar fuera del puerto, pues su comportamiento en la mar es muy bueno y no necesita estar en aguas abrigadas para poder operar normalmente.

Turismo y deportes náuticos 15

Otro de los campos de aplicación es la industria hotelera y de recreación. Se puede instalar sobre los módulos un hotel que se podría transportar a cualquier sitio, recorriendo los mejores lugares turísticos de una zona, situándolo en aguas extraterritoriales a más de 10 millas náuticas de la costa, los turistas accederían a él desde helicóptero o 20 mediante un sistema de lanchas gestionadas desde el hotel, con capacidad para transportar unas 100 personas cada una hasta un puerto costero cercano.

El hotel podría tener instalaciones de descanso, recreo, casino y salas de juego, parques temáticos o cualquier tipo de instalaciones para las que una instalación equivalente en 25 tierra podría encontrar impedimentos de tipo urbanístico o tener dificultades para conseguir los permisos de apertura o tener problemas con las normativas municipales.

Además permite ofrecer unas vistas espectaculares de la fauna marina mediante locales submarinos acristalados, que le permitiría operar como un acuario natural a gran escala, 30 con especies marinas reales en libertad, con vistas a fondos de coral y otros espectáculos marinos de gran belleza. Según la zona se podrían instalar jaulas marinas similares a las que se usan en acuicultura, pero no para cultivar los peces, sino como atracción turística.

También puede operar como base para la realización de deporte náuticos, instalando un módulo especial que actúe como depósito de embarcaciones (que se recogen del mar con una plataforma elevadora y luego las guarda en el interior de grandes naves situadas por encima de la línea de flotación) . Puede incluir servicios de soporte para submarinismo con una dársena sumergida para el acceso de submarinistas, con cámaras de 40 descompresión para permitir inmersiones profundas, etc.

Parques temáticos marinos

Es una variante de la aplicación de turismo, en la que el alojamiento se ha reducido y se 45 ha instalado un parque recreativo de temas marinos, que combine actividades náuticas, submarinas, exposiciones, parque de atracciones marino y acuarios.

Investigación biológica marina

Con solo el módulo central y otro específico, puede operar como laboratorio de investigación marina funcionando como una plataforma muy estable para poder usar tanques abiertos interiores para experimentos con peces vivos. 5

Dada la forma de los módulos, entre las columnas que forman su casco, se pueden instalar jaulas para el cultivo y experimentación de diversas especies. En la parte interior del módulo central, hay una dársena que puede albergar un buque de investigación oceanográfica de hasta 50 metros de eslora, y un pequeño buque de pesca para la 10 captura de especies marinas en libertad. En una de las columnas se instalaría una dársena para submarinistas que investigasen los fondos marinos. En la superestructura estarían los alojamientos de científicos y los laboratorios de biología marina.

Centro empresarial y de negocios 15

La misma configuración de turismo, pero con el hotel distribuido como un grupo de oficinas, se puede emplear como centro empresarial y financiero, con un enfoque internacional o nacional (si se decide instalar muy cerca de la costa) , pudiendo instalarlo en zonas donde no hay espacio disponible en tierra, junto a grandes centros 20 empresariales, tales como Manhattan, Londres o Tokio.

En esta versión, el conjunto estaría dotado de tres helipuertos (uno en cada punta de la estrella, para facilitar el trasporte de los directivos de las empresas allí instaladas. Si se opta por la versión alejada de la costa, podría actuar como sede de entidades bancarias 25 internacionales sin estar sujetas a las normativas nacionales correspondientes.

Medioambiente

Utilizando un módulo de gran capacidad de carga, se puede instalar una planta 30 desalinizadora de agua marina, que recogería el agua de los alrededores a una cierta profundidad y devolvería la salmuera resultante mediante otra tubería a una profundidad muy diferente, las corriente marinas (aunque fuesen de muy poca intensidad) se encargaría de terminar de dispersar la salmuera. El agua dulce obtenida se almacenaría en el tanque de gran capacidad y periódicamente se trasladaría a tierra mediante 35 barcazas cisterna.

La ventaja fundamental respecto a las instalaciones en tierra, es que podría operar con agua mucho más pura que la que se puede obtener a través de tuberías submarinas tendidas desde tierra. La instalación se podría mover para trasladarla a zonas costeras 40 donde hubiese sequías ocasionales o tuviesen necesidades crónicas de agua dulce.

Humanitarias y de asistencia Sanitaria

Utilizando la versión hotelera, se podría instalar un hospital móvil que podaría dar 45 atención a zonas donde hayan ocurrido catástrofes naturales cerca de la costa o bien en zonas subdesarrolladas donde no hubiese una infraestructura sanitaria adecuada. El bajo nivel de movimientos de la estructura, permitiría que los quirófanos funcionasen incluso con mala mar.

1. Módulo flotante estandarizado, para la construcción de estructuras navales industriales o de ocio, que se caracteriza porque:

- Está formado por dos cascos prismáticos poligonales de eje vertical (uno sumergido y otro elevado) unidos por columnas esbeltas dispuestas en forma de celosía en todo su contorno.

- Dispone de zonas de conexión en alguna de sus caras verticales (en una o en varias 10 caras) para poder unir dos o más módulos entre sí, para formar estructuras más complejas, que pueden desmontarse o volver a unirse en otras posiciones relativas.

- Cada módulo contiene dos grupos de tanques de lastre especiales: los de inmersión rápida situados en el casco sumergido y los de emersión rápida en el casco superior, que 15 se llenan o vacían por gravedad (sin consumir energía) , para elevarse o hundirse de forma rápida.

- Posee uno o varios tanques de lastre correctores de calado y estabilidad, ubicados en el casco superior (muy por encima de la línea de flotación) , en una posición tal que le 20 permiten mantener el calado total y la posición vertical del centro de gravedad de la estructura cuando se varía la carga útil del conjunto.

- Cada casco (sumergido o elevado) incorpora un anillo resistente en todo su contorno, al que se unen las columnas inclinadas formando una estructura indeformable. Los 25 mamparos verticales que forman este anillo están alineados con las caras interior y exterior de las columnas.

- Las columnas que unen los dos cascos, tienen una parte central recta de sección constante, que se abre en forma de abanico en sus extremos, para conectarse con los 30 anillos estructurales de los dos cascos. La parte exterior de las columnas es vertical, alineada con los costados del módulo.

2. Módulo de control, con todas las características de la reivindicación nº 1, que se caracteriza también porque: 35

- Incluye todos los servicios esenciales de cualquier buque (generación de energía, lastres, cámara de máquinas, puente de gobierno, sistema contra incendios, etc) y comparte esos servicios con los demás módulos a través de las zonas de unión.

- Dispone de un sistema de fondeo en el extremo de proa, que garantiza que se mantendrá en su ubicación, independientemente del estado de la mar.

- Su forma en planta es rectangular, apuntada o redondeada en el extremo de proa.

- Sólo tiene zonas de conexión en la cara de popa, a través de ellas suministra todos los servicios esenciales al resto de módulos.

- La celosía de columnas que une los dos cascos se interrumpe en la zona de proa y se sustituye por una columna central de mayor diámetro. La zona de popa es diáfana (sin 50 celosía de columnas) .

- Sobre la cubierta hay una superestructura de uno o varios niveles, con alojamientos, oficinas, talleres y locales de uso polivalente.

- Dispone del sistema de control de lastres, que le permite variar rápidamente de calado, entre la posición de proyecto, sumergido o completamente elevado. 5

Existen dos versiones "a derechas" y "a izquierdas'' según sea la forma de unión del extremo de popa del módulo. Por el resto de elementos, las dos versiones son idénticas.

3. Módulo base, con todas las características de la reivindicación nº 1, que se caracteriza 10 también porque:

- Carece de la mayoría de los servicios esenciales de cualquier buque y los recibe del módulo de control a través de las zonas de unión, directamente o a través de otros módulos de la estructura. Sólo dispone de los sistemas esenciales obligados por la 15 normativa marítima vigente.

- Su forma en planta es rectangular, de una eslora aproximadamente vez y media superior a la manga del módulo (puede variar un 30% de esta relación) , su puntal es algo mayor del doble de la manga del módulo. 20

- En el extremo de proa tiene obligatoriamente zonas de conexión con otros módulos. El extremo de popa puede estar libre o tener también zonas de conexión con otros módulos.

- En los extremos de proa y popa carece de columnas dispuestas en forma de celosía, 25 sólo las tiene en los dos costados (en los lados más largos) .

- No tiene sistema de fondeo propio, debe estar unido a una estructura con al menos un módulo de control.

- Incorpora elementos adicionales que lo personalizan para poder cumplir con las tareas que tiene asignado. Estos elementos pueden ser cubiertas adicionales, para talleres, alojamientos, grúas, plataformas móviles o tanques especiales para cargas específicas.

- Puede suprimirse parte del casco elevado, para formar dársenas en el interior del 35 módulo, que ocuparían toda la eslora del módulo en la parte central, respetando las vigas estructurales de los costados.

4. Módulo de gran capacidad, con todas las características de la reivindicación nº 1, que se caracteriza también porque: 40

- Su forma en planta es un polígono aproximadamente regular, de 3, 4 o 6 lados, con zonas de unión en todas sus caras.

- La unión entre el casco sumergido y el casco elevado se realiza mediante una columna 45 vertical en cada vértice del polígono y una o dos columnas inclinadas en cada cara del polígono, conformando una celosía que cierra todo el contorno del módulo.

- En los módulos de 3 o 4 lados, una de sus caras está conformada como "unión a izquierdas", todas las demás caras son "uniones a derechas". En el módulo de 6 lados 50 todas las caras de unión son "a izquierdas".

- Carece de la mayoría de los servicios esenciales de cualquier buque y los recibe del módulo de control a través de las zonas de unión, directamente o a través de otros módulos de la estructura. Sólo dispone de los sistemas esenciales obligados por la normativa marítima vigente.

- Incorpora elementos adicionales que lo personalizan para poder cumplir con las tareas que tiene asignado. Estos elementos pueden ser cubiertas adicionales, para talleres, alojamientos, grúas, plataformas móviles o tanques especiales para cargas específicas.

5. Módulo de gran capacidad aligerado, con todas las características del módulo de gran 10 capacidad de 6 lados definido en la reivindicación nº 4, que se caracteriza además porque:

- En el casco superior se han suprimido 2 lados opuestos y la zona central del casco en toda su eslora, para formar una dársena longitudinal. También se han suprimido las 15 columnas inclinadas correspondientes a dichos lados (en proa y en popa) .

- En el extremo de proa se conecta obligatoriamente un módulo de control "a derechas" y el otro extremo puede estar libre o conectado a un módulo base "a derechas" con el casco elevado aligerado longitudinalmente, formando una dársena de gran tamaño que 20 abarca todos los módulos unidos entre sí.

6. Módulo con tanque de almacenamiento, con todas las características de los módulos de gran capacidad definidos en la reivindicación nº 4, que se caracteriza además porque:

- En la parte central del módulo tiene un depósito de gran capacidad, para almacenar combustible, suministros especiales, agua desalada o cualquier otra sustancia.

- La estructura de columnas en forma de celosía que une el casco sumergido y el casco elevado se sustituye por la propia estructura del tanque de almacenamiento de carga. 30

- No dispone del sistema de sistema de inundación y elevación rápida.

7. Sistema de unión de los módulos definidos en las reivindicaciones 2, 3, 4, 5 y 6, compuesto por cuatro zonas de unión estandarizadas, dos en los extremos de las vigas 35 superiores y dos en los extremos de las vigas sumergidas, cuyos planos de unión están girados ±30º respecto a la cara de unión de los módulos, de tal manera que forman un chaflán en uno de los módulos (unión a derechas) y un saliente en el otro (unión a izquierdas) . Cada zona de unión contiene:

- Una protuberancia o un hueco troncocónico, que establece una unión machihembrada con la correspondiente del módulo al que se va a unir, para que los módulos se alineen automáticamente al acercarse entre sí.

- Varios pasa cascos protegidos por puertas estancas, para el paso de las tuberías, 45 cableado eléctrico y otros elementos de servicios entre los módulos.

- Una puerta estanca para el paso de personas de un módulo a otro.

- Una brida de gran tamaño en el contorno de la zona, para unir mediante tornillos o bulones los dos módulos. Para algunas aplicaciones, las bridas pueden soldarse entre sí, para crear una unión más firme.

- Una bomba de achique especial para vaciar la cámara (llena de agua) que queda entre 5 las uniones sumergidas (de los dos módulos en contacto) en el momento de realizar la unión.

8. Sistema de unión de módulos, según se describe en la reivindicación 7, pero con los planos de las zonas de unión giradas ±45º respecto a las caras del módulo. 10

9. Sistema de control de lastres de los módulos descritos en las reivindicaciones 2, 3, 4, 5 y 6, que permite mantener constante el calado de la estructura aunque varíe la carga que hay sobre ella, que contiene:

-Una o dos bombas de impulsión de lastre ubicadas en el módulo de control.

- Uno o dos colectores de aspiración e impulsión de lastre en cada módulo, que se conectan a los colectores de otros módulos, mediante manguitos desmontables colocados en todas las zonas de unión sumergidas. 20

- Uno o varios tanques de lastre correctores de calado y estabilidad, ubicados en el casco superior (muy por encima de la línea de flotación) .

- Tanques de lastre convencionales, tuberías auxiliares, válvulas, indicadores de nivel y 25 otros elementos auxiliares que forman un circuito capaz de llenar o vaciar cualquier tanque de lastre de cualquiera de los módulos conectados entre si, empleando sólo las dos bombas de impulsión del módulo de control.

10. Sistema de elevación y hundimiento rápido del conjunto formado por uno o varios 30 módulos definidos en las reivindicaciones 2, 3, 4 y 5, que en cada módulo contiene:

- Un grupo de tanques especiales, denominados de emersión rápida y que están colocados en el casco elevado, cuya capacidad es ligeramente superior al volumen de la parte sumergida de las columnas que unen el casco elevado y el sumergido. 35

- Otro grupo de tanques especiales, denominados de inmersión rápida y que están colocados en el casco sumergido, cuya capacidad es ligeramente superior al volumen de la parte emergida de las columnas.

- Una o varias válvulas de gran diámetro, para el llenado de los tanques de inmersión, que toman el agua directamente del mar por inundación directa (sin consumo de energía) .

- Una o varias válvulas de gran diámetro, para el vaciado de los tanques de emersión, 45 que descargan el agua directamente por encima de la línea de flotación (sin consumo de energía) .

- Elementos auxiliares convencionales (tuberías y válvulas) , para trasvasar lentamente el agua de los tanques de inmersión a los tanques de emersión, después de una maniobra 50 de inmersión rápida.

11. Procedimiento de elevación y hundimiento rápido para operar el sistema definido en la reivindicación nº 10, según el cual se sigue la secuencia siguiente:

- Para hundir la estructura se abren las válvulas de llenado de los tanques de inmersión, los cuales se llenan automáticamente (sin consumo de energía) por efecto de la presión 5 hidrostática del agua que rodea el tanque.

- Cuando los tanques de inmersión están llenos, se cierran las válvulas de llenado correspondientes y se transvasa toda el agua que hay en su interior a los tanques de emersión, con el sistema de control de lastres definido en la reivindicación nº 9. 10

- Para elevar la estructura, simplemente se abren las válvulas de vaciado de los tanques de emersión, que al vaciarse de forma automática (sin consumo de energía) , elevan toda la estructura a su posición de proyecto.

- Cuando los tanques de emersión están totalmente vacíos, se cierran las válvulas de vaciado y la estructura queda preparada para volver a repetir el mismo ciclo de inmersión-emersión.

12. Estructura compleja formada por la unión de varios módulos según cualquiera de las 20 reivindicaciones 2, 3, 4, 5 o 6, conectados entre sí de cualquier forma, unidos entre sí según las reivindicaciones 7 o 8. Uno de los módulos es obligatoriamente un módulo de control (según la reivindicación nº 2) que está unida al fondo mediante una o varias líneas de fondeo formadas por cadenas. Puede haber varios módulos de control, pero sólo uno de ellos tendría sistema de fondeo propio. 25

13. Estructura simple formada por un solo módulo según la reivindicación 2, cuyas proporciones le confieren la estabilidad suficiente para poder operar de forma aislada, al cual se le han añadido una o más cubiertas (en el casco elevado) dotadas de talleres, oficinas, alojamientos extra, laboratorios, espacios de recreo o lugares de trabajo. Está 30 unida al fondo mediante una o varias líneas de fondeo formadas por cadenas.

14. Hotel flotante instalado sobre cuatro módulos, según la reivindicación nº 12, conectados formando una estrella de tres puntas, respectivamente:

- Un módulo de control en la punta de proa (según la reivindicación nº 2) .

- Un módulo de gran capacidad de 3 o 6 lados (según la reivindicación nº 4)

- Dos módulos base a izquierdas o derechas (según la reivindicación nº 3) 40

Entre cada dos puntas de la estrella se ha añadido una cubierta de paseo, formada por unas plataformas alineadas con los cascos elevados de los módulos. Las plataformas están soportadas por arcos apoyados en las columnas de las puntas de la estrella.

En estas plataformas se han colocado sistemas de amarre que permiten el embarque de visitantes desde buques de pasaje o desde cualquier otro tipo de embarcaciones.

Sobre el casco superior de los módulos, hay tres edificios estrechos y curvados de altura variable, cada uno de ellos con habitaciones en ambos lados y con un pasillo central que 50 conecta todas las habitaciones del mismo nivel.

Incluye además todos los elementos de seguridad y salvamento exigidos por los reglamentos marítimos vigentes. Incluye también el sistema de elevación y hundimiento rápido definido en las reivindicaciones nº 10 y 11.

Todos los módulos están soldados entre sí y las uniones entre los módulos y los edificios 5 que albergan NO son desmontables.

15. Instalación flotante para reparación de buques, formado por tres módulos, según la reivindicación nº 12, conectados en línea, respectivamente:

- Un módulo de control en el extremo de proa (según la reivindicación nº 2) .

- Un módulo de gran capacidad aligerado de seis lados (según la reivindicación nº 5) o un módulo base con uniones en ambos extremos (según la reivindicación nº 3) en la parte central. 15

- Un módulo base (según la reivindicación nº 3) en el extremo de popa.

Las paredes laterales del conjunto están formadas por una celosía de columnas inclinadas de espesores variables según la zona de la celosía, con forma transversal de 20 U, abierta en la parte superior y abierta también en el extremo de popa.

En la parte interior de la dársena hay una plataforma elevable, que ocupa casi toda la eslora del conjunto, sobre la que se puede colocar el buque a reparar. Esta plataforma puede ser de una sola pieza o estar dividida en varias secciones. 25

Incluye también el sistema de elevación y hundimiento rápido definido en las reivindicaciones nº 10 y 11. Todos los módulos están soldados entre sí y las uniones entre módulos NO son desmontables.