ES2325116T3 - Dispositivo y procedimiento para la generacion de columnas de material en el fondo de aguas. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la producción de columnas de material en el fondo de aguas, que presenta las siguientes características: - un primer depósito de material (8) y un segundo depósito de material (10) conectado con el primer depósito de material, - un vibrador de profundidades (11) conectado con el segundo depósito de material (10), - un compresor conectado en el segundo depósito de material (10), - un primer conducto de alimentación (5) conectado en el primer depósito de material (8) para la alimentación de material, caracterizado por - un segundo conducto (6) conectado en el primer depósito de material (8) para la realización de una compensación de la presión en el primer depósito de material (8), - un primer cierre (9) configurado entre el primer depósito de material (8) y el segundo depósito de material (10).
Description
Dispositivo y procedimiento para la generación
de columnas de material en el fondo de aguas.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para la generación de columnas de material en el fondo,
especialmente en el fondo de aguas, por ejemplo en el fondo del
mar.
Se conoce, por ejemplo, a partir del documento
DE 197 07 687 C1 un dispositivo con un vibrador de profundidades
para la fabricación de columnas de material.
Por otro lado, en el documento 198 14 021 A1 se
describe un dispositivo para la fabricación de columnas de material
en el fondo, que presenta un vibrador de profundidades y un tubo de
prolongación conectado con el vibrador de profundidades, que se
puede impulsar con una sobrepresión. En el tubo de prolongación se
conecta hacia arriba una cámara de compuerta, que presenta un
primer cierre, que está dispuesto entre la cámara de compuerta y el
tubo de prolongación, y que presenta un segundo cierre en un lado
alejado del tubo de prolongación. A través del segundo cierre, en
el dispositivo conocido, el material que debe introducirse en el
fondo, por ejemplo hormigón y grava, llega hasta la primera cámara
de compuerta, desde donde llega, cuando el primer cierre está
cerrado y el segundo cierre está abierto, hasta el tubo de
prolongación que está a sobrepresión. La sobrepresión en el tubo de
prolongación sirve para contrarrestar una presión del agua en la
punta del vibrador de profundidades y para descargar de esta manera
el material en la punta del vibrador. Tales vibradores de
profundidades se designan también como vibradores de compuerta.
El documento DE 198 14 021 A1 describe un
aparato para la introducción de una sustancia externa en fondos o
para la compactación del fondo. El aparato presenta un vibrador de
profundidades, que está acoplado a través de un tubo de
prolongación en una cámara de compuerta. La cámara de comporta
presenta un cierre inferior entre la cámara y el tubo de
prolongación y un cierre superior entre la cámara y una tolva que
sirve para la alimentación de material.
El documento DE 30 24 791 A1 describe un
dispositivo para el tratamiento de subsuelo de mala calidad, que
presenta varios árboles vibradores, que son accionados por una
unidad de accionamiento, de tal manera que los árboles vibradores
adyacentes entre sí giran en sentido opuesto y sirven para mezclar
un agente de solidificación introducido en el fondo con el
subsuelo.
La presente invención tiene el cometido de poner
a disposición un dispositivo para la fabricación de columnas de
material en el fondo de aguas, especialmente en aguas con grandes
profundidades.
Este cometido se soluciona a través de un
dispositivo de acuerdo con las características de la reivindicación
1. Las configuraciones ventajosas de la invención son objeto de las
reivindicaciones dependientes.
El dispositivo de acuerdo con la invención
presenta un primer depósito de material y un segundo depósito de
material, que están conectados entre sí, y un vibrador de
profundidades para la descarga de material en el fondo, que está
conectado con el segundo depósito de material. Entre el primero y el
segundo depósito de material está dispuesto en este caso un primer
cierre. En el primer depósito de material está conectado un primer
conducto de alimentación para la alimentación de material y un
segundo conducto de alimentación o bien un conducto de compensación
de la presión para la realización de una compensación de la presión
en el primer depósito de material.
Durante la introducción de columnas de material
en el fondo de aguas, el vibrador de profundidades y el primero y
segundo depósito de material se encuentran debajo del agua, por lo
tanto están a una presión, que es más alta que la presión del aire
en la superficie del agua. La primera manguera de alimentación sirve
en este caso para transportar el material que debe introducirse en
el fondo desde un depósito en la superficie del agua, por ejemplo
en un buque, bajo presión hasta el primer depósito de material. La
segunda manguera, que está guiada de una manera preferida
igualmente hasta la superficie del agua, posibilita una compensación
de la presión entre la presión del aire en la superficie del agua y
el primer depósito de material. La presión en el primer conducto de
alimentación para la alimentación del material, por ejemplo grava u
hormigón, solamente tiene que seleccionarse, por ejemplo,
suficientemente alta para transportar el material a presión
atmosférica del aire a velocidad suficiente. Esta presión es
habitualmente inferior a 7,5 bares. La presión ambiente del primer
depósito de material, que predomina en el agua, es en este caso
insignificante.
La compensación de la presión en el primer
depósito de material por medio del segundo conducto provoca que
para el primer conducto de material para la alimentación del
material al primer depósito de material que está a presión
atmosférica, se pueda utilizar una manguera, que está diseñada para
presiones, que son suficientes para el transporte de material en
tierra. No deben utilizarse mangueras especiales más caras, que
están diseñadas para altas presiones.
Para mantener el extremo del segundo conducto de
alimentación, que está alejado del primer depósito de material, en
la superficie del agua, están dispuestos con preferencia flotadores
en esta zona del conducto.
Para impedir que la sobrepresión que está
presente en el segundo depósito de material y que es necesaria para
la descarga del material en el fondo se relaje durante la apertura
del primer cierre a través del conducto de compensación de la
presión, está presente con preferencia otro cierre, que está
dispuesto entre el primero y el segundo conducto y al menos una
zona del primer depósito de material.
En una forma de realización, entre el primer
conducto de alimentación y el primer depósito de material y entre
el segundo conducto de alimentación y el primer depósito de material
están dispuestos segundos y terceros cierres, que se abren en cada
caso cuando se alimenta material a través del primer conducto de
alimentación hacia el primer depósito de material. Si se cierran el
segundo y el tercer cierre, se puede abrir el primer cierre entre
el primero y segundo depósitos de material, de manera que se
alimenta el material a través de este último habitualmente a través
de un tubo que se extiende hasta el fondo hasta el vibrador de
profundidades. En el segundo depósito de material está conectado en
este caso un compresor, para formar una presión en el segundo
depósito de material, que es mayor que la presión del agua en la
punta del vibrador de profundidades, con lo que el material puede
salir por la punta del vibrador de profundidades. El cierre del
segundo y tercer cierres durante la apertura del primer cierre
provoca que se mantenga la presión en el segundo depósito de
material -solamente tiene lugar una compensación de la presión con
volumen limitado de la primera cámara-, de manera que no se puede
aspirar contaminación desde el fondo, en el que se encuentra la
punta del vibrador de profundidades.
De acuerdo con otra forma de realización de la
invención, está previsto que el compresor esté conectado también en
el primer depósito de material, con lo que en el primer depósito de
material se puede formar, después de cerrar el primero y el segundo
cierre, una presión que corresponde a la presión en el segundo
depósito de material. El soporte del primer cierre entre el primero
y el segundo depósito de material, que está configurado por ejemplo
como corredera, está descargado de esta manera durante la apertura
del primer cierre. Esto es especialmente conveniente y, en
determinadas circunstancias, necesario cuando se trabaja en grandes
profundidades y es necesaria una presión correspondientemente
grande en el segundo depósito de material para la descarga del
material.
En otra forma de realización, está previsto que
el primer depósito de material presente una primera cámara, en la
que desembocan el primero y el segundo conducto de alimentación, y
una segunda cámara, en la que el primer cierre está dispuesto entre
la segunda cámara del primer depósito de material y el segundo
depósito de material. El otro cierre está dispuesto de esta manera
entre el primero y el segundo conducto de alimentación y la segunda
cámara del primer depósito de material. En esta forma de realización
se puede prescindir de cierres entre cada uno de los conductos de
alimentación y el primer depósito de material. La primera cámara del
primer depósito de material se encuentra en esta forma de
realización de una manera duradera bajo presión atmosférica, que se
genera a través del conducto de compensación de la presión. La
segunda cámara del primer depósito de material, que está separada
de la primera cámara a través del segundo cierre, actúa como
compuerta de presión, en la que se introduce material durante el
funcionamiento desde la primera cámara cuando el otro cierre está
abierto y el primer cierre está cerrado. Después del cierre del otro
cierre, el material llega desde la segunda cámara hasta el segundo
depósito de material, a través del cual llega, habitualmente a
través de un tubo de transporte, hasta la punta del vibrador de
profundidades y desde allí se introduce en el fondo.
En esta forma de realización, la cantidad de
material, que se alimenta en cada caso de una vez al segundo
depósito de material y desde allí hasta el fondo, está determinada
por el volumen de la segunda cámara, que se lleva totalmente
durante la apertura del otro cierre, cuando el volumen del material
retenido en la primera cámara es mayor que el volumen máximo de la
segunda cámara. De esta manera, se puede calcular de una forma
sencilla la cantidad del material ya introducido en el fondo.
El primer cierre entre el primero y el segundo
depósito de material y/o el otro cierre entre la primera y la
segunda cámara del primer depósito de material están configurados
con preferencia como corredera, o bien presentan un elemento de
cierre desplazable.
Para no sobrecargar excesivamente los cojinetes
de estas correderas o bien de los elementos de cierre desplazables
durante la apertura a través de las diferencias de la presión entre
el primero y el segundo depósito de material y/o entre la primera y
la segunda cámara del primer depósito de material, en una forma de
realización de la invención, un primer elemento de compensación de
la presión está dispuesto entre el primero y el segundo depósito de
material y un segundo elemento de compensación de la presión está
dispuesto entre la primera y la segunda cámara del primer depósito
de material. El primer elemento de compensación de la presión está
configurado para provocar antes de la apertura del primer cierre
una compensación de la presión entre el segundo depósito de
material y el primer depósito de material o bien la segunda cámara
del primer depósito de material, y el segundo elemento de
compensación de la presión está configurado para provocar antes de
la apertura del otro cierre entre la primera y la segunda cámara
del primer depósito de material una compensación de la presión entre
las dos cámaras.
Por otro lado, objeto de la presente invención
es un procedimiento para la producción de columnas de material en
el fondo de aguas de acuerdo con las reivindicaciones 15 a 18.
El dispositivo de acuerdo con la invención y el
procedimiento de acuerdo con la invención se explican en detalle a
continuación con la ayuda de ejemplos de realización en figuras. En
las figuras:
La figura 1 muestra un dispositivo de acuerdo
con la invención para la producción de columnas de material en el
fondo en representación general.
La figura 2 muestra una sección del dispositivo
de acuerdo con la invención con un primer depósito y un segundo
depósito de material de acuerdo con un primer ejemplo de
realización.
La figura 3 muestra una vista en planta superior
sobre un elemento de cierre desplazable y su instalación de
activación.
La figura 4 muestra una sección del dispositivo
de acuerdo con la invención con un primero y un segundo depósito de
material de acuerdo con un segundo ejemplo de realización.
La figura 5 muestra una vista en planta superior
sobre un elemento de cierre desplazable y su instalación de
activación de acuerdo con otra forma de realización.
En las figuras, si no se indica otra cosa, los
mismos signos de referencia designan las mismas partes con el mismo
significado. La figura 1 muestra en representación general un
dispositivo para la introducción de columnas de material,
especialmente de columnas de grava, en el fondo de aguas,
especialmente en el fondo del mar. Tales columnas sirven para
reforzar una capa de suelo blanda 14 y se impulsan en la profundidad
habitualmente hasta una capa de suelo sólido 15 dispuesta debajo.
La consolidación del fondo del mar es necesaria, por ejemplo, para
la construcción de plataformas de perforación con cimientos en el
fondo del mar.
El dispositivo de acuerdo con la invención está
suspendido en el ejemplo según la figura 1 por medio de un cable 12
que se puede desplazar en la altura en el brazo saliente 20 de una
excavadora de cable 2, de manera que la excavadora de cable 2 flota
sobre un pontón 1 sobre la superficie del agua 100.
El dispositivo presenta un primer depósito de
material 8 y un segundo depósito de material 10, en el que entre el
primero y el segundo depósito de material 8, 10 está dispuesto un
primer cierre 9. En el segundo depósito de material 10 se conecta
hacia abajo un tubo de transporte 10a, en cuyo extremo está
dispuesto un vibrador de profundidades 11, en el que el material
que debe introducirse en el fondo 14 puede ser alimentado a través
de un tubo 17 a una punta del vibrador.
En el primer depósito de material 8 está
conectado un primer conducto de alimentación 5, que está conectado
en un extremo, que está alejado del primer depósito de material 8,
en un recipiente de material 3 con un depósito de presión 4, que se
encuentra, en el ejemplo de realización, de la misma manera sobre el
pontón 1. En el primer depósito de material 8 está conectado, por
lo demás, un segundo conducto de alimentación 6, que sirve como
conducto de compensación de la presión, cuyo extremo alejado del
primer depósito de material 8 desemboca, en el ejemplo de
realización, por encima de la superficie del agua 100. En este
extremo del conducto de alimentación 6 está dispuesto, en el
ejemplo de realización, un tubo respiradero 7, que impide la entrada
de agua en el conducto de alimentación 6 y está configurado, por
ejemplo, como válvula de bola.
Para mantener secciones de los conductos de
alimentación 5, 6 en la superficie del agua 100, unos flotadores
13a, 13b, que están constituidos, por ejemplo, de Styropor o de otro
material con sustentación grande, están dispuestos en los conductos
de alimentación 5, 6.
Además de un flotador son concebibles otras
medidas discrecionales, para mantener el extremo del conducto de
compensación de la presión 6, que está alejado del primer depósito
de material, por encima de la superficie del agua. Este extremo
puede estar fijado, por ejemplo, también en el pontón por encima de
la superficie del agua. En este caso se puede prescindir de una
válvula de bola.
En una forma de realización, que se representa
especialmente en detalle en la figura 2, entre el primer conducto
de alimentación 5 y el primer depósito de material 8 está previsto
un segundo cierre 16b y entre el segundo conducto de alimentación 8
y el primer depósito de material 8 está previsto un tercer cierre
16a. Cuando el segundo cierre 16ª está abierto, el segundo conducto
de alimentación (de aire) o conducto de compensación de la presión
6 posibilita una compensación de la presión del interior del primer
depósito de material 8 con la presión atmosférica en la superficie
del agua 100, de manera que el primer cierre 9 entre el primero y
el segundo depósito de material 8, 10 está en este caso con
preferencia cerrado. Cuando el segundo cierre 16b está abierto, se
puede introducir el material a introducir en el fondo, por ejemplo
grava, través del primer conducto de alimentación 5 en el primer
depósito de material 8.
Debido a la presión atmosférica que predomina en
el primer depósito de material 8, se puede realizar el transporte
del material en el primer conducto de alimentación 5 de una manera
independiente de la profundidad del agua con las mismas relaciones
de presión que en tierra. Esto significa que para la generación de
una presión de transporte adecuada en el depósito de reserva 4 se
pueden utilizar compresores de venta en el mercado, que están en
condiciones, por ejemplo, de formar como máximo una presión de
aproximadamente 7,5 bares en el depósito de reserva 4. Si hubiera
que superar con la presión de transporte del material también la
presión del agua en la profundidad del primer depósito de material
8, serían necesarios compresores especiales caros para altas
presiones para el transporte del material. Además, es ventajoso
transportar la grava en el conducto de alimentación 5 a presiones
lo más bajas posible, puesto que para el transporte de la grava es
necesaria una corriente de aire lo más grande posible, que no está
disponible ya en una medida suficiente en virtud de la
compresibilidad del aire a altas presiones. El predominio de la
presión atmosférica en el primer depósito de material 8 durante la
introducción de material es, por lo tanto, especialmente ventajosa
por varios motivos.
La profundidad del agua, en la que se puede
trabajar con el dispositivo de acuerdo con la invención, solamente
está limitada por la estabilidad del primero y del segundo conducto
de alimentación 5, 6, que están configurados habitualmente como
mangueras. De una manera preferida, se utilizan mangueras, en las
que están incorporados espirales metálicos entre una envolvente de
goma y un alma de goma, de manera que los espirales metálicos
elevan la estabilidad de la manguera frente a aplastamientos en
virtud de la presión del agua y posibilitan profundidades de
trabajo mayores de 100 metros. En el caso de utilización de
mangueras especiales son posibles profundidades de trabajo de 200
metros y más. Una manguera habitual para el transporte de grava es,
por ejemplo, el Modelo FS3320 de la Firma Semperit.
La figura 2 muestra en representación en la
sección transversal una sección del dispositivo de acuerdo con la
invención, que comprende el primer depósito de material 8 y la zona
superior del segundo depósito de material 10. La primera y la
segunda manguera desembocan en el lado superior en el primer
depósito de material y se pueden cerrar por medio del primero y el
segundo cierre 16b, 16a. Estos cierres 16b, 16a se representan en
la figura 2 como trampillas, pero pueden poseer cualquier otra
configuración opcional. En el ejemplo de realización según la
figura 2, entre el primero y el segundo depósito de material está
prevista una disposición de cierre 9, que presenta una pared de
separación 97 con un orificio 98, en la que está previsto un
elemento de cierre 90 desplazable en la pared de separación. El
elemento de cierre está alojado desplazable en este caso
transversalmente a una dirección de flujo de material R, que está
predeterminada por la dirección de un material que fluye, cuando el
cierre 9 está abierto, desde el primero hasta el segundo depósito de
material.
El elemento de cierre está configurado, como se
deduce a partir de la figura 3, en el ejemplo de realización de
forma rectangular en vista en planta superior y presenta en una
mitad un orificio 91. A través del desplazamiento del elemento de
cierre 90 o bien se puede desplazar la mitad sin orificio al
orificio 98 de la pared de separación 97, para cerrar el cierre, o
se puede hacer coincidir el orificio, al menos en parte, con el
orificio 98 de la pared de separación, para abrir el cierre 9.
El elemento de cierre 90 se puede cerrar
hidráulicamente. A tal fin, en el ejemplo están previstas dos
unidades hidráulicas 93, 95, que presentan en cada caso un cilindro
hidráulico 92, 94, de manera que en cada caso un cilindro
hidráulico 92, 94está fijado en un extremo del elemento de cierre
90.
En el ejemplo según la figura 3, las unidades
hidráulicas 93, 95 están dispuestas en la dirección de movimiento B
en prolongación del elemento de cierre 9, 40. La figura 5 muestra en
vista en planta superior otra configuración, en la que las unidades
hidráulicas 93, 95 están dispuestas, desplazadas transversalmente a
la dirección del movimiento B, junto al elemento de cierre 90. Un
cilindro hidráulico 92, 94 respectivo está acoplado a través de un
elemento de acoplamiento 92', 94' en uno de los lados estrechos del
elemento de cierre. Las unidades hidráulicas están configuradas, en
otra forma de realización no representada, de tal forma que sus
cilindros hidráulicos inciden en el mismo lado estrecho del elemento
de cierre 90.
Un procedimiento para la producción de columnas
de material en el fondo 14 por medio del dispositivo representado
en la figura 2 se explica brevemente a continuación con la ayuda de
la figura. En primer lugar, cuando el primer cierre 9 está cerrado
y el segundo y el tercer cierre 16b, 16a están abiertos, se bombea
material bajo presión desde el recipiente 3, 4 a través del primer
conducto de alimentación 5 hasta el primer depósito de material 8.
En el primer depósito de material 8 predomina presión atmosférica en
virtud de la comunicación a través del segundo conducto de
alimentación 6 con la superficie del agua 100. Una presión habitual
para el transporte del material en el primer conducto de
alimentación 5 es aproximadamente 3 a 6 bares.
A continuación se cierran el segundo y el tercer
cierre 16b, 16a y luego se abre el tercer cierre 9, para llevar el
material del primer depósito de material al segundo depósito de
material 10 y desde allí a través del tubo de transporte 10a y el
conducto de unión 17 hasta la punta del vibrador de profundidades
11, donde sale en el fondo y es compactado por medio del vibrador
11. En el segundo depósito de material 10, en el tubo de transporte
10a conectado y en el tubo de alimentación 17 predomina en este caso
una presión, que es mayor que la presión ambiente en el orificio de
salida de material 18 en la punta del vibrador de profundidades 11,
para provocar la salida del material. Esta presión es generada por
medio de un compresor no representado en detalle en la figura, que
está conectado en el segundo depósito de material 10. De una manera
preferida, este compresor o un segundo compresor está conectado en
el primer depósito de material 8 para formar una presión en el
primer depósito de material 8, después del cierre del segundo y del
tercer cierre 16b, 16a hacia los conductos de alimentación 5, 6 y
todavía antes de la apertura del primer cierre 9 hacia el segundo
depósito de material 10, cuya presión corresponde a la presión más
alta en el segundo depósito de material 10. De esta manera, no se
produce, por una parte, una caída de la presión en el segundo
depósito de material cuando se abre el primer cierre 9 y, por otra
parte, se cargan menos los cojinetes del primer cierre 9 o bien del
elemento de cierre 90 según la figura 2 cuando no existe una
diferencia de la presión entre el primero y el segundo depósito de
material 8, 10. Cuando se trabaja a grandes profundidades, esta
compensación de la presión entre el primero y el segundo depósito
de material 8, 10 puede ser incluso necesaria, puesto que en el caso
de grandes diferencias de la presión, los cilindros hidráulicos no
disponen de fuerza suficiente, en determinadas circunstancias, para
el movimiento de la corredera 9.
La figura 4 muestra otro ejemplo de realización
del dispositivo de acuerdo con la invención para la producción de
columnas de material en el fondo de aguas. En esta forma de
realización, el primer depósito de material 8 presenta una primera
cámara 81, en la que desembocan el primero y el segundo conducto de
alimentación 5, 6, y una segunda cámara, en la que otro cierre 46
está dispuesto entre la primera y la segunda cámara y en la que el
primer cierre 9 está dispuesto entre la segunda cámara 82 del primer
depósito de material 8 y el segundo depósito de material 10.
La estructura del otro cierre 46 corresponde, en
el ejemplo de realización representado, al primer cierre, cuya
estructura y modo de funcionamiento han sido explicados ya
anteriormente en conexión con las figuras 2, 3 y 5. El cierre
presenta de la misma manera una pared de separación 47 con un
orificio 48 y un elemento de cierre 40 que presenta un orificio 41
y que se puede desplazar en la pared de separación por medio de
unidades hidráulicas 43, 42 y 45, 44.
En el ejemplo de realización según la figura 4,
cuyo modo de funcionamiento se explica a continuación, se puede
prescindir de cierres especiales para los conductos de alimentación
5, 6. La función de estos cierres designados con 16b, 16a en las
figuras 1 y 2 es asumida por el otro cierre 46 entre la primera y la
segunda cámara 81, 82.
Durante el funcionamiento, se alimenta a la
primera cámara 81, en la que predomina presión atmosférica sobre el
conducto de compensación de la presión, un material, especialmente
arena, grava o similar. La alimentación del material se puede
realizar en este caso de forma ininterrumpida y solamente está
limitada por la capacidad máxima de la primera cámara 81. En una
etapa siguiente del procedimiento, se abre el otro cierre 46 cuando
el primer cierre 9 está cerrado, para introducir material desde la
primera cámara 81 en la segunda cámara 82 que se encuentra debajo.
El otro cierre 46 permanece con preferencia abierto hasta que la
segunda cámara está totalmente llena y se cierra a continuación.
Después de cerrar el otro cierre 46, se abre el
primer cierre 9 para introducir el material desde la segunda cámara
del primer depósito de material 8 en el segundo depósito de material
que está a sobrepresión y desde allí en el fondo. La cantidad de
material que llega después de la apertura del segundo cierre al
segundo depósito de material está determinada aproximadamente por
el volumen de la segunda cámara 82. El volumen de esta segunda
cámara 82 es con preferencia menor que el volumen de la primera
cámara 81, para poder mantener en la primera cámara 81 material
suficiente para el llenado rápido de la segunda cámara 82 después de
la apertura del otro cierre. Con cada apertura del primer cierre 9
se alimenta al segundo depósito de material 10 la misma cantidad de
material a descargar en el fondo, lo que es ventajoso en el cálculo
del material ya introducido en el fondo en un instante
determinado.
Después de la alimentación de material y después
de cerrar el otro cierre 46 predomina en la segunda cámara en
primer lugar presión atmosférica o al menos una presión que es menor
que la presión en el segundo depósito de material. Para no
sobrecargar los cojinetes del primer cierre 9, en el ejemplo de
realización según la figura 4, el cojinete del elemento de cierre
90, y la hidráulica a través de la diferencia de presión existente
en la segunda cámara 82 y en el segundo depósito de material 10,
está previsto de una manera preferida un primer elemento de
compensación de la presión entre el segundo depósito de material 10
y la segunda cámara 82, que se representa en la figura 4 solamente
de forma esquemática como comunicación de conducto 50 con una
válvula 51. A través de este elemento de compensación de la presión
antes de la apertura del primer cierre se establece una
compensación de la presión entre el segundo depósito de material 10
y la segunda cámara 82. La pérdida de presión que resulta de ello
en el segundo depósito de material es habitualmente reducida, puesto
que el volumen de la segunda cámara 82 es habitualmente
esencialmente menor que el volumen del segundo depósito de material
10. Por lo demás, a través del compresor se corrige de forma
permanente la presión en el segundo depósito de material 10.
Después de la apertura del primer cierre 9 o
bien después de la compensación de la presión predomina en la
segunda cámara una presión, que es habitualmente esencialmente mayor
que la presión atmosférica. Con preferencia, también entre la
primera y la segunda cámara está presente un elemento de
compensación de la presión, que se representa en la figura 4 de
forma esquemática como conducto 60 con una válvula 61 y que sirve
para establecer, después del vaciado de la segunda cámara 82 y el
cierre de nuevo del primer cierre 9, una compensación de la presión
entre la primera cámara 81 y la segunda cámara 10, antes de que el
cierre 46 se abra de nuevo para la nueva alimentación de material a
la segunda cámara 82. Esta medida reduce la carga para los
cojinetes y la hidráulica del cierre 46.
De una manera preferida, está presente una
instalación no representada en detalle, conectada en la hidráulica,
que provoca que solamente se pueda realizar una activación,
especialmente una apertura del cierre cuando ha tenido lugar una
compensación de la presión.
La configuración representada en las figuras 2 y
4 de los cierres 9, 46 entre el primero y el segundo depósito de
material 8, 10 o bien entre la primera y la segunda cámara 81, 82
como cierres con elementos de cierre 90, 40 desplazables representa
solamente una configuración posible de los cierres. Evidentemente se
pueden utilizar otros cierres opcionales con relación a la
invención.
- 2
- Aparato de construcción
- 3, 4
- Recipiente de material
- 5
- Primer conducto de alimentación
- 6
- Segundo conducto de alimentación
- 7
- Tubo de respiradero
- 8
- Primer depósito de material
- 9
- Primer cierre
- 10
- Segundo depósito de material
- 11
- Vibrador de profundidades
- 12
- Cable
- 13a, 13b
- Flotador
- 14
- Fondo blando
- 15
- Fondo firme
- 16a
- Tercer cierre
- 16b
- Segundo cierre
- 17
- Conducto de alimentación
- 18
- Punta del vibrador de profundidades
- 20
- Brazo saliente
- 46
- Otro cierre
- 40, 90
- Elementos de cierre
- 41, 91
- Orificios de los elementos de cierre
- 42, 44
- Cilindros hidráulicos
- 43, 45
- Unidades hidráulicas
- 47, 97
- Paredes de separación
- 48, 98
- Orificios
- 92, 94
- Cilindros hidráulicos
- 93, 95
- Unidades hidráulicas
- 100
- Superficie del agua
- R
- Dirección de flujo del material
Claims (18)
1. Dispositivo para la producción de columnas de
material en el fondo de aguas, que presenta las siguientes
características:
- -
- un primer depósito de material (8) y un segundo depósito de material (10) conectado con el primer depósito de material,
- -
- un vibrador de profundidades (11) conectado con el segundo depósito de material (10),
- -
- un compresor conectado en el segundo deposito de material (10),
- -
- un primer conducto de alimentación (5) conectado en el primer depósito de material (8) para la alimentación de material, caracterizado por
- -
- un segundo conducto (6) conectado en el primer depósito de material (8) para la realización de una compensación de la presión en el primer depósito de material (8),
- -
- un primer cierre (9) configurado entre el primer depósito de material (8) y el segundo depósito de material (10).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, en el que unos flotadores (13a) están dispuestos en la zona de
un extremo del segundo conducto de alimentación (6), que está
alejado del primer depósito de material (8).
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1 ó 2, en el que está presente al menos otro cierre (16b, 16a; 46),
que está dispuesto entre el primero y el segundo conducto de
alimentación (5, 6) y al menos una zona (8; 82) del primer depósito
de material (8).
4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, 2 ó 3, en el que entre el primer depósito de material (8) y el
primer conducto de alimentación (5) está dispuesto un segundo cierre
(16b) y entre el segundo conducto de alimentación (6) y el primer
depósito de material (8) está dispuesto un tercer cierre (16a).
5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, 2 ó 3, en el que el primer depósito de material (8) presenta una
primera cámara (81), en la que desembocan el primero y el segundo
conducto de alimentación (5, 6), y una segunda cámara (82), en el
que otro cierre (46) está dispuesto entre la primera y la segunda
cámara (80, 81) y en el que el primer cierre (9) está dispuesto
entre la segunda cámara (82) del primer depósito de material (8) y
el segundo depósito de material (10).
6. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en el que una instalación de transporte
de material (3, 4) está conectada en el extremo del primer conducto
de alimentación (5), que está alejado del primer depósito de
material (8).
7. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el compresor está conectado
también en el primer depósito de material (8).
8. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el primero y el segundo
conducto de alimentación (5, 6) están diseñados para presiones de
transporte inferiores a 7,5 bares.
9. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el tercer cierre (9) presenta
un elemento de cierre (90), que está alojado de forma desplazable
transversalmente a una dirección de flujo de material (R) desde el
primero hacia el segundo depósito de material (8, 9).
10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
9, en el que el tercer cierre entre el primero y el segundo
depósito de material (8, 10) presenta una pared de separación (97)
con un orificio (98), en el que el elemento de cierre (90) está
alojado de forma desplazable en la pared de separación (97).
11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
9 ó10, en el que el elemento de cierre (90) está configurado en
forma de placa y presenta una zona cerrada y una zona con un
orificio (91), en el que el elemento de cierre (90) está alojado de
tal forma que el orificio (98) se puede hacer coincidir, al menos en
parte, con el orificio de la pared de separación para la apertura
del cierre (9).
12. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en el que el otro cierre (46) presenta
un elemento de cierre (40), que está alojado de forma desplazable
transversalmente a una dirección de flujo de material (R) desde la
primera cámara (81) hacia la segunda cámara (82) del primer depósito
de material (8).
\newpage
13. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
12, en el que el otro cierre presenta entre la primera y la segunda
cámara (81, 82) del primer depósito de material (8) una pared de
separación (47) con un orificio (48), en el que el elemento de
cierre (40) está alojado de forma desplazable en la pared de
separación (47).
14. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
12 ó 13, en el que el elemento de cierre (90) está configurado en
forma de placa y presenta una zona cerrada y una zona con un
orificio (91), en el que el orificio (98) se puede hacer coincidir,
al menos en parte, con el orificio de la pared de separación para la
apertura del cierre (46).
15. Procedimiento para la producción de columnas
de material en el fondo de aguas, que presenta las siguientes
características:
- -
- preparación de un dispositivo con un primer depósito de material (8), con un segundo depósito de material (10) conectado con el primer depósito de material (8), con un agitador de profundidades (11) conectado con el segundo depósito de material (10), con un compresor conectado en el segundo depósito de material (10), con un primero y un segundo conducto de alimentación (5, 6) conectados en el primer depósito de material (8), y con un primer cierre (9) dispuesto entre el primero y el segundo depósito de material (8, 10),
- -
- alimentación de material a través del primer conducto de alimentación (5) hacia el primer depósito de material (8),
- -
- cierre del primero y del segundo cierre (16a, 16b) entre el primero y el segundo conducto de alimentación (5, 6) y el primer depósito de material (8),
- -
- creación de una sobrepresión en el segundo depósito de material (10),
- -
- apertura del primer cierre (9) entre el primero y el segundo depósito de material (8, 10).
\vskip1.000000\baselineskip
16. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 15, en el que después del cierre del primero y
segundo cierre (16a, 16b) y antes de la apertura del tercer cierre
(9) se genera una sobrepresión en el primer depósito de material
(8).
17. Procedimiento para la producción de columnas
de material en el fondo de aguas, que presenta las siguientes
características:
- -
- preparación de un dispositivo con un primer depósito de material (8), con un segundo depósito de material (10) conectado con el primer depósito de material (8), con un agitador de profundidades (11) conectado con el segundo depósito de material (10), con un compresor conectado en el segundo depósito de material (10), con un primero y un segundo conducto de alimentación (5, 6) conectados en el primer depósito de material (8), y con un primer cierre (9) dispuesto entre el primero y el segundo depósito de material (8, 10), en el que el primer depósito de material (8) presenta una primera cámara (81), en la que desembocan el primero y el segundo conducto de alimentación (5, 6), y un segunda cámara (82) y otro cierre (46) dispuesto entre la primera y la segunda cámara (81, 82),
- -
- alimentación de material a través del primer conducto de alimentación (5) a la primera cámara (81) del primer depósito de material (8),
- -
- apertura del otro cierre (46) cuando el primer cierre (9) está cerrado, para alimentar material a la segunda cámara (82),
- -
- creación de una sobrepresión en el segundo depósito de material (10),
- -
- apertura del primer cierre (9) entre el primero y el segundo depósito de material (8, 10) y cierre del otro cierre (46) antes de la apertura del primer cierre (9).
\vskip1.000000\baselineskip
18. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 15 a 17, en el que la presión generada en el
primero y/o segundo depósito de material (8, 10) es mayor que la
presión del agua en un orificio de salida de material en una punta
(18) del vibrador de profundidades (11).
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