ES2572635T3 - Elemento estructural, estructura que comprende un elemento estructural y uso de dicho elemento estructural - Google Patents

Abstract

Un elemento estructural que comprende al menos un miembro tubular rígido y alargado, en el que una superficie interior de dicho miembro tubular y unas paredes laterales encierran un núcleo que se extiende a lo largo de al menos una longitud de dicho miembro tubular, en el que dicho núcleo está provisto de un fluido a presión, en el que el elemento estructural comprende una pluralidad de miembros tubulares, en el que los núcleos (3a-d) de los elementos (1a-d) están conectados por medio de unas válvulas (11a-d) a una tubería de suministro común (12) para conexión a un recipiente de presión (9) que comprende una bomba (10).

Description

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DESCRIPCION

Elemento estructural, estructura que comprende un elemento estructural y uso de dicho elemento estructural

La presente invencion se refiere a un elemento estructural, una estructura que comprende al menos un elemento estructural, al uso de dicho elemento estructural y a un metodo para izar un dispositivo.

En diversas industrias se hace uso de elementos estructurales, por ejemplo en forma de miembros tubulares. Estos miembros se fabrican tipicamente de metal o plastico. La combinacion del material y la forma tubular proporciona una rigidez estructural a dichos elementos. Estos elementos son ademas relativamente baratos de producir. Vease por ejemplo el documento DE 298 21 061 U1.

Mediante el uso de una pluralidad de elementos estructurales es posible fabricar una estructura de construccion con unos costes limitados a la vez que se proporciona una alta rigidez a dicha estructura. Este principio se usa por ejemplo para fabricar puentes, plataformas petrolfferas, gruas y otras estructuras que tienen unos elementos de construccion de tipo viga.

Es un objeto de la presente invencion mejorar el elemento estructural conocido.

Con el fin de conseguir ese objetivo, el elemento estructural es configurado de acuerdo con la reivindicacion 1.

Preferiblemente el miembro tubular tiene una seccion transversal sustancialmente circular. Esto aumenta la resistencia del miembro estructural. El miembro tubular esta ademas preferiblemente fabricado a partir de un material ngido, es decir un material que muestre una integridad estructural. Los materiales apropiados son por ejemplo el metal, la fibra de carbono, las resinas y/o los plasticos. Mas preferiblemente el elemento estructural comprende un tubo de acero, por ejemplo acero inoxidable.

Se debena indicar que el termino fluido, tal como se usa aqm, puede ser interpretado tanto como un gas y como un lfquido. Es por tanto posible llenar el nucleo de dicho miembro tubular alargado con un gas y/o un lfquido a presion. El nucleo preferiblemente encierra el fluido de una forma estanca al aire y/o al agua, que mantiene el fluido sustancialmente estacionario en el nucleo.

Con el termino de un fluido a presion se indica que la presion del fluido en el nucleo es mayor que la presion del fluido que rodea el elemento estructural, por ejemplo el aire atmosferico o el agua en donde el elemento esta colocado. El fluido dentro del miembro tubular, en particular en el nucleo, esta por lo tanto a una sobrepresion con respecto al exterior del elemento estructural.

Preferiblemente el fluido en el nucleo tiene una presion en el intervalo que va de 0 Pa hasta una presion para alcanzar la tension circunferencial maxima permitida del miembro tubular, mas preferiblemente el fluido tiene una presion de aproximadamente la mitad de dicha presion que alcanza la tension circunferencial maxima. El ensayo y los calculos han indicado que esto da lugar a un elemento estructural mas fuerte.

Como ejemplo, la presion que alcanza la tension circunferencial maxima disponible para un miembro tubular de acero S355 con un espesor de pared de 12,5 mm y un radio de 250 mm es 11 Pa. No obstante, es preferible proporcionar una presion en el nucleo de entre 5 a 8 MPa. La presion maxima para el mismo miembro tubular fabricado a partir de Poliamyd 6 es 2 MPa. Sin embargo, se prefiere una presion de 1 -1,2 MPa.

De acuerdo con una realizacion preferida del elemento estructural de acuerdo con la invencion, el nucleo se extiende sustancialmente a lo largo de toda la longitud del miembro tubular. A lo largo sustancialmente de toda la longitud del elemento estructural en la forma de un miembro tubular, dicho elemento es llenado con el fluido a presion. Las caras laterales que encierran el nucleo estan por lo tanto formadas preferiblemente por las caras extremas del miembro tubular. Esto da lugar a una construccion sencilla.

No obstante tambien es posible proporcionar solamente una longitud predeterminada del elemento estructural con el fluido a presion. De acuerdo con una realizacion preferida posterior dichas caras laterales comprenden al menos un tapon retirable. Las caras que encierran el nucleo, o por ejemplo una pluralidad de nucleos, pueden entonces ser colocadas en consecuencia a lo largo de la longitud del elemento. Preferiblemente el nucleo o los nucleos provistos de un fluido a presion se extienden a lo largo de las longitudes del elemento estructural que soporta las cargas mas altas.

Preferiblemente dicho tapon puede desplazarse entre una primera posicion en la que el diametro exterior de dicho tapon es menor que el diametro interior del miembro tubular y una segunda posicion en la que el diametro exterior de dicho tapon y el diametro interior del miembro tubular son sustancialmente iguales. En la primera posicion el tapon puede desplazarse en el miembro tubular permitiendo una colocacion eficiente de dicho tapon. Despues de la colocacion apropiada, el tapon es desplazado a la segunda posicion. El diametro exterior del tapon se corresponde ahora con el diametro interior de la superficie interior del miembro tubular, que mantiene el tapon en su sitio. El tapon puede ahora funcionar como una cara lateral del nucleo. Mas preferiblemente el tapon comprende al menos un

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miembro tubular inflable, en donde inflando dicho miembro el tapon se desplaza de la primera a la segunda posicion y viceversa.

De acuerdo con una realizacion preferida posterior dicho fluido se extiende sustancialmente a lo largo de toda la superficie interior de dicho elemento. Debido a esto el fluido ejerce una presion en sustancialmente toda la superficie interior del miembro tubular del elemento estructural. Preferiblemente el fluido se extiende a lo largo sustancialmente de toda la superficie interior a lo largo del diametro interior en el plano radial del miembro alargado. Debido a esto el fluido ejerce una presion en toda la superficie interior en una direccion radial hacia afuera. En caso de que el nucleo se extienda a lo largo sustancialmente de toda la longitud del miembro tubular dicho fluido tambien se extiende a lo largo sustancialmente de toda la superficie interior en la direccion axial del miembro alargado.

De acuerdo con una realizacion preferida posterior del elemento estructural de acuerdo con la invencion, dicho nucleo esta provisto de al menos un compartimento. Un compartimento puede de este modo funcionar como un material de carga, que reduce la cantidad del fluido a presion en el nucleo. El compartimento puede ademas impedir una explosion en caso de fuga de dicho fluido, en particular un fluido en forma de gas. Preferiblemente el compartimento se extiende coaxial en el miembro tubular alargado, en el que el nucleo provisto del fluido a presion se extiende contiguo a la superficie interior del miembro tubular. El compartimento esta preferiblemente fabricado a partir de un material capaz de resistir la presion ejercida por el nucleo. Materiales apropiados son por ejemplo el plastico o el metal.

No obstante tambien es posible proveer al compartimento de un fluido a presion. Cuando las presiones en el nucleo y en el compartimento se corresponden, disminuye la presion resultante sobre la pared del compartimento. Esto permite un espesor de pared menor para dicho compartimento. El material de los compartimentos puede entonces ser fabricado a partir de por ejemplo una tela. No obstante, en el caso de una fuga del nucleo se ejerce una mayor presion sobre la pared del compartimento. Preferiblemente la presion en el compartimento es aproximadamente la mitad de la presion en el nucleo. Esto permite una pared delgada del compartimento a la vez que se impide la rotura de dicho compartimento en el caso de una fuga.

Preferiblemente el compartimento tiene sustancialmente una forma esferica y/o tubular. Un compartimento esferico tiene preferiblemente un diametro igual al diametro interior del nucleo, lo que permite un ajuste estrecho entre dicho compartimento y la superficie interior del miembro tubular. El area de contacto entre el compartimento y la superficie interior del miembro tubular sin embargo es pequena, lo que permite que el fluido circundante en el nucleo ejerza una presion suficiente sobre la superficie interior para asegurar un elemento estructural fuerte.

Un compartimento tubular preferiblemente tiene un diametro menor que el diametro interior de la pared interior que encierra el nucleo. El compartimento tubular por lo tanto preferiblemente se extiende en una distancia desde dicha superficie, lo que permite que el fluido ejerza una presion sobre sustancialmente toda la superficie interior. El elemento esta provisto de unos soportes apropiados para mantener el compartimento en su sitio en el nucleo, preferiblemente coaxiales con el nucleo de dicho elemento.

Tambien es posible usar una combinacion de compartimentos esfericos y tubulares en el nucleo.

Mas preferiblemente dicho compartimento o una pluralidad de compartimentos se extiende a lo largo de sustancialmente toda la longitud de dicho nucleo. Esto ademas reduce la cantidad del fluido a presion en el nucleo y reduce el peligro de explosiones en caso de fuga de gas, mientras que sigue proporcionando la presion a la superficie interior del miembro tubular.

De acuerdo con una realizacion preferida posterior dicho elemento esta provisto de unos medios de izado, preferiblemente cerca de los extremos exteriores del elemento. Esto por ejemplo permite que el elemento estructural sea usado como una barra de suspension para izar estructuras alargadas tales como las piezas de una tubena. Los medios de izado apropiados son por ejemplo ganchos, cables, cadenas o una combinacion de ellos.

Preferiblemente al menos una longitud del elemento estructural en la zona del centro de dicho elemento esta provista de un nucleo con un fluido a presion. Por ejemplo es posible disponer un nucleo en dicha zona del centro del miembro tubular en la que normalmente se producen las tensiones maximas. El nucleo puede por ejemplo estar formado por unas caras laterales en forma de tapones en unos lugares intermedios a lo largo de la longitud del miembro tubular y la superficie interior de dicho miembro. La longitud entre dichas caras laterales esta entonces provista de un relleno a presion.

De acuerdo con una realizacion preferida adicional el miembro estructural esta provisto de una valvula. La valvula preferiblemente se extiende entre el nucleo y la superficie exterior del miembro tubular para un acceso facil. Esto permite que la presion del fluido en el nucleo sea ajustada. Entonces es posible ajustar la resistencia del elemento a un uso tfpico o entorno de dicho elemento. Ademas es posible ajustar la frecuencia natural y la amortiguacion de dicho elemento. Preferiblemente el elemento estructural esta para esto provisto de unos sensores de presion apropiados.

Preferiblemente el elemento estructural comprende ademas un recipiente de presion dispuesto para suministrar fluido al nucleo. El recipiente de presion funciona como una medida de seguridad. En el caso de que la presion

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descienda en el recipiente se puede suministrar al nucleo un fluido adicional a presion para mantener la presion predeterminada. Mas preferiblemente el recipiente de presion esta situado fuera del miembro tubular. Sin embargo tambien es posible usar un compartimento en el nucleo como recipiente de presion. La valvula esta entonces dispuesta entre el compartimento y el nucleo.

La invencion ademas se refiere a una estructura que comprende al menos un elemento estructural de acuerdo con la invencion. Esta estructura tiene una resistencia y una estabilidad (global y local) mayores en comparacion con las estructuras que comprenden unos elementos estructurales convencionales.

De acuerdo con una realizacion preferida la estructura comprende al menos dos elementos estructurales en los que los nucleos de dichos elementos estan interconectados. La conexion de los nucleos provistos de un fluido a presion de elementos separados permite que la presion sea promediada entre los elementos en el caso en el que uno de los elementos experimente una cafda o subida de presion debida a por ejemplo una carga o una deformacion mayores. El nucleo conectado del segundo elemento funciona de este modo como un recipiente o regulador de presion. Preferiblemente la conexion entre los nucleos comprende una valvula. Esto permite el ajuste del comportamiento de promediado de la estructura. Mas preferiblemente cada elemento estructural comprende una valvula. Mas preferiblemente la estructura comprende un controlador dispuesto para controlar las valvulas de dichos elementos estructurales.

De acuerdo con una realizacion posterior de la estructura de acuerdo con la invencion los nucleos de los elementos estructurales estan conectados a una lmea de alimentacion compartida en la que la lmea de alimentacion esta conectada a un recipiente de presion. Controlando las valvulas hacia los nucleos individuales se pueden ajustar la rigidez, la amortiguacion y las frecuencias naturales de los elementos estructurales individuales. Preferiblemente los elementos estructurales de la estructura estan provistos de unos sensores de presion apropiados para determinar la presion en los nucleos.

La invencion ademas se refiere al uso de un elemento estructural de acuerdo con la invencion como barra de suspension para izar un dispositivo. Una barra de suspension convencional normalmente comprende un miembro tubular provisto de unos medios de izado en forma de elementos de suspension para la fijacion del dispositivo que ha de ser izado y unos elementos de suspension para por ejemplo una grua. La capacidad de izado de estas barras de suspension es limitada. Cuando es necesario elevar unos dispositivos mas pesados y/o mas largos, normalmente se usan unos bastidores de suspension. Los bastidores de suspension se fabrican a partir de una pluralidad de miembros tipo viga para proporcionar una rigidez suficiente para izar dicho dispositivo. Los bastidores de suspension tienden a ser pesados y caros. Un elemento estructural de acuerdo con la invencion lleno al menos parcialmente con un fluido a presion proporciona una barra de suspension relativamente ligera que tiene una capacidad de elevacion comparable con la de los bastidores de suspension conocidos. El uso de una barra de suspension mas ligera permite por ejemplo el uso de una grua mas ligera.

La invencion se refiere ademas a un metodo para izar un miembro tubular alargado y ngido de acuerdo con la reivindicacion 11.

Disponiendo unas caras laterales, por ejemplo en los extremos del miembro tubular que ha de ser izado, se dispone un nucleo cerrado. Llenando dicho nucleo con un fluido a presion se aumenta la rigidez y la estabilidad del miembro tubular. Con el metodo de acuerdo con la invencion es posible izar unos miembros tubulares de una longitud relativamente larga sin necesidad de una barra o un bastidor de suspension.

Preferiblemente el nucleo se extiende a lo largo de al menos una longitud de la zona media de dicho elemento entre los medios de izado. La zona media del miembro tubular normalmente experimenta las tensiones mas altas. El nucleo puede estar formado por caras, por ejemplo en la forma de tapones, dispuestos en lugares intermedios en el miembro tubular. El nucleo entre dichas caras laterales puede entonces estar provisto de un fluido a presion. Preferiblemente el metodo comprende ademas disponer al menos un compartimento en dicho nucleo.

Sin embargo tambien es posible disponer unos nucleos en las zonas extremas del miembro tubular en las que los medios de izado estan normalmente dispuestos. Los nucleos son entonces mas accesibles. Las primeras caras laterales de cada uno de los nucleos pueden por ejemplo estar formadas por unas caras dispuestas en el extremo del miembro tubular, en el que las caras adicionales estan dispuestas en unos lugares intermedios a lo largo de la longitud del miembro tubular, por ejemplo en la forma de tapones. La longitud entre dichas caras adicionales por lo tanto no esta provista de un relleno a presion.

Mas preferiblemente el metodo comprende ademas retirar las caras laterales, por ejemplo en la forma de tapones, despues del izado. El miembro tubular, por ejemplo de una tubena, puede entonces ser instalado apropiadamente. En el caso de que los compartimentos sean usados, dichos compartimentos son tambien retirados.

Se debena senalar que todas las caractensticas del miembro tubular de acuerdo con la invencion pueden ser tambien aplicadas al metodo para izar dicho miembro. Por ejemplo, es posible proveer al nucleo de una pluralidad de compartimentos o disponer una valvula y un recipiente de presion.

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La presente invencion esta ademas ilustrada por las siguientes Figuras, las cuales muestran una realizacion preferida del dispositivo de acuerdo con la invencion, y no pretenden limitar el alcance de la invencion de forma alguna, en donde:

- las Figuras 1a-c muestran esquematicamente en seccion transversal una primera realizacion del elemento estructural de acuerdo con la invencion;

- la Figura 2 muestra esquematicamente en seccion transversal una barra de suspension de acuerdo con la invencion;

- la Figura 3 muestra esquematicamente en seccion transversal el elemento estructural provisto de un recipiente de presion;

- las Figuras 4-9 muestran esquematicamente en seccion transversal diferentes realizaciones de la barra de suspension con compartimentos;

- la Figura 10 muestra esquematicamente en seccion transversal una estructura de acuerdo con la invencion.

En la Figura 1 se muestra un elemento estructural 1 de acuerdo con la invencion. El miembro estructural comprende un miembro tubular en la forma de un tubo 2 fabricado a partir de acero inoxidable con un espesor de pared de 12,5 mm. El tubo 2 tiene un diametro de 0,5 metros y tiene una longitud de 30 metros. Con el fin de aumentar la rigidez y la estabilidad general del tubo 2, el nucleo hueco 3 del tubo 2 se llena con un fluido, en este caso un gas a presion. El gas en el nucleo 3 tiene una presion de 7 MPa. El nucleo 3 esta encerrado por la superficie interior o pared 2a del tubo 2 y las caras extremas 4a y 4b del tubo 2.

El nucleo 3 mostrado en la Figura 1 se extiende a lo largo de toda la longitud, en la direccion indicada con I, del tubo 2. El gas a presion en el nucleo 3 ejerce por lo tanto una presion sobre toda la superficie interior 2a del tubo 2 y las caras extremas 4a y 4b, aumentando la rigidez y la estabilidad del dicho tubo 2.

En la Figura 1b se muestra una alternativa del tubo 2 en la que el tubo 2 comprende dos nucleos 3a, 3b. El primer nucleo 3a esta encerrado por una primera cara en la forma de una cara extrema 4a y una segunda cara en la forma de una cara intermedia 5a. El segundo nucleo 3b esta formado en consecuencia por las caras laterales 4b y 5b. El espacio 6 entre los nucleos 3a y 3b no contiene un fluido a presion.

Aunque los nucleos no se extienden a lo largo de toda la longitud del tubo 2, el gas en los nucleos 3a y 3b ejerce una presion sobre toda la superficie interior 2a a lo largo de las longitudes de dichos nucleos 3a y 3b. En el plano radial perpendicular al eje del tubo 2 el gas ejerce una presion dirigida radialmente hacia afuera sobre todo el diametro interior de la superficie 2a. Ademas se ejerce una presion axial sobre las caras laterales 4a, 5a y 4b, 5b. De este modo se mejoran la rigidez y la estabilidad del tubo 2 con respecto a las de los tubos convencionales para uso por ejemplo en la construccion.

Para izar un tubo 2 es ventajoso disponer al menos una longitud del tubo en la zona media del tubo 2 un nucleo 3, como se muestra en la Figura 1c. En el izado, las tensiones mas altas se producen en dicha zona media. El tubo 2 puede para esto estar provisto de unos medios de izado en la forma de elementos de suspension 7 como los mostrados en la Figura 2.

Antes del izado el nucleo 3 se dispone usando las caras laterales 5a y 5b. En este ejemplo las caras laterales 5a y 5b estan en la forma de tapones. Los tapones comprenden un cuerpo 51 y unos miembros tubulares inflables 52. Para la colocacion de los tapones los miembros tubulares 52 son desinflados, lo que permite la facil colocacion de dichos tapones en el tubo 2. Cuando los tapones estan en su sitio, los miembros 52 son inflados, haciendo estanco el nucleo 3. El nucleo 3 puede entonces ser provisto de un fluido a presion. En este ejemplo tambien las caras extremas 4a y 4b estan dispuestas. Las zonas indicadas con 3a y 3b sin embargo no estan llenas con un fluido a presion.

Despues de la correcta colocacion del tubo 2 por izado, los tapones 5a y 5b pueden ser retirados usando los cables 53, y el tubo 2 puede por ejemplo ser incorporado en una tubena despues de la retirada de las caras 4a y 4b. Por ejemplo tambien es posible disponer un nucleo 3 antes del izado, el cual se extiende a lo largo de toda la longitud del tubo 2 como se muestra en la Figura 2.

En la Figura 2 el elemento estructural que comprende el tubo 2 se usa como una viga de suspension. El tubo 2 esta para esto provisto de unos medios de izado en forma de elementos de suspension 7 para la conexion a una grua (no mostrada). Los elementos de suspension 8 estan ademas dispuestos para ser unidos al dispositivo o estructura que va a ser izado. La viga de suspension de acuerdo con la invencion es barata de fabricar y ligera, lo que permite elevar unas cargas mas pesadas con una gruas relativamente pequenas.

Como ejemplo, una barra de suspension convencional con un diametro de 508 mm y un espesor de pared de 12,5 mm, fabricada a partir de acero es capaz de elevar una estructura de 16 toneladas con una longitud de 18 metros. Por el contrario, la barra de suspension de acuerdo con la invencion es capaz de elevar una estructura que pesa 16

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toneladas con al menos 30 metros de longitud. Aunque un bastidor de suspension convencional es capaz de elevar la misma estructura como la barra de suspension de acuerdo con la invencion, el bastidor de suspension tiene un peso al menos cuatro veces mayor que el de la barra de suspension de acuerdo con la invencion y es seis veces mas caro.

En la Figura 3 se muestra un elemento estructural en la forma de una viga de suspension 1 provista de un recipiente de presion 9. El tubo 2 esta provisto de una valvula 11 que se extiende al interior del nucleo 3 de dicho tubo 2. La valvula 11 esta conectada al recipiente 9 por medio de una tubena de suministro. En el caso de que descienda la presion en el nucleo 3, la cual puede por ejemplo ser medida usando un sensor de presion dispuesto en el nucleo o en la valvula 11, una cantidad adicional de gas y/o de lfquido puede ser suministrada al nucleo 3. Incluso si el nucleo 3 tiene una fuga, la resistencia del tubo 2 puede ser garantizada el tiempo suficiente para ser capaz de bajar la estructura que esta siendo izada. Esto proporciona una barra de suspension a prueba de fallos. Para mejorar mas la seguridad, se dispone una bomba 10 para aumentar la presion en el recipiente 9 o por ejemplo directamente en el nucleo 3 (no mostrado).

En la Figura 4 el elemento estructural esta provisto de una pluralidad de compartimentos en forma de unos tubos interiores 12 que se extienden en el nucleo 3. Los tubos 12 se extienden en una distancia desde la superficie interior 2a como puede verse en las secciones transversales de las Figuras 5a y 5b realizadas perpendiculares a la Figura 4. Esto permite que el fluido en el nucleo 3 ejerza una presion sobre la superficie interior 2a y las caras laterales 4a y 4b del tubo 2. En la Figura 5a el nucleo 3 esta lleno con un lfquido a presion, mientras que los tubos 12 estan llenos con un gas a presion. Los tubos 12 estan en esta realizacion fabricados a partir de una tela estanca al aire. No obstante, tambien es posible fabricar los tubos 12 a partir de un material ngido.

En la realizacion mostrada en la Figura 5b el nucleo 3 y los tubos 12 son llenados con gas, no estando a presion el gas en los tubos. En esta realizacion los tubos 12 estan fabricados a partir de un material ngido, en este caso plastico.

En la Figura 6 se muestra otra realizacion en la que el nucleo 3 del tubo 2 comprende unos compartimentos en forma de una pluralidad de esferas 13. Las esferas 13 se extienden a lo largo del eje longitudinal del tubo 2 y tienen un diametro que se corresponde con el diametro II del tubo 2 con el fin de conseguir un ajuste apropiado de dichas esferas 3. En la Figura 7 se muestra una modificacion en la que los compartimentos tienen unos tamanos y formas variables.

En la Figura 8 se muestra una barra de suspension que tiene un unico compartimento en la forma de un tubo 12. El tubo 12 se extiende coaxial al tubo 2 y tiene un diametro menor que el diametro del tubo 2. Esto permite que el gas en el nucleo 3 ejerza una presion sobre toda la superficie interior de la pared interior 2a y las caras laterales del tubo 3.

En la Figura 9 la barra de suspension mostrada en la Figura 8 esta provista de un recipiente de presion 9 y una bomba 10. El recipiente 9 esta dispuesto para suministrar una presion adicional al nucleo 3. Tambien es posible suministrar una presion adicional al tubo 12 si fuera necesario.

En la Figura 10 se muestra una estructura de acuerdo con la invencion. La estructura esta fabricada a partir de una pluralidad de elementos estructurales 1a-d en forma de tubos. Cada uno de los tubos esta provisto de un nucleo 3a- d. Los nucleos 3a-d estan llenos de un lfquido a presion. Los nucleos 3a-d de cada uno de los elementos 1a-d estan conectados por las valvulas 11a-d a una tubena de suministro comun 12 para conexion a un recipiente de presion 9 provisto de una bomba 10. La estructura esta ademas provista de un controlador (no mostrado) para controlar las valvulas 11a-d.

Si por ejemplo uno de los elementos 1a-d esta en tension, por ejemplo debido a un cambio en la carga, una deformacion de la estructura debida por ejemplo a un temblor de tierra o una colision con por ejemplo un vehuculo o una onda, se puede ajustar la presion en el nucleo de dicho elemento para compensar el cambio de la tension. La presion en un nucleo particular puede ser aumentada hasta el lfmite de la carga maxima de dicho elemento, permitiendo que el elemento alcance su resistencia maxima. En el caso de que uno de los elementos 1a-d se deforme o se colapse, los elementos circundantes pueden ser ajustados aumentando la presion en los restantes nucleos 3a-d para compensar la perdida de uno de los elementos.

Cambiando las presiones en los nucleos se cambian las frecuencias naturales y la amortiguacion de los elementos estructurales, en particular de los elementos que forman la estructura. Ademas de cambiar las caractensticas estaticas de la estructura esto tambien permite el cambio de la respuesta dinamica de dicha estructura. La resonancia de la estructura puede de este modo ser impedida de una forma efectiva, dando como resultado unas tensiones y vibraciones menores. De este modo se reduce de una forma significativa la fatiga resultante.

En la estructura de la Figura 10 las presiones en los nucleos 3a-d se ajustan activamente. Esto es, un controlador esta dispuesto para ajustar las presiones en dichos nucleos 3a-d sobre la base de las medidas de presion. Se puede suministrar una presion adicional usando la bomba 10 u otros medios apropiados.

Tambien es posible que se use una estructura sin el recipiente de presion 9 y la bomba 10. Los nucleos 3a-d estan entonces interconectados usando unas tubenas apropiadas. Estas tubenas pueden estar provistas de las valvulas 11a-d. Cuando un elemento, por ejemplo el elemento 1a, esta en tension, la presion en el nucleo 3a aumentara. Debido a la diferencia de presion entre los nucleos, la sobrepresion en el nucleo 3a se distribuira a los otros nucleos 5 3b-d, dependiendo de la conmutacion de las tubenas. Las presiones en los otros nucleos 3b-d por lo tanto tambien

aumentaran, lo que compensara la carga experimentada por el elemento 1a. Lo mismo sucede en el caso en el que la presion descienda en uno de los nucleos 3a-d.

La presente invencion no esta limitada a la realizacion mostrada, aunque se extiende tambien a otras realizaciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones anejas. Se debena senalar que las caractensticas descritas por 10 ejemplo del elemento estructural pueden tambien ser aplicadas a la estructura de acuerdo con la invencion y viceversa. Por ejemplo, es posible proveer de compartimentos a los nucleos de la estructura.

Claims (14)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un elemento estructural que comprende al menos un miembro tubular ngido y alargado, en el que una superficie interior de dicho miembro tubular y unas paredes laterales encierran un nucleo que se extiende a lo largo de al menos una longitud de dicho miembro tubular, en el que dicho nucleo esta provisto de un fluido a presion, en el que el elemento estructural comprende una pluralidad de miembros tubulares, en el que los nucleos (3a-d) de los elementos (1a-d) estan conectados por medio de unas valvulas (11a-d) a una tubena de suministro comun (12) para conexion a un recipiente de presion (9) que comprende una bomba (10).
2. 2. Un elemento estructural de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el fluido en el nucleo tiene una presion en el intervalo de 0 Pa hasta la presion que alcanza la tension circunferencial maxima permitida del miembro tubular, siendo preferiblemente dicha presion aproximadamente la mitad de dicha presion que alcanza la tension circunferencial maxima.
3. 3. Un elemento estructural de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que el nucleo se extiende sustancialmente a lo largo de toda la longitud del miembro tubular.
4. 4. Un elemento estructural de acuerdo con la reivindicacion 1, 2 o 3, que al menos comprende una de las siguientes caractensticas:

   - en el que dichas caras laterales comprenden al menos un tapon retirable y desplazable;

   - en el que dicho fluido se extiende sustancialmente a lo largo de toda la superficie interior de dicho

   elemento;

   - en el que dicho nucleo esta provisto de al menos un compartimento desplazable;

   - en el que el compartimento es de un material capaz de resistir la presion ejercida por el nucleo, y

   con una forma sustancialmente esferica y/o tubular; y

   - en el que dicho compartimento o una pluralidad de compartimentos se extienden sustancialmente a lo largo de toda la longitud de dicho nucleo.
5. 5. Un elemento estructural de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho elemento esta provisto de unos medios de izado autoportantes.
6. 6. Un elemento estructural de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones 1 a 5, en el que el miembro estructural esta provisto de una valvula.
7. 7. Un elemento estructural de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que el recipiente de presion esta dispuesto para suministrar un fluido a y recibir un fluido del nucleo.
8. 8. Un elemento estructural de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, que ademas comprende un controlador dispuesto para controlar las valvulas de dichos elementos estructurales.
9. 9. Un elemento estructural de acuerdo con cualquiera de las anteriores reivindicaciones, que ademas comprende unos medidores y un controlador de presion configurado para ajustar activamente las presiones en los nucleos (3a-d) sobre la base de las medidas de la presion.
10. 10. El uso de un elemento estructural de acuerdo con alguna de las anteriores reivindicaciones 1 a 7 como una barra de suspension para izar un dispositivo.
11. 11. Un metodo para izar un miembro tubular alargado y ngido que comprende:

    - proporcionar al menos un elemento estructural de acuerdo con al menos una de las anteriores reivindicaciones 1-10;

    - llenar dicho nucleo con un fluido a presion;

    - proporcionar unos medios de izado autoportantes sobre dicho miembro tubular; e

    - izar dicho miembro tubular con dichos medios de izado.
12. 12. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 11, en el que el nucleo se extiende al menos a lo largo de la longitud del miembro tubular en el que estan dispuestos los medios de izado autoportantes.
13. 13. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 11 o 12, que ademas comprende la retirada de las caras laterales desplazables despues del izado.
14. 14. Un metodo de acuerdo con la reivindicacion 11, 12 o 13, que ademas comprende medir y ajustar activamente las presiones en los nucleos sobre la base de las presiones medidas en los nucleos.