ES2858094T3 - Sistema de distribución de mercancías subterráneo en un entorno urbano - Google Patents

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ES2858094T3 ES17764855T ES17764855T ES2858094T3 ES 2858094 T3 ES2858094 T3 ES 2858094T3 ES 17764855 T ES17764855 T ES 17764855T ES 17764855 T ES17764855 T ES 17764855T ES 2858094 T3 ES2858094 T3 ES 2858094T3
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JéRôME STUBLER
Jean-Serge Boissavit
Maxime Trocme
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Abstract

Sistema subterráneo (1) de distribución de mercancías en un entorno urbano, que incluye: - al menos un microtúnel por el que circulan contenedores de mercancías de forma unidireccional, cuyo transporte está automatizado, - varias estaciones de intercambio (4; 6) con la superficie, cada una de las cuales incluye un pozo (10) que permite el descenso de los contenedores hasta el microtúnel (2) y su subida después del transporte dentro del microtúnel, caracterizado por que el al menos un microtúnel (2) forma al menos un circuito cerrado (7) y por que se extiende bajo los cimientos de los edificios de superficie (B) preexistentes y/o infraestructuras (I) preexistentes a una profundidad de al menos 5 m.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de distribución de mercancías subterráneo en un entorno urbano
La presente invención se refiere a la distribución de mercancías en un entorno urbano.
En la actualidad, el envío de mercancías al centro de las ciudades se realiza principalmente con la ayuda de vehículos tales como camiones, lo que plantea múltiples problemas.
En primer lugar, siendo la gran mayoría de estos vehículos de motor térmico, su circulación contribuye a la contaminación del aire de las ciudades. Acto seguido, el período de tiempo necesario para distribuir las mercancías se alarga debido a la congestión de los ejes de circulación.
Por consiguiente, es necesario facilitar y acelerar la distribución de mercancías en un entorno urbano.
En la solicitud de patente CN 105046474 se propuso un sistema de transporte de mercancias automatizado que incluye una tubería en circuito cerrado con un determinado número de ramificaciones. La tubería está equipada con raíles que se utilizan para la alimentación eléctrica de los vehículos que circulan por ella.
La solicitud de patente US 2002/0062759 describe un sistema de transporte automatizado de tipo punto a punto que incluye múltiples contenedores autónomos que se desplazan sobre raíles en galerías dispuestas, por ejemplo, debajo de las viviendas a poca profundidad o en superficie. Cada contenedor se puede accionar mediante un motor eléctrico. Un sistema de este tipo no está diseñado para transportar un gran volumen de mercancías y no es adecuado para dar servicio a toda una ciudad, con un tonelaje diario de mercancías normalmente de cientos o incluso miles de toneladas. Además, la instalación de los carriles de circulación de los contenedores se debe realizar consultando la disposición de las viviendas por las que pasan, ya que los carriles están, al menos en algunos casos, a la misma profundidad que los sótanos de estas viviendas.
La invención tiene por objetivo mejorar aún más los sistemas de distribución de mercancías con el fin de resolver la problemática de la distribución de mercancías en el centro de las ciudades.
Por lo tanto, la invención tiene por objetivo, de acuerdo con uno de sus aspectos, un sistema subterráneo de distribución de mercancías en un entorno urbano, que incluye:
- al menos un microtúnel, que forma al menos un circuito cerrado y se extiende debajo de los cimientos de los edificios de superficie y/o las infraestructuras subterráneas o no subterráneas, preexistentes en el que circulen de forma automatizada mercancías, en particular mercancías embaladas en unidades de carga, en particular contenedores o mercancías en palés,
- varias estaciones de intercambio con la superficie, cada una de las cuales incluye un pozo que permite el descenso de las mercancías, en particular las unidades de carga, al microtúnel y su subida después de su desplazamiento dentro del microtúnel.
La invención responde al problema de la logística del penúltimo kilómetro en un entorno urbano denso permitiendo el enterramiento del circuito cerrado de transporte a una profundidad relativamente grande. Una profundidad de este tipo evita, o incluso minimiza, las interferencias con los edificios existentes. La invención también permite reducir la contaminación urbana.
La elección de un microtúnel para construir el circuito cerrado de transporte permite utilizar técnicas probadas y construir el sistema subterráneo a un coste compatible con los intereses económicos en juego.
Preferiblemente, el sistema de transporte incluye al menos una estación de planificación para las mercancías que se inyectan en el circuito cerrado y se distribuyen a través de las estaciones de intercambio situadas en el circuito cerrado. Esta estación de planificación se conecta preferiblemente mediante al menos una línea de transporte bidireccional al circuito cerrado, en particular al menos a una estación de intercambio del circuito cerrado.
La estación de planificación permite preparar las rondas de mercancías de modo que en particular las mercancías agrupadas dentro de una misma unidad de carga correspondan a una entrega que llegue a la misma estación de intercambio, donde se sacará la unidad de carga del circuito cerrado formado por el microtúnel y será subida a la superficie, para que se haga cargo de ella una flota de vehículos eléctricos, por ejemplo, que conducirán estas mercancías a su destino final.
La presencia de una o más estaciones de planificación, en la periferia del sistema y de la ciudad a la que da servicio el circuito cerrado, permite gestionar un elevado flujo de mercancías e inyectar una cantidad importante de mercancías en el circuito cerrado, con mayor facilidad que las estaciones de intercambio situadas, a su vez, en el circuito cerrado y que comunican con pozos que pueden ser relativamente estrechos.
Además, la línea puede tener una pendiente y la estación de planificación puede estar enterrada con respecto a sus instalaciones subterráneas a una profundidad inferior a la profundidad de enterramiento de los tramos del microtúnel que forman el circuito cerrado.
El sistema de transporte puede incluir lanzaderas que salgan de la estación de planificación cargadas con unidades de carga y regresen vacías a ésta después de haber descargado su contenido en una estación de intercambio situada en el circuito cerrado, elegida por su proximidad con el destino final de las mercancías.
Por lo tanto, el sistema de transporte puede incluir al menos una línea de suministro de mercancías al circuito cerrado, denominada como "montante". Esta línea puede ser unidireccional o no. Puede concentrar los medios logísticos para el embalaje de las mercancías y la carga de las lanzaderas cuando las mercancías circulan en lanzaderas. Esta línea puede garantizar la mayor parte o incluso la totalidad de la carga de las lanzaderas, teniendo las estaciones de intercambio dentro del circuito cerrado preferiblemente un papel principalmente de distribución de mercancías más que de carga de las mismas.
Las estaciones de intercambio se pueden configurar para transportar hacia la superficie o hacia el microtúnel varias unidades de carga, en particular contenedores, simultáneamente. En particular, las estaciones de intercambio pueden incluir medios para el transporte en circuito cerrado de unidades de carga, en particular contenedores, entre el microtúnel y la superficie.
Una estación de intercambio sólo se puede conectar a un tramo de circuito cerrado aguas arriba y a un tramo de circuito cerrado aguas abajo, exteriores a la estación. Un giro puede tener lugar en el interior de la estación, sin tener que invertir el sentido del avance de las mercancías desde el tramo aguas arriba hacia el tramo agua abajo.
Al menos una estación de intercambio se puede disponer para almacenar unidades de carga, en particular contenedores, sobre todo a la espera de la recogida de las mercancías transportadas en la superficie, teniendo lugar el almacenamiento, por ejemplo, dentro del pozo correspondiente o de forma alternativa en la superficie. El almacenamiento de al menos una parte de las unidades de carga, en particular de los contenedores, en los pozos de las estaciones de intercambio permite minimizar la zona en superficie del sistema.
Preferiblemente, el sistema incluye lanzaderas para transportar las unidades de carga, en particular los contenedores, que circulan en el microtúnel, por ejemplo, lanzaderas autopropulsadas y preferiblemente lanzaderas arrastradas por cables. La utilización de cables permite reducir el coste de las lanzaderas, proporcionando al mismo tiempo un sistema de transporte rápido y fiable.
Como alternativa o adicionalmente, las unidades de carga son contenedores autopropulsados para desplazarse de forma autónoma en el microtúnel.
En particular, las lanzaderas o contenedores se pueden equipar de forma ventajosa con baterías que les permitan alimentarse de forma autónoma. Esto puede permitir evitar tener que construir raíles de alimentación dentro del microtúnel y reduce en gran medida el coste del sistema.
Las mercancías se pueden embalar de diversas maneras.
Pueden estar contenidas en unidades de carga, cada una de las cuales consta de un palé sobre el que se disponen las mercancías, que se mantienen en su sitio con la ayuda de un film, en particular un film estirable.
También se pueden recibir en una caja o cualquier otro tipo de recipiente, de tipo contenedor metálico o no, compartimentado o no, que puede tener cualquier forma adecuada para su circulación en el microtúnel, disponiéndose en una lanzadera de transporte si es necesario.
En particular, en el caso de las unidades de carga de mercancías que incluyen palés, la altura de cada unidad de carga puede estar comprendida entre 1,5 y 2,3 m, siendo preferiblemente del orden de 2 m. La anchura puede ser del orden de 1 m, siendo los palés de tipo europeo, por ejemplo.
En otras variantes de formas de realización, las mercancías circulan dentro del microtúnel en lanzaderas arrastradas en el microtúnel con la ayuda de al menos un cable. Este cable puede circular entre dos extremos de un tramo del circuito cerrado formado por el microtúnel, estando estos extremos preferiblemente situados a la altura de las estaciones de intercambio con la superficie. De este modo, las lanzaderas pueden, durante su trayectoria dentro del circuito cerrado formado por el microtúnel, pasar de un primer tramo del circuito cerrado en el que se mueven mediante un primer cable a un segundo tramo del circuito cerrado en la que se mueven mediante un segundo cable diferente del primero, teniendo lugar la transferencia del primer tramo al segundo tramo dentro de una estación de intercambio. Cuando se propulsa de forma autónoma mediante un motor eléctrico, cada lanzadera o contenedor se puede recargar eléctricamente de diversas maneras. Ventajosamente, las lanzaderas o contenedores se recargan durante su recorrido dentro del microtúnel, en particular mediante terminales de recarga puntuales o lineales.
En particular, a falta de raíles de guiado, las lanzaderas o contenedores pueden incluir ruedas que giren en torno a ejes de rotación no paralelos entre sí, preferiblemente ruedas que se apoyen directamente en la pared del microtúnel. Las lanzaderas o contenedores pueden disponer de un sistema de centrado automático para el desplazamiento de los ejes de las ruedas, en particular que permita centrar la lanzadera o el contenedor en la parte inferior del microtúnel. El documento US 2003/0075366 describe un vehículo de transporte dentro de un microtúnel diseñado para rodar directamente sobre la pared del microtúnel, que se puede adecuar para el transporte de contenedores.
En una variante, el microtúnel se equipa con raíles sobre los que se desplazan los contenedores o lanzaderas. La utilización de raíles es preferible cuando los contenedores o lanzaderas se arrastran mediante un cable.
El cable dispuesto en el tramo puede tener más de 1 km de longitud, por ejemplo, al menos 4 km, mejor 6 km, por ejemplo 8 km o más, lo que permite por tanto la realización de un tramo de 4 km o más ya que el cable circula en un sentido tirando de las lanzaderas y en el otro sin carga. El cable se puede montar sobre poleas y rodillos tensores, de forma similar a los sistemas utilizados en los remontes mecánicos o telesillas.
El cable puede discurrir entre los raíles, en paralelo a los mismos, lo que permite ganar en compacidad y montar la estructura de guiado del cable en un soporte común con los raíles, si es necesario.
Las lanzaderas pueden tener una forma general de la sección transversal que coincida al menos parcialmente con la del microtúnel y, en particular, pueden incluir una cuna para recibir al menos un contenedor u otra unidad de carga, que tenga forma arqueada concéntrica con la pared del microtúnel. Esto puede permitir la mejor utilización del sistema al reducir la sección del microtúnel que no se utiliza para el transporte de mercancías.
Además, para un mismo volumen de mercancías transportadas, esto permite minimizar la sección exterior del microtúnel y, por tanto, facilitar su construcción. Dada la longitud del microtúnel, que puede ser de varios kilómetros o decenas de kilómetros, cualquier reducción de la sección exterior, aunque sea modesta, tiene un impacto de forma significativa en el coste de las obras.
Las lanzaderas pueden tener un espacio para la recepción de una o más unidades de carga, tales como mercancías paletizadas, y preferiblemente dos o cuatro unidades de carga dispuestas una al lado de la otra.
Cada lanzadera puede incluir un techo que se extiende por encima de las unidades de carga, y tabiques delanteros y traseros sobre los que se apoya el techo.
Los contenedores pueden tener una sección transversal de forma circular en general. Son posibles otras formas de la sección transversal, en particular la circular con bordes aplanados, o la poligonal, en particular la cuadrada.
Preferiblemente, el microtúnel tiene una sección transversal de forma circular en general.
El microtúnel se puede construir de diversas maneras y, por ejemplo, incluir tramos ensamblados unos tras otros, en particular con una longitud comprendida entre 2,5 y 3,5 m y un espesor de pared comprendido entre 150 y 500 mm, estando dispuestos estos tramos preferiblemente para soportar un empuje de hincado de al menos 500 toneladas. Como alternativa, el microtúnel incluye dovelas ensambladas.
Preferiblemente, los tramos o dovelas se construyen, al menos parcialmente, de hormigón armado, en particular con una doble capa de armaduras.
El microtúnel puede incluir un revestimiento, especialmente metálico.
En un ejemplo de forma de realización, una dimensión interior más grande del microtúnel en sección transversal, en particular su diámetro interior, está comprendida entre 1,5 m y 4 m, en particular entre 1,5 m y 2,5 m o entre 2,5 m y 4 m, por ejemplo, entre 1,5 m y 2,2 m o entre 3 y 4 m.
De forma ventajosa, el microtúnel se entierra ventajosamente a una profundidad mayor o igual a 5 m. La utilización de un microtúnel en la invención permite prever una mayor profundidad de enterramiento, por ejemplo, superior a 20 m o 30 m, o incluso superior o igual a 35 m, 40 m o 50 m o más, para que pase por debajo de los cimientos e infraestructuras existentes y no interfiera con los mismos. El montante se puede enterrar a una profundidad que varía y que no es la misma que la del circuito cerrado.
Puede ser ventajoso que al menos uno de los contenedores tenga compartimentos independientes que se puedan abrir y cerrar de forma independiente unos de otros.
Esto puede ser especialmente interesante desde el punto de vista logístico, ya que permite el acceso a sólo a una parte del contenedor para recuperar las mercancías correspondientes, mientras que las mercancías de los demás compartimentos permanecen inaccesibles. Esto puede ser útil cuando los destinatarios de las mercancías son variados y las mercancías se recogen en diferentes momentos por diferentes intervinientes.
Cada contenedor se puede disponer para recibir uno o más palés, si es necesario.
Preferiblemente, los contenedores o lanzaderas circulan de forma unidireccional a lo largo del circuito cerrado. Por lo tanto, cada tramo entre dos estaciones de intercambio del circuito cerrado es atravesado por mercancías que circulan en el mismo sentido que el sentido de este tramo. Por lo tanto, las lanzaderas o contenedores no se cruzan dentro del microtúnel, lo que permite adaptar la sección del microtúnel estrechamente a la sección de un contenedor o de una lanzadera y reducir la sección del microtúnel que no es útil para el transporte de mercancías.
Sin embargo, como se ha indicado anteriormente, la invención no excluye que las mercancías sean transportadas en el circuito cerrado con la ayuda de al menos un montante en el que las mercancías, en particular a bordo de lanzaderas o contenedores, circulen de forma bidireccional. Esta línea puede ser de dos carriles dentro de un túnel o de dos túneles paralelos.
El sistema puede incluir, en las estaciones de intercambio, un sistema de descarga y/o carga de las lanzaderas o contenedores. En particular, el sistema puede incluir vehículos de transporte de superficie adecuados para transportar los contenedores u otras unidades de carga, o las mercancías transportadas por los mismos. En particular, la entrega de mercancías en el último kilómetro se puede realizar mediante una flota de vehículos eléctricos.
Los vehículos de transporte pueden tener una cuna cilíndrica para recibir los contenedores cuando éstos tengan una forma cilíndrica.
Preferiblemente, el pozo de al menos una de las estaciones de intercambio tiene un tamaño suficiente para servir como pozo de trabajo durante la excavación del microtúnel mediante una técnica de microtunelado. Esto permite aprovechar los trabajos de excavación realizados durante la excavación del microtúnel para la construcción posteriormente de una o más estaciones de intercambio y utilizar las mismas para almacenar mercancías o material.
En caso necesario, el sistema subterráneo de distribución de mercancías de acuerdo con la invención se equipa con un sistema de regulación del transporte de lanzaderas o contenedores sin inteligencia de gestión del flujo general, estando cada contenedor de transporte y/o lanzadera equipado con uno o más sensores que le permiten localizar un contenedor y/o una lanzadera precedente, así como las estaciones de intercambio, lo que permite a los contenedores regular su velocidad en función del tráfico, detenerse en las estaciones de intercambio y, eventualmente, empujar un vehículo averiado para sacarlo del circuito cerrado del microtúnel.
El microtúnel puede estar bajo una presión de oxígeno reducida. Esto permite limitar el riesgo de incendio. En particular, el nivel de oxígeno puede ser un 15%, mejor aún un 20% o un 50%, o incluso más, inferior al nivel nominal al aire libre.
Cada estación de intercambio puede incluir un dispositivo, de rodillos, por ejemplo, para desacelerar gradualmente las lanzaderas a medida que llegan a la estación de intercambio y un dispositivo de lanzamiento que les permita engancharse al cable en movimiento sin demasiados tirones.
La estación de intercambio puede incluir un mecanismo de recuperación de las mercancías transportadas por una lanzadera, permitiendo al mismo tiempo que la lanzadera continúe su trayectoria acto seguido en el circuito cerrado de transporte.
La descarga de una lanzadera se puede realizar cambiando el carril de la lanzadera o extrayendo su contenido sin cambiar de carril.
La estación de intercambio incluye, por ejemplo, un mecanismo para transportar una parte de carril que porta una lanzadera, entre una primera posición de recepción de una nueva lanzadera procedente del circuito cerrado de transporte, en la que la parte de carril se sitúa continuando el carril que se extiende en el microtúnel, y una segunda posición, de paso por un carril de carga/descarga, que permite descargar una o más unidades de carga transportadas por la lanzadera hacia un ascensor tal como un montacargas o la lanzadera para recibir una o más nuevas unidades de carga a transportar.
Como alternativa, sólo se desplaza la lanzadera desde el carril de llegada al carril de carga/descarga, sin que su desplazamiento se acompañe por el de los raíles en los que se enganchan sus ruedas.
Como otra alternativa más, las mercancías se descargan solas de la lanzadera sin ser trasladadas por un carril específico de carga/descarga.
Las lanzaderas se pueden accionar mediante cualquier medio cuando no están acopladas a los cables motrices, por ejemplo, mediante rodillos o cualquier otro mecanismo de accionamiento auxiliar.
Las unidades de carga se pueden transportar mediante rodillos de transporte y/o mediante un transbordador.
El circuito cerrado puede incluir curvas que se encuentran en las estaciones de intercambio. Esto puede permitir que se mantengan los tramos rectos dentro del circuito cerrado, facilitando la construcción del microtúnel y el accionamiento de las lanzaderas. Para hacer que las lanzaderas giren, se pueden mantener sobre raíles y prever una plataforma giratoria que incluya un carril de vía móvil que permita orientarlas hacia el carril de salida. También se puede no mantenerlas sobre raíles, y accionarlas con la ayuda de un sistema de accionamiento auxiliar donde se lleven, por ejemplo, mediante ruedecillas o mediante un transportador de rodillos, o se pueden transportar mediante cualquier otro sistema de transporte que permita que las lanzaderas puedan hacer giros cerrados.
En un ejemplo de forma de realización, si bien la estación de intercambio conecta dos tramos del microtúnel que forma el circuito cerrado que están orientados en diferentes direcciones formando un ángulo no nulo entre ellos, la estación de intercambio incluye una plataforma giratoria que lleva una parte de carril móvil en el que se puede colocar al menos una lanzadera.
Esta plataforma giratoria puede adoptar una posición en la que el carril móvil esté alineado con un carril de suministro de lanzaderas, y una posición en la que dicho carril móvil esté alineado con el carril del siguiente tramo de microtúnel que se vaya a recorrer.
El circuito cerrado formado por el microtúnel puede incluir una sucesión de tramos, cuya longitud sea, por ejemplo, mayor de 1 km, conectados por estaciones de intercambio que garanticen la conexión entre los tramos de diferentes orientaciones. Los tramos pueden ser rectos si se desea, como se ha mencionado anteriormente, lo que puede facilitar la excavación y la construcción del microtúnel.
Según otro de sus aspectos, la invención tiene por objetivo, además, un método de distribución de mercancías en un entorno urbano con la ayuda de un sistema de acuerdo con la invención como el definido anteriormente, que incluye las etapas que consisten en:
a) llevar las mercancías a una estación de intercambio mediante un medio de transporte de superficie, estando las mercancías contenidas en al menos una unidad de carga, en particular un contenedor, o estando en palés, b) bajar esta unidad de carga, en particular el contenedor, hasta el microtúnel,
c) hacer circular la unidad de carga, en particular el contenedor, en el microtúnel hasta otra estación de intercambio con la superficie,
d) subir la unidad de carga, en particular el contenedor, a la superficie.
El método también puede incluir las siguientes etapas adicionales:
(e) retirar la unidad de carga, en particular el contenedor, o la totalidad o parte de las mercancías que contiene, f) suministrar la unidad de carga, en particular el contenedor, a un destinatario, ya sea completa o en subelementos preestablecidos durante el embalaje de la unidad de carga, en particular del contenedor.
Preferiblemente, la mayoría de las mercancías transportadas dentro del circuito cerrado proceden de al menos una estación de intercambio dispuesta para garantizar importantes flujos logísticos, y conectada al circuito cerrado mediante una línea dedicada, a saber, el montante mencionado anteriormente.
El método puede incluir el transporte de más de 1.000 t/d o incluso más de 10.000 t/d.
La unidad de carga, en particular el contenedor, puede permanecer contenida en la estación de intercambio sin subirse a la superficie, en particular estando almacenada en el pozo de la estación de intercambio, a la espera de una solicitud de recogida de la unidad de carga, en particular del contenedor, o de una mercancía contenida en el interior.
El método puede incluir la etapa de transporte de las unidades de carga en lanzaderas arrastradas por cables. El cable puede circular a una velocidad superior o igual a 5 m/s, preferiblemente superior o igual a 7 m/s, por ejemplo, del orden de 8 m/s o más. Cada lanzadera se puede acelerar durante su salida de una estación de intercambio para alcanzar la velocidad del cable y se puede frenar progresivamente a la llegada a la siguiente estación de intercambio. Cada lanzadera puede incluir una pinza desenganchable que se engancha en el cable.
El peso de cada unidad de carga está comprendido preferiblemente entre 100 y 500 kg o incluso más, por ejemplo 1.000 kg o más.
Según otro de los aspectos de la invención, la invención tiene por objetivo además un contenedor para el transporte de mercancías en un sistema tal como el definido anteriormente, que tiene una forma generalmente cilíndrica con una sección transversal circular y un diámetro exterior comprendido entre 1 y 2,5 m, y medios para el acoplamiento rápido a una lanzadera de transporte que circula en el microtúnel, en particular una lanzadera que tiene una cuna de forma arqueada para recibir el contenedor. Preferiblemente, un contenedor de este tipo, se compartimenta axialmente, pudiendo los compartimentos abrirse y cerrarse de forma independiente.
La invención tiene por objetivo además una lanzadera para el transporte de al menos una unidad de carga, preferiblemente mercancías paletizadas, en contenedor o no, que incluye un mecanismo de acoplamiento a un cable de accionamiento, ruedas y un espacio de recepción de la unidad o unidades de carga, preferiblemente cuatro unidades de carga dispuestas en dos filas de dos. La lanzadera puede estar abierta por los lados e incluir un techo que conecte los tabiques delantero y trasero.
La invención tiene por objetivo además un conjunto formado por un contenedor y una lanzadera de transporte del contenedor dentro de un microtúnel, incluyendo la lanzadera una cuna para recibir el contenedor en la que éste último se puede recibir de forma desmontable, teniendo el contenedor una forma generalmente de cilindro de revolución y la cuna una forma arqueada concéntrica alrededor del eje longitudinal del contenedor.
En particular, la lanzadera puede incluir ruedas con ejes de rotación no paralelos, adecuadas para funcionar directamente en la pared del microtúnel. La lanzadera puede incluir un sistema de centrado en la parte inferior del microtúnel.
La invención tiene por objetivo además una estación de intercambio que incluye una parte enterrada, que conecta dos tramos de microtúnel, y que comprende medios de descarga de las lanzaderas que circulan en el microtúnel.
La estación de intercambio incluye, por ejemplo, un primer carril móvil entre una posición de recepción de una lanzadera procedente de uno de los tramos y una posición de envío de la lanzadera a un carril de carga/descarga, donde la lanzadera pasa por un sistema de transporte de las unidades de carga hacia y desde un ascensor de subida hacia la superficie, y un segundo carril móvil entre una posición de recepción de la lanzadera que circula por el carril de carga/descarga y una posición de envío hacia el otro tramo.
La estación de intercambio se puede disponer para hacer girar a las mercancías que circulan por el circuito cerrado.
La estación de intercambio puede incluir, en un ejemplo, un carril móvil montado sobre una plataforma giratoria, cuando los dos tramos de microtúnel dispuestos aguas arriba y aguas abajo de la estación forman un ángulo entre ellos. Como alternativa, la estación de intercambio incluye medios de transporte de las lanzaderas sin raíles, por ejemplo, sobre ruedecillas o rodillos, que permiten realizar el giro deseado. La utilización de medios de transporte de lanzaderas sin raíles ni carriles móviles facilita el desplazamiento de las lanzaderas y evita la utilización de cambios de raíl. Esto permite utilizar lanzaderas no autopropulsadas. Esto también permite ganar en compacidad, limitando de este modo el volumen de suelo a excavar para construir la estación de intercambio. La utilización de una plataforma giratoria permite conectar muy fácilmente tramos de microtúnel con un gran ángulo entre ellos y orientar los tramos para optimizar su longitud. Esto también permite utilizar tramos rectos, compatibles con la utilización de un sistema de cables para tirar de las lanzaderas, y que permita una alta velocidad de circulación de las lanzaderas.
La invención se podrá comprender mejor con la lectura de la siguiente descripción detallada de un ejemplo no restrictivo de utilización de la misma, y con el examén de los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 muestra una vista en planta de forma muy esquemática de la trayectoria que sigue el circuito cerrado de transporte en un ejemplo de utilización de la invención,
- la figura 2 es una sección vertical del sistema de acuerdo con la invención, en pleno centro de la ciudad,
- la figura 3 muestra de forma esquemática y parcial un ejemplo de estación de intercambio con la superficie,
- la figura 4 muestra de forma esquemática y parcial un ejemplo de contenedor,
- la figura 5 muestra de forma esquemática y parcial, en sección transversal, un ejemplo del conjunto de lanzadera y contenedor, que discurre por el microtúnel,
- la figura 6 muestra de forma esquemática en perspectiva un ejemplo de estación de intercambio que conecta dos tramos del circuito cerrado de transporte,
- la figura 7 muestra una variante de la estación de intercambio, y
- la figura 8 muestra de forma esquemática una variante del circuito cerrado de transporte.
El sistema 1 de acuerdo con la invención, representado en las figuras, comprende un microtúnel 2 que forma un circuito cerrado de transporte 7 que se extiende, al menos parcialmente, bajo un entorno urbano denso M que constituye el corazón de una ciudad y que incluye, como se puede ver en la figura 2, edificios de superficie B, así como infraestructuras subterráneas I, bajo las cuales se extiende el microtúnel 2. Este último se dispone para permitir el transporte automatizado de mercancías presentes en unidades de carga tales como contenedores 3.
El sistema 1 incluye estaciones de intercambio 4 que permiten el descenso y la subida de mercancías desde la superficie, estando estas estaciones de intercambio 4 dispuestas a lo largo del circuito cerrado de transporte 7 para permitir trasladar las mercancías a diferentes zonas Z de la ciudad con el fin de su distribución local.
El sistema 1 también incluye estaciones de intercambio 6 en las que puede tener lugar la planificación de las mercancías, que están previstas fuera del entorno urbano M, en las afueras de la ciudad, para facilitar el envío y la salida de las mercancías por medios de transporte de superficie 8, tales como los camiones. Estas estaciones de intercambio 6 también se denominan estaciones de planificación.
Cada estación de intercambio 4 o 6 incluye un pozo 10 dentro del cual se extiende un sistema 11 de transporte de unidades de carga, en particular de contenedores 3, entre la superficie y el microtúnel 2.
Este sistema 11 incluye, por ejemplo, un mecanismo que permite una circulación en circuito cerrado de las unidades de carga 3, estando estas últimas, por ejemplo, acopladas o unidas de otro modo a las lanzaderas 12 durante su transporte en el pozo 10.
Se puede proporcionar un sistema automatizado 14 en la parte inferior del pozo para sacar las unidades de carga 3 del microtúnel 2 y cargar el sistema de transporte 11, colocando las unidades de carga 3 en las lanzaderas 12. Del mismo modo, se proporciona un sistema robótico 15 en la superficie para sacar las unidades de carga 3 o las mercancías contenidas en las mismas y permitir su recogida en la superficie.
Las unidades de carga 3 pueden ser contenedores autopropulsados o, como alternativa, se pueden transportar mediante lanzaderas de transporte 17 que circulen de forma unidireccional por el microtúnel 2.
Preferiblemente, según se ilustra en la figura 5, estas lanzaderas de transporte 17 tienen una forma, en sección, que coincide en general con la del microtúnel 2, de modo que ocupen mejor la sección del microtúnel. Por lo tanto, las lanzaderas 17 pueden tener, según se ilustra, una cuna 19 que reciba al menos un contenedor 3. Este último tiene entonces preferiblemente, según se ilustra, una sección circular concéntrica con el microtúnel 2.
La lanzadera 17 incluye preferiblemente un mecanismo que permite su centrado en la parte inferior del microtúnel, por ejemplo, ajustando el ángulo entre los ejes de rotación de las ruedas 18 de la lanzadera que se apoyan en la pared del microtúnel.
El sistema 1 se puede utilizar de la siguiente manera, en un ejemplo de utilización de la invención.
Los contenedores 3 cargados de mercancías se llevan mediante medios de transporte de superficie 8 hasta al menos una de las estaciones de intercambio 6 situadas en la periferia o en el exterior de la ciudad. Acto seguido, los contenedores se bajan al microtúnel 2. A continuación, cada contenedor 3 se transporta hasta la estación de intercambio en la que se debe entregar al menos una parte de las mercancías transportadas, y a continuación se eleva hasta la superficie. Después de la recogida de las mercancías, el contenedor 3 vuelve a bajar al microtúnel 2 para continuar su ruta. Si es necesario, el contenedor 3 se almacena en la estación de intercambio, por ejemplo, a la espera de una solicitud de recogida en la superficie.
Cuando se almacenan uno o más contenedores en la estación de intercambio, la subida o el descenso de un contenedor desde el microtúnel 2 o desde la superficie puede ir acompañada de un desplazamiento del conjunto de los demás contenedores.
Por supuesto, la invención no se limita a este ejemplo.
En particular, la forma de los contenedores se puede modificar y en particular se les puede dar cualquier forma adecuada para su transporte mediante vehículos de superficie, así como, dentro del microtúnel. Las mercancías también se pueden transportar sin ser colocadas en contenedores.
Los medios utilizados para permitir el desplazamiento de las unidades de carga entre el microtúnel y la superficie se pueden modificar y, en particular, se pueden prever uno o más ascensores que realicen el ascenso o el descenso de una o más unidades de carga.
El almacenamiento de las unidades de carga, en particular de los contenedores, se puede realizar en otro lugar aparte de los pozos de las estaciones de intercambio, por ejemplo, en uno o más almacenes de superficie o poco subterraneos, presentes por ejemplo en las estaciones de intercambio periféricas 6.
A continuación, se van a describir otros ejemplos de estaciones de intercambio 4 y sistemas de transporte de acuerdo con la invención con referencia a las figuras 6 a 8.
La estación de intercambio 4 conecta en el ejemplo de la figura 6 un primer tramo 107a del circuito cerrado de transporte 7 con un segundo tramo 107b, que está alineado con el primer tramo en este ejemplo.
En este ejemplo, las mercancías se embalan en palés en las unidades de carga 3.
Las unidades de carga 3 se transportan mediante lanzaderas 17 que circulan sobre raíles 40 dentro de los tramos del microtúnel del circuito cerrado de transporte.
Se proporcionan mecanismos de accionamiento por cable 42 para desplazar las lanzaderas 17 a lo largo de los difererentes tramos 107 del circuito cerrado de transporte.
Las lanzaderas 17 incluyen un dispositivo de sujeción desenganchable que se engancha en el cable de transporte, de forma análoga a los mecanismos que se encuentran en los remontes mecánicos y telesillas desenganchables.
Se proporcionan dispositivos 70 y 80, respectivamente, para garantizar un frenado progresivo a la llegada a la estación 4 y una aceleración progresiva a la salida de la estación, mediante un sistema de accionamiento auxiliar.
En el ejemplo de la figura 6, el dispositivo de frenado 70 incluye, por ejemplo, rodillos que aplican una fricción creciente a las lanzaderas 17 a su llegada a las proximidades de la estación 4, para ralentizarlas hasta la zona en la que se detiene el accionamiento por cable. A continuación, cada lanzadera es asumida por el medio de transporte, por ejemplo, mediante rodillos que la conducen delante de un sistema 50 de carga/descarga de las unidades de carga 3.
Este sistema 50 puede incluir un transportador de rodillos 51 para transportar las unidades de carga 3 más allá de la entrada de un elevador 60 que permite conducir las unidades de carga 3 a la superficie. El elevador puede ser un montacargas de dos compartimentos, uno de los cuales se utiliza, por ejemplo, para recuperar las unidades de carga 3 descargadas por las lanzaderas 17 y el otro para recibir las unidades de carga 3 enviadas desde la superficie y cargarlas en las lanzaderas 17, según se ilustra.
Acto seguido, las lanzaderas 17 salen de la estación 4 siendo aceleradas progresivamente por el dispositivo 80 que permite a las lanzaderas 17 alcanzar la velocidad del cable de accionamiento para ser impulsadas por el mismo.
En la variante de la figura 7, los tramos del microtúnel 107a y 107b forman un ángulo entre sí y la estación de intercambio 4 incluye un sistema de carga/descarga. Las lanzaderas que llegan a la estación de intercambio 4 se colocan sucesivamente sobre un tramo de carril 90, móvil lateralmente entre una primera posición en la que éste entra en la prolongación de los raíles 40 del tramo aguas arriba 7a, para recibir la lanzadera 17, y una segunda posición tal como la ilustrada en la figura 7, de descarga de la lanzadera 17, en la que este tramo de carril móvil 90 viene a alinearse con un carril de carga/descarga 91. Este carril 91 pasa por delante de una abertura de transferencia de las unidades de carga 3 a un ascensor 60 para la subida/descenso de las mismas.
Una vez que las unidades de carga 3 han sido cargadas o descargadas de las lanzaderas 17 que pasan por el ascensor 60 con la ayuda de cualquier mecanismo de transferencia adecuado, las lanzaderas se colocan en un segundo tramo de carril móvil 92, que se puede desplazar lateralmente entre una posición que permite la carga de las lanzaderas 17 que circulan por el carril 91 y una posición en la que este tramo móvil se alinea con un tercer tramo de carril 95 situado en una plataforma giratoria 96. Esta plataforma giratoria 96 permite recuperar la lanzadera 17 previamente colocada en el segundo tramo del carril móvil 92, y sus raíles se pueden colocar alineados con el carril 40 del segundo tramo aguas abajo 107b para la salida de la lanzadera 17 en este último.
Un sistema de carga/descarga de las lanzaderas 17 de este tipo permite una manipulación rápida y automatizada de las unidades de carga 3, compatible con el accionamiento por cables 42, y la presencia de la plataforma móvil 96 facilita la construcción del circuito cerrado al permitir la utilización de tramos de circuito cerrado rectos o, en esencia, rectos 107.
En las variantes no ilustradas, las lanzaderas 17 se hacen girar sin plataforma giratoria haciéndolas rodar sobre ruedecillas o rodillos en lugar de raíles entre los tramos 107a y 107b, y utilizando medios de guiado que permitan efectuar un giro relativamente cerrado si es necesario.
Como alternativa, en variantes no ilustradas, también se puede llevar las lanzaderas a un carril de carga/descarga sin transportarlas simultáneamente con los raíles en los que están enganchadas, desplazándolas con la ayuda de un transportador.
En otra variante más, se puede descargar o cargar las lanzaderas mientras están en un carril situado continuando los carriles que se extienden en los tramos 107 del microtúnel.
Preferiblemente, el microtúnel, así como, las estaciones de intercambio se colocan en una atmósfera de oxígeno reducido o en una atmósfera inerte, con el fin de reducir los riesgos de incendio. Esto permite limitar el coste de la infraestructura al no requerir determinados dispositivos de seguridad que de otro modo serían impuestos por las normas.
En el ejemplo de las figuras 6 y 7, las unidades de carga 3 son mercancías en palés.
Se ha representado en la figura 8 una variante de forma de realización del circuito cerrado de transporte 7, que incluye tramos de microtúnel 107 rectos o, en esencia, rectos, conectados por las estaciones de intercambio 4, que son, por ejemplo, según se ilustran en las figuras 6 y 7.
El flujo principal de mercancías inyectadas en el circuito cerrado 7 puede circular a través de una línea 110 denominada montante, conectada a una estación periférica de planificación 6 que constituye una base trasera, y donde las mercancías a transportar se embalan y se programan según su destino. Por lo tanto, las mercancías destinadas a transitar por una misma estación de intercambio 4 del circuito cerrado 7 para llegar a su destino final se embalan dentro de la misma unidad de carga, y este embalaje puede tener lugar de forma ventajosa en la estación de planificación. El orden de carga de las lanzaderas en la estación de planificación 6 también se puede efectuar en función del destino de las mercancías cargadas en cada una de las lanzaderas. La estación 6 puede garantizar de este modo la gestión de una parte importante del flujo de mercancías que se inyecta en el circuito cerrado, y puede permitir limitar el flujo de mercancías cargadas en las lanzaderas desde las estaciones de intercambio 4 situadas en el circuito cerrado
La línea 110 puede ser bidireccional y adoptar la forma de un túnel de dos carriles o de dos microtúneles paralelos o no paralelos.
Por supuesto, la invención no se limita a un tipo particular de unidad de carga 3 y se puede utilizar cualquier tipo de contenedor.
En la superficie, las estaciones de intercambio pueden incluir una zona de almacenamiento para las unidades de carga 3, a la espera de ser enviadas a un muelle de carga o descarga donde se pueden instalar en vehículos eléctricos, por ejemplo.

Claims (19)

REIVINDICACIONES
1. Sistema subterráneo (1) de distribución de mercancías en un entorno urbano, que incluye:
- al menos un microtúnel por el que circulan contenedores de mercancías de forma unidireccional, cuyo transporte está automatizado,
- varias estaciones de intercambio (4; 6) con la superficie, cada una de las cuales incluye un pozo (10) que permite el descenso de los contenedores hasta el microtúnel (2) y su subida después del transporte dentro del microtúnel, caracterizado por que
el al menos un microtúnel (2) forma al menos un circuito cerrado (7) y por que se extiende bajo los cimientos de los edificios de superficie (B) preexistentes y/o infraestructuras (I) preexistentes a una profundidad de al menos 5 m.
2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1, estando las estaciones de intercambio configuradas para transportar a la superficie o al microtúnel varios contenedores (3) de forma simultánea, incluyendo las estaciones de intercambio preferiblemente medios de transporte en circuito cerrado (11) de los contenedores (3) entre el microtúnel y la superficie, estando al menos una estación de intercambio (4; 6) preferiblemente dispuesta para almacenar contenedores (3), en particular a la espera de la recogida en la superficie de las mercancías transportadas por los mismos, teniendo lugar el almacenamiento preferiblemente dentro del pozo (10) correspondiente.
3. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que incluye lanzaderas (17) de transporte de los contenedores que circulan por el microtúnel, preferiblemente lanzaderas autopropulsadas, donde los contenedores (3) se autopropulsan para desplazarse de forma autónoma en el microtúnel.
4. Sistema de acuerdo con la reivindicación 3, estando equipadas las lanzaderas o contenedores con baterías para alimentarse de forma autónoma, siendo recargadas las lanzaderas o contenedores preferiblemente durante su recorrido, en particular en el microtúnel, mediante terminales de recarga puntuales o lineales, incluyendo las lanzaderas o contenedores preferiblemente ruedas (18) que giran alrededor de ejes de rotación no paralelos entre sí, preferiblemente ruedas que se apoyan directamente en la pared del microtúnel, disponiendo las lanzaderas o contenedores preferiblemente de un sistema automático que permite centrar la lanzadera o del contenedor en la parte inferior del microtúnel; teniendo las lanzaderas (7) preferiblemente en sección transversal una forma general que coincide al menos parcialmente con la del microtúnel y que comprende en particular una cuna (19) de recepción de al menos un contenedor, preferiblemente de forma arqueada concéntrica con la pared del microtúnel, teniendo los contenedores (3) preferiblemente una sección transversal de forma circular en general, comprendiendo el sistema preferiblemente, en las estaciones de intercambio (4; 6) un sistema de carga y/o descarga de las lanzaderas (17).
5. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el microtúnel (2) tiene una sección transversal de forma circular en general.
6. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, incluyendo el microtúnel (2) tramos ensamblados unos tras otros, en particular con una longitud comprendida entre 2,5 y 3,5 m, y con un espesor de pared comprendido entre 150 y 500 mm, preferiblemente dispuestos para soportar un empuje de hincado de al menos 500 toneladas, siendo los tramos construidos, al menos parcialmente, de hormigón armado preferiblemente, en particular con una doble capa de armaduras.
7. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, incluyendo el microtúnel dovelas ensambladas, siendo construidas las dovelas al menos parcialmente de hormigón armado preferiblemente, en particular con una doble capa de armaduras.
8. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando una dimensión interior mayor del microtúnel, en sección transversal, en particular su diámetro interior, comprendido entre 1,5 m y 4 m, preferiblemente entre 2,5 y 4 m, y/o estando enterrado el microtúnel a una profundidad mayor o igual a 20 o 30 m.
9. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos uno de los contenedores (3) tiene compartimentos independientes, que se pueden abrir y cerrar de forma independiente unos de otros.
10. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, teniendo el pozo de al menos una de las estaciones de intercambio (4; 6) dimensiones suficientes para servir de pozo de trabajo durante la excavación del microtúnel (2) mediante una técnica de microtunelado.
11. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, equipado con un sistema de regulación del transporte de contenedores sin inteligencia de gestión general de los flujos, estando cada contenedor y/o su lanzadera de transporte equipados con al menos un sensor que permite localizar un contenedor y/o una lanzadera precedente, así como las estaciones de intercambio, lo que permite a los contenedores regular su velocidad en función del tráfico, detenerse en las estaciones de intercambio y eventualmente empujar un vehículo averiado para sacarlo del circuito cerrado del microtúnel.
12. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye estaciones de intercambio (6) fuera de dicho entorno urbano, en la periferia de la ciudad, para facilitar el envío y la salida de las mercancías por medios de transporte de superficie (8).
13. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye vehículos de transporte de superficie adecuados para transportar los contenedores.
14. Sistema de acuerdo con la reivindicación 3, siendo arrastradas las lanzaderas (17) por al menos un cable (42) dentro del microtúnel, circulando el cable preferiblemente entre dos extremos de un tramo del circuito cerrado formado por el microtúnel, estando estos extremos preferiblemente situados a nivel de las estaciones de intercambio (4) con la superficie, estando configuradas las lanzaderas (17) preferiblemente para pasar, durante su trayectoria dentro del circuito cerrado formada por el microtúnel desde un primer tramo del circuito cerrado (107 a) en el que se desplazan mediante un primer cable hasta un segundo tramo del circuito cerrado (107b) en el que se desplazan mediante un segundo cable diferente del primero, teniendo lugar la transferencia del primer tramo al segundo dentro de una estación de intercambio (6), estando configurada cada estación de intercambio preferiblemente para descargar una lanzadera que llega a la estación de intercambio de al menos una parte de su contenido cuando llega a su destino, y para subir este contenido a la superficie.
15. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando las mercancías a transportar embaladas en palés.
16. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, incluida la reivindicación 3, incluyendo la estación de intercambio un mecanismo de transporte de una parte de carril (90) que lleva una lanzadera (17) entre una posición de recepción de una nueva lanzadera procedente del circuito cerrado de transporte, en la que la parte de carril (90) se sitúa continuando el carril que se extiende en el microtúnel, y una posición de paso en un carril de carga/descarga (91), que permite descargar uno o más contenedores (3) transportados por la lanzadera a un ascensor (60) o a la lanzadera (17) para recibir uno o más nuevos contenedores (3) a transportar y/o conectando la estación de intercambio dos tramos (107a, 107b) del microtúnel que forma el circuito cerrado que están orientados en direcciones diferentes formando un ángulo no nulo entre ellos, siendo dichos tramos (107a, 107b) preferiblemente rectos, incluyendo la estación de intercambio preferiblemente una plataforma giratoria (96) que lleva una parte de carril móvil (95) en el que se puede colocar al menos una lanzadera, pudiendo tomar la plataforma giratoria preferiblemente una posición en la que el carril móvil esté alineado con un carril de suministro de lanzaderas, y una posición en la que dicho carril móvil esté alineado con el carril del siguiente tramo de microtúnel a recorrer.
17. Sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, estando las estaciones de intercambio (4) situadas en el circuito cerrado (7) e incluyendo el sistema al menos una estación (6) de planificación de las mercancías que se inyectarán en el circuito cerrado y que se distribuirán a través de las estaciones de intercambio (4) situadas en el circuito cerrado (7), conectado por al menos una línea de transporte bidireccional al circuito cerrado, en particular al menos a una estación de intercambio del circuito cerrado, incluyendo la línea de transporte preferiblemente un túnel en el que los contenedores o lanzaderas circulan de forma bidireccional o dos microtúneles en los que los contenedores o lanzaderas circulan en direcciones opuestas.
18. Método de distribución de mercancías en un entorno urbano con la ayuda de un sistema (1) tal como el definido en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye las etapas que consisten en:
a) llevar las mercancías a una estación de intercambio (6) mediante un medio de transporte de superficie (8), estando estas mercancías contenidas en al menos un contenedor,
b) bajar este contenedor al microtúnel (2),
c) hacer circular el contenedor por el microtúnel (2) hasta otra estación de intercambio (4) con la superficie, circulando los contenedores de forma unidireccional por el microtúnel (2),
d) subir el contenedor a la superficie,
e) recoger el contenedor o todas o alguna de las mercancías que contiene,
f) entregar el contenedor a un destinatario en su totalidad o en subelementos preestablecidos durante el embalaje del contenedor.
19. Método de acuerdo con la reivindicación 18, permaneciendo el contenedor (3) contenido en la estación de intercambio (4) sin ser subido a la superficie, en particular siendo almacenado en el pozo (10) de la estación de intercambio, en particular a la espera de una solicitud de recogida del contenedor o de una mercancía contenida en el interior, y/o siendo inyectadas las mercancías en el circuito cerrado de transporte principalmente a través de dicha línea de transporte de la reivindicación 17.
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