ES2299477T3 - Procedimiento para establecer una cimentacion en fondo marino para una instalacion fuera de costa y la cimentacion segun el procedimiento. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para establecer una cimentación en el fondo marino para una instalación fuera de costa, que comprende una cimentación de fondo para colocar en el fondo marino y llevar una estructura para soportar una instalación por encima del nivel del mar, dicha estructura es hueca, abierta hacia abajo y provista de paredes laterales paralelas o unidireccionales cuyo lado comprende una construcción de doble pared constituida por un faldón exterior (13) y un faldón interior (15) concéntricos entre sí y un reborde (17, 19) en la parte inferior de cada faldón que se extiende sustancialmente en el mismo plano, se posicionan con el reborde (17, 19) sobre el fondo marino (10), caracterizado porque se forma al menos una cavidad sensiblemente estanca a la presión (25) en el interior de la cimentación (1), después de lo cual, bombeando el contenido fuera de la cavidad, se establece una subpresión de tal magnitud en el interior de la cavidad (25) en la construcción de doble pared que se produce una corriente de agua a través del material del fondo marino (10) alrededor del reborde (17, 19) desde las partes circundantes alrededor de la cimentación (1) y hacia el interior en dirección de la cavidad (25) y de manera que se produce una fluidización y una eliminación del material del fondo marino en el reborde teniendo como consecuencia que la cimentación (1) se hunde en el fondo marino (10) y que el bombeo continua hasta que la cimentación (1) de fondo marino haya alcanzado un nivel deseado en el fondo marino (10) y que se haya dispuesto un dispositivo (60) con una serie de boquillas (61) uniformemente distribuidas a lo largo de los rebordes inferiores (17, 19) de los faldones (13, 15), y que las boquillas (61) están dispuestas para recibir y distribuir un lubricante (62), con lo cual las boquillas (61) distribuyen el lubricante (62) en forma de película lubricante (62) a lo largo de las paredes de la cimentación (13, 15) durante la colocación de la cimentación.

Description

Procedimiento para establecer una cimentación en fondo marino para una instalación fuera de costa y la cimentación según el procedimiento.

Estado de la técnica

La presente invención se refiere a un procedimiento para establecer una cimentación en un fondo marino para una instalación fuera de costa, que comprende una cimentación de fondo para colocar en el fondo marino y llevar una estructura para soportar una instalación por encima del nivel del mar. Además la invención se refiere a una cimentación para ser usada en el procedimiento. Por instalación fuera de costa se entiende construcciones fuera de costa en el sentido más amplio, incluyendo tanto instalaciones en mar abierta como en lagos, incluyendo tanto las plataformas petrolíferas y de gas y los aerogeneradores basados en el mar como las instalaciones de muelles y los puentes. Por fondo o lecho marino se entiende también las áreas costeras como en los puertos y el fondo de los lagos. La invención encuentra aplicación en las profundidades inferiores a 50 metros.

Normalmente, las fundaciones de fondo están constituidas en forma de cajones que son remolcados fuera del emplazamiento y a continuación se sumergen con agua y se suministran posiblemente con lastre. Las construcciones se fabrican de hormigón son apropiadas en caso de grandes construcciones. El peso del cajón garantiza la estabilidad en el fondo marino pero al mismo tiempo es una manera relativamente cara de establecer la cimentación. En algunos casos también es deseable volver a eliminar la cimentación, lo cual es particularmente difícil cuando se habla de cajones.

Por el documento WO 9406970 se conoce una construcción donde las patas de la instalación fuera de costa se colocan en el fondo marino teniendo una estructura más inferior sobre las patas y que es apropiada para ser engullida dentro del fondo. La estructura consiste en una serie de cámaras. Cuando se coloca la instalación fuera de costa, se hunde un poco dentro del fondo marino a causa de la carga estática. A continuación, se activan las bombas en cada cámara, evacuando el agua induciendo de este modo una subpresión que hace que las cámaras sean engullidas dentro del fondo marino. Por capas particularmente duras en el fondo marino se pueden montar boquillas pulverizadoras sobre los bordes inferiores de la estructura que mediante presión de agua pueden soltar estas capas duras y de este modo potenciar el hundimiento de la estructura dentro del fondo.

La construcción presentada en el documento WO 9406970, y otras fundaciones relacionadas que se encuentran engullidas dentro del fondo marina, tienen todas la desventaja de que presión de las bombas (subpresión) en el interior de la estructura de la cimentación se tiene que controlar muy cuidadosamente para evitar que las capas de suelo en el fondo marino se suelten y se desintegren, conllevando que la estructura pierda su fijación en el fondo marino. Otro problema surge en la fase inicial cuando las bombas han de crean subpresión en el interior de la estructura. Aspirando demasiado fuerte, se genera una fuerte presión de agua a través de las capas superiores en el fondo marino, erosionándolas e induciendo un colapso con lo cual se proporciona vía libre al agua de mar entre el exterior y el interior de la estructura. En esta situación, no se puede crear la subpresión requerida para que la estructura sea engullida dentro del fondo marina. Además, se daña el fondo marino en una zona alrededor de la cimentación con lo que la cimentación o bien se ha de mover a otra ubicación con fondo marino intacto, o se ha de restablecer el área alrededor de la estructura para de este modo poder evitar que un nuevo bombeo en la estructura cause un nuevo colapso.

Por el documento GB 2277547 se conoce una cimentación con un faldón de doble pared. Con el fin de colocar la cimentación en el fondo, la estructura de cimentación va equipada con medios de fluidización en los bordes inferiores de la estructura del faldón. Estos medios de fluidización tienen forma de boquillas a través de las cuales se puede dirigir un chorro de agua a gran presión contra el material del fondo bajo la estructura del faldón. El material se vuelve quebradizo y debido a la acción del chorro de agua a gran presión y permite que la estructuración de cimentación penetre en los materiales del fondo.

Por el documento GB 288077 se conoce un sistema básico de colocación de un cajón con extremo abierto sobre y parcialmente en el interior de un fondo marino usando el cajón como una cámara estanca a la presión. El cajón se coloca en el lugar deseado, y se evacua el interior del cajón, con lo cual el cajón se puede hundir dentro del fondo marino. Se facilita la acción de hundimiento por el hecho de que le vacío parcial en el interior del cajón, hace que el agua fragilice el material a lo largo del reborde inferior del cajón, de manera que el material fragilizado y deprimido facilita el hundimiento del cajón.

Para pequeñas instalaciones en las cuales se necesita fundaciones columnares, se puede requerir la fijación de la cimentación al fondo. Esto implica que la cimentación ha de ser relativamente pesada para asegurar la construcción contra momentos de vuelco causados por el movimiento de las olas y el hielo.

Explicación de la invención

El propósito de la invención es proporcionar un procedimiento y una cimentación como se ha indicado anteriormente que es más ligera que las construcciones conocidas y que simultáneamente se puede fijar de una manera sencilla y estable en el fondo marino.

La invención aborda este fin proporcionando un procedimiento para instalar una cimentación del tipo mencionado anteriormente, pero que, además, se caracteriza porque el procedimiento comprende las características y procesos adicionales en los cuales se forma al menos una cavidad sensiblemente estanca a la presión el interior de la cimentación, después de lo cual, bombeando el contenido fuera de la cavidad, se establece una subpresión de tal magnitud en el interior de la cavidad en la construcción de doble pared que se produce una corriente de agua a través del material del fondo marino alrededor del reborde desde las partes circundantes alrededor de la cimentación y hacia el interior en dirección de la cavidad y de manera que se produce una fluidización y una eliminación del material del fondo marino en el reborde teniendo como consecuencia que la cimentación se hunda en el fondo marino y que el bombeo continué hasta que la cimentación de fondo marino haya alcanzado un nivel deseado en el fondo marino y que se haya dispuesto un dispositivo con una serie de boquillas uniformemente distribuidas a lo largo de los rebordes inferiores de los faldones, y que las boquillas estén dispuestas para recibir y distribuir un lubricante, con lo cual las boquillas distribuyen el lubricante en forma de película lubricante a lo largo de las paredes de la cimentación durante la colocación de la cimentación.

La peculiar característica según la invención es que la cimentación del fondo es hueca, abierta hacia abajo y provista de lados paralelos o unidireccionales y de un reborde dirigido hacia abajo que rodea la abertura formada y que se extiende principalmente en el mismo plano.

La cimentación de fondo se puede de este modo construir como una construcción de acero relativamente ligera cuyo diseño se parece en gran medida a una campana con construcción de doble pared y que se prefiere construir en forma de cilindro, aunque son posibles otras geometrías, por ejemplo, con sección transversal elíptica o poligonal. La cimentación, incluyendo la estructura submarina, se envía al lugar y se pone sobre el fondo que se nivela aproximadamente como una llanura. En el lado superior de la cimentación de fondo se conectan las mangueras y se llevan a una embarcación en la superficie del agua. Con bombas en la embarcación se puede formar el vacío en el interior de la cavidad en la construcción de doble pared, y el agua que se encuentra en el interior de la cavidad se puede bombear de una manera controlada. El agua que rodea la cimentación de fondo se colará por lo tanto dentro de la cavidad a través del material en el fondo marino que en la práctica consiste en arena o sedimento en una capa de superficie suficientemente profunda. Por lo tanto, se forma una condición de tipo arenas movedizas en el reborde inferior de la cimentación de fondo, tras lo cual la cimentación entera se hunde en el fondo marino. Se detiene el movimiento hacia abajo parando el funcionamiento de las bombas cuando la cimentación de fondo se ha hundido a suficiente profundidad dentro del fondo marino.

En una realización preferida, se puede crear una subpresión bombeando desde la cavidad formada en el interior de la cimentación dentro del faldón interior que limita la cavidad en el reborde. De este modo, hablamos de una cavidad interior y una cavidad exterior, dispuesta coaxialmente en la construcción de doble pared.

Igualmente, creando subpresión en la cavidad interior, aumenta la fuerza de succión total hacia abajo. Como se ha mencionado anteriormente en la técnica anterior, se ha, sin embargo de limitar la subpresión en la cavidad interior de manera a no destruir el fondo marino por desintegración.

Con el fin de prevenir la destrucción local del fondo marino durante la aspiración, se puede depositar una capa protectora sobre la zona de la cimentación, por ejemplo, en forma de una capa de piedras que puede retener el fondo marino y permitir el paso del agua. Igualmente, se puede disponer un filtro, bien solo o en combinación con otros medios en el interior de la cimentación para evitar la eliminación de material dentro del reborde. En el caso de fondo marino inclinado, se puede disponer una capa adrizante sobre el lecho marino.

Cuando el fondo marino consiste en una capa de arena en la parte superior, la cual posiblemente se puede desplazar, es decir, llevada por la corriente, el espesor de la capa puede variar y puede ser una ventaja retirar en primer lugar una parte de la capa de arena movediza. De este modo se consiguen diversos objetivos. En primer lugar, el que la cimentación se pueda colocar sobre un fondo más estable. Aparte de eso, se garantiza a la cimentación una base segura ya que al retirar completa o parcialmente la arena movediza se garantiza que la profundidad de la base no se reduzca debido a la arena movediza. Otra ventaja es que la capa de arena movediza o capas de sedimento blando y lodo no pueden proporcionar la estanqueidad necesaria alrededor de la cimentación con el fin de que la subpresión necesaria se pueda establecer para que la cimentación se pueda hundir en el fondo marino.

En otra realización ventajosa, hay unidades vibratorias dispuestas amoviblemente sobre la cimentación de manera que, cuando hay capas de suelo duro bajo el emplazamiento de la cimentación, la combinación de la subpresión, la fluidización en el reborde y las vibraciones pueden cooperar en la mejora del hundimiento de la cimentación. Igualmente, cuando la cimentación se inclina y cuando se dispone una piso de roca como capa de nivelación, se puede hacer vibrar ventajosamente la cimentación a través de esta capa ya que a menudo no es posible para establecer la subpresión a través de la capa de piedras porosas.

Colocando objetos de arena o de tipo arenoso, es la resistencia al final del objeto a colocar la que hay que vencer, con lo cual cuando se han de colocar objetos en arcilla, es la fricción sobre los lados del objeto la que hay que vencer y no la resistencia al final del objeto.

Cuando la cimentación se ha de colocar en el fondo marino con una capa de arcilla, la realización preferida comprende una fila de boquillas dispuestas uniformemente distribuidas a lo largo de rebordes inferiores de la cimentación, tanto sobre el faldón exterior como el faldón interior, de manera que el objeto o dispositivo, en el cual las boquillas están dispuestas, tiene un mayor ancho que el espesor del material en los materiales de pared de los faldones. Las boquillas se conectan con un dispositivo de alimentación que puede suministrar un agente deslizante a las boquillas, por ejemplo, una suspensión de bentonita, lodos de perforación o un agente similar no contaminante con propiedades lubricantes. Cuando la cimentación ha de penetrar competa o parcialmente a través de una capa de arcilla, el dispositivo en el cual están dispuestas las boquillas desplazará la arcilla. El dispositivo se puede diseñar ventajosamente como un triangulo, donde una punta está orientada hacia abajo respecto de la cimentación pero el dispositivo puede tener cualquier forma geométrica, siendo lo importante que el dispositivo se proyecte sobre la pared de la cimentación como se ha mencionado anteriormente de manera que se pueda formar la película lubricante entre la arcilla y la pared de la cimentación. Añadiendo lubricante y un descenso continuado, aparecerá un hueco por encima del dispositivo de boquillas a lo largo de la pared de cimentación y se llenará con el lubricante suministrado, con lo cual se forma una película de lubricante entre la pared de la cimentación y la arcilla. De este modo, se elimina la fricción entre la arcilla y la cimentación, y sigue avanzando el descenso de la cimentación.

Cuando la cimentación se ha de colocar sobre el fondo marino, arena/sedimento y capas de arcilla. Se combinan los diferentes procesos de manera que se usa la fluidización en el reborde a través de las capas de arena/sedimento como se ha descrito anteriormente. Aquí, se ajusta la subpresión en el interior de la cimentación, es decir dentro del reborde, de manera a evitar la desintegración del fondo. Cuando la cimentación ha de atravesar capas de arcilla, estas no se pueden fluidizar al mismo grado que las capas de arena/sedimento, razón por la cual se añade lubricante tal como se ha descrito anteriormente. Además, cuando se encuentran grandes piedras o materias extrañas en el subsuelo, mediante las unidades vibratorias montadas amoviblemente, la invención proporciona una posibilidad de desplazar esta materia extraña fuera del recorrido de descenso de la cimentación.

Cuando se usa la cimentación junto con la colocación de aerogeneradores en el mar, la invención tiene algunas otras ventajas. En conexión con el funcionamiento de los aerogeneradores, hay situaciones en las cuales los aerogeneradores se han de parar, que pueden ser debidas a motivos de mantenimiento o a una parada técnica debida a velocidades del viendo demasiado elevadas. La parada puede aplicar grandes fuerzas dinámicas, aunque muy limitadas en el tiempo, a la cimentación de manera que la construcción experimentará típicamente vibraciones en conexión con las oscilaciones naturales de la construcción en el intervalo de frecuencias naturales. Lo mismo ocurre cuando se vuelve a poner en marcha el aerogenerador. En tales situaciones se puede crear una sobreaspiración (sobreconsolidación) en el interior y alrededor de la cimentación. Creando una sobreaspiración, una mayor parte del fondo marino alrededor de la cimentación se convertirá en una parte activa en la cimentación, es decir la capacidad de sustentación/capacidad de fijación de la cimentación aumenta momentáneamente. Esto implica que una cimentación se puede dimensionar para la situación de uso pero que la seguridad adicional debida a la sobreconsolidación hace que pueda resistir la punta de carga, como una tormenta, un frenado o una puesta en funcionamiento. Igualmente, se puede cambiar la frecuencia natural de la construcción en un cierto grado durante el frenado/puesta en marcha.

En una realización preferida del procedimiento, la cimentación de fondo se divide en cámaras separadas de las cuales se distribuyen uniformemente diversas cámaras mutuamente estancas a la presión entre el faldón exterior y el faldón interior, y donde las diferentes presiones o subpresiones se establecen en diferentes cámaras de manera a inducir un momento alrededor de un eje sustancialmente horizontal. En una realización preferida de la cimentación según la invención, la cimentación de fondo se divide en cámaras separadas de las cuales se distribuyen uniformemente diversas cámaras mutuamente estancas a la presión a lo largo del lado de la cimentación de fondo.

En esta realización donde se usan típicamente 4 a 6 cámaras a lo largo del lado de la cimentación de fondo, aunque por otro lado la invención no se limita a un número determinado de cámaras, se monta una válvula en cada cámara conllevando cada una su conexión de manguera al equipo de bomba sobre la embarcación en la superficie. En combinación con mamparos estancos a la presión entre las cámaras es posible elegir diferentes presiones en las cámaras y por lo tanto diferente grado de fluidización del fondo arenoso bajo diferentes partes del reborde de la cimentación de fondo ya que la mayor fluidización o efecto de arenas movedizas se llevará a acabo allí donde la presión diferencial comparada con el agua ambiente y por lo tanto la corriente de agua bajo el reborde es mayor. Por lo tanto se puede establecer momentos de adrizamiento sobre la cimentación durante el descenso de la cimentación de fondo dentro del fondo marino de manera que la cimentación se encuentre completamente vertical cuando se acabe el descenso, por ejemplo si el fondo marino no es completamente horizontal al principio o si las condiciones del fondo son irregulares de manera que el hundimiento del reborde no es el mismo a lo largo de toda la periferia con la misma diferencia de presión en todos los sitios.

Descripción de los dibujos

La invención se describirá ahora con más detalle con ejemplos de realizaciones preferidas y con referencia a los dibujos, donde

Las figuras 1 a 3 muestras una primera realización de una cimentación según la invención vista de lado, en sección a lo largo de la línea II-II en la figura 1, y en perspectiva inferior, respectivamente,

La figura 4 muestra en una vista en perspectiva inferior una segunda realización de una cimentación según la invención,

Las figuras 5 a 7 muestran en principio tres etapas diferentes durante la ejecución del procedimiento según la invención

La figura 8 muestra un detalle del borde inferior del reborde en una realización modificada, y

La figura 9 muestra una sección contorneada del reborde mostrado en la figura 8.

Descripción de realizaciones ejemplares

La primera realización de la cimentación según la invención mostrada en las figuras 1 a 3 consiste en una parte inferior 1 o cimentación de fondo que tiene una forma cilíndrica con una lámina superior plana 3. Sobre la lámina superior 3 se construye una estructura columnar 5 que forma una conexión entre la parte inferior 1 y la instalación 6 a colocar en un a área marina o de un lago; la superficie del agua lleva la referencia 8 y el fondo marino la referencia 10. La estructura tiene una transición cónica 7 entre la parte inferior 1 y una sección columnar 9. En la parte superior, hay un cuerpo anular cóncavo 11 de la sección columnar 9 para su uso en aguas con carga de hielo. El cuerpo 11 es conocido en sí y se puede omitir en aguas sin hielo.

En esta realización, toda la cimentación se fabrica con láminas de acero soldadas, y por lo tanto la construcción puede ser relativamente ligera; para construcciones pequeñas en profundidades de hasta 10 metros, la construcción pesará a menudo menos de 200 toneladas. La cimentación se puede fabricar también con otros materiales como hormigón, materiales compuestos y similares.

La parte inferior 1 consiste en un faldón exterior 13 y un faldón interior 15 concéntricos entre sí que constituyen juntos una construcción de doble pared. Ambos faldones 13, 15 se extienden desde sus rebordes inferiores 17 y 19 a la parte inferior de la lámina superior 3 con lo cual se forma una cavidad cilíndrica 21 dentro del faldón 13 y una cavidad anular entre los faldones 13 y 15, entre los faldones 13, 15, se encuentran paredes divisorias o mamparos 23 que se extienden radialmente, dimensionados para resistir presiones diferenciales de manera que las diferentes presiones se puedan mantener entre cavidades 25 alargadas mutuamente adyacentes formadas por lo tanto entre los faldones 13 y 15. Aquí se prefiere proporcionar seis cavidades 25, pero también son posibles menos, por ejemplo cuatro, o más, por ejemplo ocho. La cavidad interior puede estar provista, en otra realización, no mostrada, de láminas 27 mutuamente perpendiculares contorneadas con líneas de puntos en la figura 2 respecto de la resistencia y la estabilidad de la parte inferior 1. Estas láminas 27 no se han de dimensionar o estanqueizar a lo largo del borde respecto de la presión diferencial así como no se han de extender en la altura total de la parte inferior 1.

Una segunda realización mostrada en la figura 4 tiene un faldón exterior cilíndrico 30 que está ranurado y provisto de cuatro cámaras cilíndricas 32 que están abiertas por abajo y cerradas por arriba por una o más láminas superiores. El faldón forma una cavidad 21. Las cámaras 32 tienen la misma función que las cámaras 25 anteriores en la posterior descripción. Esta realización se puede variar con un número de cámaras 32 distinto del mostrado.

Otra versión de la realización de la figura 4 omitiría el ranurado del faldón 30 y dispondría las cámaras alargadas en el lado exterior del faldón 30 (no mostrado).

Finalmente, en una realización no mostrada y más sencilla, la parte inferior 1 no está provista del faldón interior 13 y el mamparo 23 de manera que existe solamente una cavidad. En tal realización, en lugar del control de presión diferencial descrito anteriormente para enderezar la cimentación mediante las cámaras 25 se puede usar un soporte no mostrado que puede guiar toda la cimentación para guiarla verticalmente durante el descenso dentro del fondo marino.

Una realización preferida del procedimiento según la invención se muestra en las figuras 5 a 7 donde se usa como ejemplo la cimentación según las figuras 1 a 3.

En la figura 5, la cimentación según la invención se envía al emplazamiento y se coloca en el fondo del mar. El fondo marino 10 se nivela para obtener una superficie aproximadamente horizontal en el lugar de levantamiento. La nivelación o preparación del fondo marino se puede llevar a cabo retirando el material suelto o disponiendo una cobertura de piedra y/o una capa filtrante en forma de un geotejido o similar. Los rebordes 17 y 19 se apoyan entonces sobre el fondo marino. En las cámaras 25 hay agua y posiblemente más aire. En la parte superior de cada cámara 25 hay una abertura de válvula no mostrada a la cual se conecta una manguera de aspiración 40. En una barcaza 42 a partir de la cual se controla la operación, hay una unidad de bomba 44 con un ramal conectado a, en este caso, seis mangueras 40 para la realización mostrada de la parte inferior 1.

En las cámaras 25, una subpresión está provista entonces de la unidad de bomba 44 reducida a una presión absoluta en la magnitud 1/25 bar ya que se ha bombeado el contenido de las cámaras 25. La presión de bombeo se ajusta según la naturaleza del fondo marino, y los valores indicados son de este modo solamente ejemplos de un fondo marino típico del tipo indicado. El aire de la superficie puede inicialmente encontrarse en las cámaras 25 pero sale rápidamente y se bombea agua en su lugar. La diferencia entre la presión en el agua en el fondo marino 10 y la presión en el interior de las cámaras 25 es entonces la presión atmosférica más la presión del agua determinada por la profundidad del agua menos la presión absoluta en las cámaras. A 10 metros de agua, la diferencia es cercana a 2 bares. Por lo tanto se consigue una corriente de agua a través del material de fondo relativamente suelto del exterior al interior de la parte inferior como se muestra con la flecha 46, véase la figura 6. La corriente de agua circula desde la superficie del fondo marino, baja a través del material de fondo, bajo el reborde 17 y sube a través del material de fondo y dentro de las cámaras 25. Igualmente, se forma una corriente a través del material de fondo en la cavidad 21 y mostrada con la flecha 48. La corriente de agua que no tiene ninguna dimensión significativa, típicamente aproximadamente 300 l/min, es suficiente para formar para formar una condición de tipo arenas movedizas bajo los rebordes 17 y 19, tras lo cual el fondo marino cede a los rebordes 17, 19 relativamente afilados, y la cimentación se hunde dentro del fondo marino debido a su peso. Con el fin de aumentar el peso, se puede llenar de agua la estructura columnar 5 puede en este caso.

Si no se puede o no se ha podido dejar el fondo marino nivelado antes de asentar la cimentación sobre el fondo 10, mediante esta realización de la invención es posible tener diferentes presiones en diferentes cámaras 25. Por ejemplo teniendo menor presión en tres cámaras, todas situadas en un lado de una línea de diámetro en la sección transversal en la parte inferior (véase la figura 2), que en las tres otras cámaras 25, se puede crear una corriente de agua 46, 48 más importante a lo largo de los rebordes 17, 19 en la anterior mitad que en la posterior mitad de la parte inferior 1. Con lo cual, se producirá un mayor grado de fluidización o condición de arenas movedizas en la parte anterior, y la parte inferior 1 se hundirá más de estelado. De este modo se induce un giro de toda la cimentación alrededor de un eje horizontal, cuya dirección viene determinada por la posición de las diferentes presiones en las cámaras 25. Por control apropiado de la aspiración para cada cámara 25 en la unidad de bomba 44, por ejemplo, por un control de nivel que registra la propia cimentación se puede producir un cierto adrizamiento de la cimentación durante el descenso dentro del fondo marino 10 y por lo tanto una compensación de un fondo no nivelado. Se puede usar el mismo tipo de ajuste para irregularidades en el material de fondo causadas por diferentes tipos de sedimentos, piedras, etc. Se usa una regulación controlada de la corriente de agua para evitar la reducción perjudicial dela capacidad de sustentación en el material de fondo bajo los rebordes 17, 19.

En caso de existencia de capas de tipos de arcilla dura en el fondo marino 10 o de grandes piedras movedizas, para ayudar al descenso se pueden añadir y proporcionar unidades vibratorias 50, por ejemplo, sobre la lámina superior 3 de la parte inferior 1. Las unidades 50 pueden ser dispositivos de martillo hidráulico conocido en sí que se fijan amoviblemente sobre una pestaña sobre la parte inferior 1, y después de su uso la fijación se libera accionando desde la superficie 8, y las unidades 50 se izan dentro de la barcaza 42.

La figura 8 ilustra un detalle de una pared de cimentación donde está dispuesto sobre el borde inferior un dispositivo 60, en el cual están dispuestas una serie de boquillas 61 distribuidas uniformemente a lo largo de toda la periferia de los rebordes inferiores de la cimentación 1. En la figura 9 se ilustra una sección transversal del borde de cimentación en la parte inferior con un dispositivo dispuesto según un ejemplo de la invención.

Cuando la cimentación se ha de colocar en un fondo marino con capas de arcilla, como se muestra en las figuras 8 y 9 se disponen hileras de boquillas 61 distribuidas uniformemente a lo largo de los bordes inferiores sobre el reborde 17, 19 de la cimentación 1, tanto en el faldón exterior como en el faldón interior 13, 15 de tal manera que el dispositivo 60 en el cual se disponen las boquillas 61 tiene un ancho superior al espesor del material en los materiales de pared 13, 15. Las boquillas 61 están conectadas a un dispositivo de alimentación 63 que puede suministrar a las boquillas 61 un agente deslizante 63, por ejemplo, una suspensión de bentonita, lodo de perforación o igualmente un agente no contaminante con propiedades lubricantes. Cuando la cimentación 1 ha de penetrar completa o parcialmente en una capa de arcilla, el dispositivo 60 en el cual las boquillas están dispuestas apartan la arcilla. El dispositivo 60 se puede diseñar ventajosamente en forma de un triángulo donde una punta está orientada hacia abajo respecto de la cimentación. Añadiendo lubricante y un descenso continuado, aparecerá un hueco por encima del dispositivo de boquillas 60 a lo largo de la pared de cimentación 13, 15 que se llenará con el lubricante suministrado, con lo cual se forma una película 62 de lubricante entre la pared de la cimentación y la arcilla. De este modo, se elimina la fricción entre la arcilla y la cimentación, y sigue avanzando el descenso de la cimentación.. Esto se indica en la figura 8 donde se ilustra el modo en que las boquillas 61 forman una película 62 de arcilla sobre las paredes 13, 15 e la cimentación.

Cuando la parte inferior 1 de la cimentación se ha bajado a suficiente profundidad dentro del fondo 10, como se muestra en la figura 7, se detiene el bombeo, y se puede inyectar posiblemente hormigón 49 (mostrado con sombreado) para fijar la cimentación en la restante cavidad entre el fondo 10 y la lámina superior 3.

Si se ha de retirar la cimentación después de su uso, es considerablemente más fácil levantarla o retirarla sobre el fondo que las fundaciones de hormigón construidas en forma de cajones. Se puede facilitar la retirada de la cimentación usando técnicas inversas respecto del descenso, en decir bombeando agua dentro de las cámaras 21, 25, con lo cual la cimentación es impulsada hacia de nuevo desde el fondo. La retirada se puede realizar, además, con la asistencia de dispositivos de martillo que en principio están montados y funcionan, aunque solamente hacia arriba o lateralmente, como las unidades 50. Esto es significativo en aguas donde las autoridades requieren la retirada de las fundaciones después de su uso.

Claims (9)

1. Procedimiento para establecer una cimentación en el fondo marino para una instalación fuera de costa, que comprende una cimentación de fondo para colocar en el fondo marino y llevar una estructura para soportar una instalación por encima del nivel del mar, dicha estructura es hueca, abierta hacia abajo y provista de paredes laterales paralelas o unidireccionales cuyo lado comprende una construcción de doble pared constituida por un faldón exterior (13) y un faldón interior (15) concéntricos entre sí y un reborde (17, 19) en la parte inferior de cada faldón que se extiende sustancialmente en el mismo plano, se posicionan con el reborde (17, 19) sobre el fondo marino (10), caracterizado porque se forma al menos una cavidad sensiblemente estanca a la presión (25) en el interior de la cimentación (1), después de lo cual, bombeando el contenido fuera de la cavidad, se establece una subpresión de tal magnitud en el interior de la cavidad (25) en la construcción de doble pared que se produce una corriente de agua a través del material del fondo marino (10) alrededor del reborde (17, 19) desde las partes circundantes alrededor de la cimentación (1) y hacia el interior en dirección de la cavidad (25) y de manera que se produce una fluidización y una eliminación del material del fondo marino en el reborde teniendo como consecuencia que la cimentación (1) se hunde en el fondo marino (10) y que el bombeo continua hasta que la cimentación (1) de fondo marino haya alcanzado un nivel deseado en el fondo marino (10) y que se haya dispuesto un dispositivo (60) con una serie de boquillas (61) uniformemente distribuidas a lo largo de los rebordes inferiores (17, 19) de los faldones (13, 15), y que las boquillas (61) están dispuestas para recibir y distribuir un lubricante (62), con lo cual las boquillas (61) distribuyen el lubricante (62) en forma de película lubricante (62) a lo largo de las paredes de la cimentación (13, 15) durante la colocación de la cimentación.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la cimentación (1) del fondo está dividida en cámaras (25) separadas de las cuales diversas cámaras mutuamente estancas a la presión están distribuidas uniformemente a lo largo del lado de la cimentación de fondo, y donde se establecen diferentes presiones o subpresiones en diferentes cámaras (25) para enderezar la cimentación durante el establecimiento para inducir un momento alrededor de un eje sustancialmente horizontal.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque unas unidas vibratorias (50) están montadas amoviblemente sobre la cimentación de fondo (1).

4. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque se puede establecer una sobreconsolidación en el fondo marino durante periodos limitados, en el interior y alrededor de la cimentación (1) aumentando la subpresión en el interior de las cámaras (25, 21), con lo cual la cimentación puede resistir acciones de fuerza más grandes.

5. Cimentación para su uso en el procedimiento según la reivindicación 1 y para instalaciones fuera de costa, que comprende una cimentación de fondo para colocar en el fondo marino y llevar una estructura para soportar una instalación por encima del nivel del mar, en el cual la cimentación de fondo (1) es hueca, abierta hacia abajo y provista de lados paralelos o unidireccionales, cuyo lado comprende una construcción de doble pared constituida por un faldón exterior (13) y un faldón interior (15) concéntricos entre sí, y un reborde (17, 19) orientado hacia abajo sobre cada faldón que rodea la abertura formada que se extiende principalmente en el mismo plano, de manera que al menos se forma una cámara estanca a la presión (25), caracterizada porque existe una posibilidad de conexión para una bomba a al menos una cámara estanca a la presión (25) en la cimentación, con lo cual se puede crear la fluidización del material de fondo alrededor y entre los faldones (13, 15) y porque sobre los bordes inferiores del reborde (17, 19) está dispuesto un dispositivo (60) con boquillas (61) uniformemente distribuidas que comunican con un dispositivo de alimentación (63) para un lubricante (62).

6. Cimentación según la reivindicación 5, caracterizada porque el reborde se divide en cámaras separadas (25), de las cuales diversas cámaras (25) mutuamente estancas a la presión están uniformemente distribuidas a lo largo de la periferia de la cimentación de fondo.

7. Cimentación según la reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque unidades vibratorias (50) están dispuestas amoviblemente sobre o alrededor de la cimentación (1).

8. Cimentación según las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque el dispositivo (60) tiene una dimensión perpendicularmente al reborde (17, 19) más elevada que el espesor del material de faldón, con lo cual las boquillas (61) están libres y dirigida opuestamente a la dirección de colocación de la cimentación (1).

9. Cimentación según la reivindicación 5, caracterizada porque la cimentación de fondo está diseñada con una camisa anular y con las cámaras estancas a la presión dispuestas en o en el exterior de la camisa en forma de secciones mutuamente separadas que se extienden verticalmente.