PROCEDIMIENTO Y SISTEMA PARA OPTIMIZAR EL DRAGADO.

Un procedimiento para la optimización, durante el dragado, del dragado de un área mediante una draga equipada con un cabezal de corte de succión (4) que comprende las etapas de:

a. la obtención de información convencional sobre el suelo del área que se va a dragar, b. la medición de los parámetros locales del suelo en y alrededor de la posición del cabezal de corte durante el dragado, c. el cálculo de los parámetros de dragado para una posición actual y subsiguiente del cabezal de corte sobre la base de la combinación de los parámetros convencionales y locales del suelo para optimizar el rendimiento y el desgaste del cortador, d. la utilización de los parámetros de dragado obtenidos de ese modo para ajustar los parámetros del cortador proporcionando de ese modo un rendimiento óptimo en una posición del cabezal de corte actual y subsiguiente

Durante los últimos diez años se ha visto un incremento importante en el volumen de la actividad de dragado, del cual una proporción creciente se realiza en roca maciza. Esta situación se explica por el incremento de la profundidad requerida por los proyectos de infraestructuras marítimas y por las características geológicas de ciertas regiones tales como el Golfo Pérsico. Todas las proyecciones indican que esta tendencia de crecimiento continuará en la próxima década.

En respuesta a esta evolución, las dragas con cabezales de corte crecientemente potentes funcionan en áreas de la construcción, permitiendo una velocidad de producción más elevada a un coste inferior comparado con el procedimiento tradicional de perforación y explosión.

El documento WO 2004/106643 revela un procedimiento para realizar un corte vertical del terreno automáticamente en el agua. En el procedimiento revelado, se produce un perfil del fondo sobre la base de un mapa de la superficie del agua, y la posición y la dirección de un dispositivo de transporte se determinan de acuerdo con ello. Esta información es actualizada cíclicamente y la profundidad real del agua se compara con un perfil de la profundidad específico. Parámetros previamente definidos medidos cerca del conjunto de extracción del dispositivo de transporte son transmitidos a un sistema de control y se modifica la posición del dispositivo de transporte para superar la diferencia entre la medición y la profundidad del agua específica.

El documento GB 2048990 revela un procedimiento para controlar el funcionamiento de un aparato de dragar provisto de una herramienta de corte adaptada para dragar suelo submarino. El procedimiento comprende la medición de un parámetro funcional del aparato de dragar durante una primera carrera de trabajo, grabando dicho parámetro medido como una función de la distancia cubierta por la herramienta de corte durante dicha carrera de trabajo y regulando la velocidad de arrastre según dicha función grabada durante una segunda carrera de trabajo que sigue inmediatamente a dicha primera carrera de trabajo.

El documento WO 2005 103396 A revela un procedimiento de estimación los de parámetros de un medio que se va a mover mediante un aparato de excavación, procedimiento el cual comprende las etapas de (1) la recepción de una señal electrónica que representa una fuerza de fallo (F) del medio; (2) la utilización de dicha fuerza de fallo para estimar, con un medio de procesamiento electrónico, por lo menos tres parámetros de dicho medio mediante la solución numérica de una función que depende de dichos por lo menos tres parámetros, función la cual provee un modelo de fuerzas de fallo previstas del medio bajo acciones diferentes del aparato de excavación; (3) la comparación de una fuerza de fallo prevista obtenida con aquella estimada de dichos parámetros para dicha fuerza de fallo; y (4) controlando o ayudando electrónicamente a la excavación por medio de dicho aparato de excavación en respuesta a dicha comparación para aprovechar las propiedades del medio.

El documento US 2003/000 9286 A revela un dispositivo de estudio de las características del suelo que comprende un pedestal conectado a la parte trasera del tractor, un conjunto de control (un ordenador) montado en el pedestal y un conjunto de excavación del terreno acometido por debajo del extremo trasero del pedestal. Mientras es remolcado por un tractor por ejemplo el dispositivo reconoce en tiempo real la distribución de las características del suelo en un campo agrícola.

El documento US 3645018 finalmente revela un procedimiento para optimizar la producción de un aparato de dragar. Para controlar la draga se utiliza la diferencia entre las fuerzas que ocurren durante el dragado y las fuerzas que ocurren cuando el dragado está a una concentración máxima.

La explotación óptima de una draga implica un buen conocimiento geológico del lugar. En particular, se debe conocer la posición de las zonas de rocas más resistentes al corte porque deben ser atacadas prudentemente para evitar un desgaste indebido y dañar el cortador.

Sin embargo, en realidad, la calidad y la profundidad de la roca frecuentemente varían abruptamente tanto en la dirección vertical como en la horizontal. Por lo tanto, el cabezal de corte 4 (figura 1) puede encontrar unos pocos metros de terreno suelto (arena) 2 seguido por una roca 3 más resistente que el hormigón. En la mayor parte de los casos, un documento de licitación proporcionará una indicación de las características geológicas y geotécnicas del lugar pero a menudo es insuficiente e incompleta. El área de los lugares de dragado típicamente son unos pocos kilómetros cuadrados y la distancia entre los pozos de sondeo exploratorios es típicamente de varios cientos de metros, mientras zonas de rocas poco profundas a menudo miden aproximadamente diez metros únicamente. Localizaciones duras de este tipo frecuentemente permanecen sin detectar hasta que son golpeadas por el cabezal de corte. La simple perforación de pozos de sondeo aleatorios no mejora la situación.

Tradicionalmente, el maestro dragador se enfrenta dos opciones posibles:

- intentar utilizar la "fuerza bruta" para hacer máxima la capacidad de producción, con un alto riesgo de rotura y por lo tanto de detenciones frecuentes para reparaciones no planeadas;

- evitar el dañado de la draga de corte de succión limitando la potencia de corte, lo cual implica una capacidad de producción innecesariamente baja en las zonas no rocosas.

La presente invención tiene por objetivo superar los problemas en la técnica proporcionando un sistema que provee un ajuste específico de los parámetros de corte sobre la base de información de alta resolución sobre el material cerca del cabezal de corte además de la información de baja resolución normalmente ya disponible. La información de alta resolución se adquiere y se actualiza mientras se draga. El objetivo es un ajuste muy preciso de un modelo geológico existente cerca por el cabezal de corte, durante el propio proceso de dragado a través de mediciones geofísicas cerca alrededor y enfrente del cabezal de corte.

LEYENDA DE LAS FIGURAS

La figura 1 es una ilustración esquemática de una sección transversal del lecho marino, que muestra la capa de agua 1, la capa de arena 2, la capa de rocas 3, el cabezal de corte 4 y la profundidad de dragado por debajo del lecho marino 5. El cabezal de corte 4 gira 7 y avanza 6 dentro de las capas de arena 2 o de roca 3.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Según la reivindicación 1, se propone un procedimiento para optimizar, durante el dragado, el dragado de un área mediante una draga equipada con un cabezal de corte de succión que comprende las etapas de:

- la obtención de información convencional sobre el suelo del área que se va a dragar,

- la medición de los parámetros locales del suelo en y alrededor de la posición del cabezal de corte durante el dragado,

- el cálculo de los parámetros de dragado para una posición actual y subsiguiente del cabezal de corte sobre la base de la combinación de los parámetros convencionales y locales del suelo para optimizar el rendimiento y el desgaste del cortador,

- el ajuste de los parámetros de dragado proporcionando un rendimiento óptimo en una posición del cabezal de corte actual y subsiguiente.

Una forma de realización de la invención es un procedimiento como se ha definido antes en este documento, en el que los parámetros locales del suelo comprenden datos sísmicos.

Otra forma de realización de la invención es un procedimiento como se ha definido antes en este documento en el que dichos datos sísmicos comprenden datos de reflexión sísmica o de refracción sísmica o datos de la onda sísmica superficial.

Otra forma de realización de la invención es un procedimiento como se ha definido antes en este documento en el que los parámetros locales del suelo comprenden datos de la geo -resistividad.

Otra forma de realización de la invención es un procedimiento como se ha definido antes en este documento en el que los parámetros locales del suelo comprenden datos de sonda acústica paramétrica.

Otra forma de realización de la invención es un procedimiento como se ha definido antes en este documento en el que los parámetros locales del suelo comprenden datos cualesquiera de la vibración, datos de... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para la optimización, durante el dragado, del dragado de un área mediante una draga equipada con un cabezal de corte de succión (4) que comprende las etapas de:

a. la obtención de información convencional sobre el suelo del área que se va a dragar,

b. la medición de los parámetros locales del suelo en y alrededor de la posición del cabezal de corte durante el dragado,

c. el cálculo de los parámetros de dragado para una posición actual y subsiguiente del cabezal de corte sobre la base de la combinación de los parámetros convencionales y locales del suelo para optimizar el rendimiento y el desgaste del cortador,

d. la utilización de los parámetros de dragado obtenidos de ese modo para ajustar los parámetros del cortador proporcionando de ese modo un rendimiento óptimo en una posición del cabezal de corte actual y subsiguiente.

2. Procedimiento según la reivindicación 1 en el que los parámetros locales del suelo comprenden datos sísmicos.

3. Procedimiento según la reivindicación 2 en el que dichos datos sísmicos comprenden datos de la reflexión sísmica o de la refracción sísmica o datos de la onda sísmica superficial.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 en el que los parámetros locales del suelo comprenden datos de la geo -resistividad.

5. Procedimiento según la reivindicación 1 en el que los parámetros locales del suelo comprenden datos de sonda acústica paramétrica.

6. Procedimiento según la reivindicación 1 en el que los parámetros locales del suelo comprenden datos cualesquiera de vibración, datos de sonido, mediciones de la temperatura en el cabezal de corte, velocidad de oscilación del cabezal de corte.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en el que los parámetros del cortador son datos cualesquiera de la velocidad de oscilación lateral, la velocidad de giro del cabezal de corte, momento de torsión del giro del cabezal de corte, grosor de la capa atacada y ancho por corte.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en el que los datos del estudio geológico se obtienen a partir de la perforación, pozos de sondeo, vibrocores, pistón de toma de muestras, prueba de penetración cónica y toma de muestras por lavado.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en el que el grosor de la capa o el ancho de la capa atacada o la velocidad de oscilación lateral del cortador se reducen cuando se mide o se espera la proximidad de suelo más duro o roca.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en el que el grosor de la capa o el ancho de la capa atacada o la velocidad de oscilación lateral del cortador se aumentan cuando se mide o se espera la proximidad de suelo más blando.

11. Un sistema para la optimización del dragado de un área mediante una draga equipada con un cabezal de corte de succión (4) que comprende:

- un medio para recibir datos convencionales del suelo del área que se va a dragar,

- un medio para medir los parámetros locales del suelo en la ubicación del cabezal de corte (4) durante el dragado,

- un medio para optimizar los parámetros de dragado para una posición actual y subsiguiente del cabezal de corte (4) sobre la base de la combinación de la información convencional y local del suelo para optimizar el rendimiento y el desgaste del cortador,

- un medio para emitir de salida los parámetros de dragado, ajustando de ese modo los parámetros del cortador sobre la base de los parámetros de dragado para que proporcione un rendimiento óptimo en una posición actual y subsiguiente del cabezal de corte.

12. Un sistema según la reivindicación 11 provisto de medios para llevar a cabo dicho procedimiento, como se define en cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10.