ES2244346B1 - Batea sumergible. - Google Patents

Abstract

Batea sumergible, que comprende una plataforma estructural en la que se disponen una serie de tanques que la dotan de un empuje, que combinados con un sistema de fondeo permitirán que permanezca sumergida normalmente para evitar los efectos del oleaje o que emerja a la superficie para su mantenimiento y explotación. De la plataforma se suspenderán o sujetarán los dispositivos que alojarán o encerrarán a las especies acuícolas. El proceso de emersión se controlará desde una boya ligada a la plataforma que a su vez servirá para indicar la posición del conjunto cuando está sumergido.

Description

Batea sumergible.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a una plataforma que ha sido concebida para poder operar tanto en aguas tranquilas como en aguas abiertas donde se sumerge una distancia suficiente respecto a la superficie para evitar la acción de marejadas y vientos. La instalación podrá ser utilizada para la cría de cualquier especie acuícola o trabajo submarino.

Antecedentes de la invención

El estado de la técnica en este campo viene constituido por estructuras flotantes de tipo batea, utilizadas principalmente para la cría de moluscos y estructuras sumergidas de tipo jaula, utilizadas para la cría de especies piscícolas.

Las estructuras de tipo batea están constituidas por una serie de traviesas de madera, fundamentalmente eucalipto, unidas entre sí y fijadas a unos grandes tanques de flotación. Se han realizado también con estructura de acero, pero esta práctica no es muy común ya que las cuerdas, en las que se suspende el mejillón y que están colgadas en uno de sus extremos de la estructura, se ven sometidas a unas aceleraciones elevadas en caso de oleaje y esto conlleva que el molusco se desprenda de la cuerda y por tanto se pierda una gran parte de la producción.

Estas bateas se amarran a pesos muertos fondeados para así mantener su posición, normalmente dentro de un polígono de bateas.

Las estructuras de tipo jaula sumergida suelen estar construidas en PVC o fibras de vidrio. Su estructura está formada normalmente por una serie de tubos unidos entre sí. Por el exterior de esta estructura se coloca una red que encierra un gran volumen de agua y en el cuál se introducirán las especies piscícolas objeto de cría. Para asegurar esta jaula al fondo marino se tienden una serie de líneas de fondeo. Para alimentar y señalizar la posición de la jaula se suele utilizar una boya que va unida a la jaula. La maniobra de elevación de este tipo de jaulas es muy lenta y complicada. Por tanto los trabajos de mantenimiento suelen ser realizadas por buceadores, con el consiguiente extracoste.

Sería por tanto deseable poder sumergir las bateas flotantes para así evitar el efecto del oleaje y de esta forma poder fondearlas en zonas de aguas abiertas. Respecto a las jaulas sumergidas, sería deseable dotarlas de un medio de inmersión-elevación rápido que facilite las labores de producción de este tipo de instalaciones.

Para ello, la presente invención introduce un sistema de fondeo totalmente novedoso que permite fijar la posición del conjunto a una distancia bajo la superficie del agua suficiente para que las olas no le perturben y que además es sencillo y rápido para poder realizar frecuentemente las operaciones de control y mantenimiento de la producción. La situación normal sumergida evita que las pequeñas embarcaciones, que no disponen de medios electrónicos para localización de obstáculos, puedan tener peligro de colisión en circunstancias de baja visibilidad o temporal.

Descripción de la invención

El sistema de la invención está constituido por:

- Una estructura en la que se integran sólidamente los tanques de flotación. La forma de estos tanques y de la estructura puede ser muy variada dependiendo de la especie que se vaya a criar o a la función que se vaya a destinar la batea. Para que la superficie útil sea mayor, dichos tanques deberán tener una altura y longitud mayores que la anchura. El material de que estén hechos, tanto los tanques como la estructura, pueden ser múltiples siempre que estén protegidos para estar sumergidos largos períodos de tiempo. Estos tanques estarán compartimentados por medio de mamparos. Algunos de los espacios en que quedan divididos serán estancos y estarán llenos de aire permanentemente. Los demás espacios tendrán como característica que poseen una abertura en su parte inferior por la que saldrá el agua cuando se realice la operación de emersión.

- Un sistema de conductos y válvulas telemandadas que distribuirán el aire que vaciará los tanques de agua.

- Una boya en la que se instalarán las conexiones en las que acoplaremos las mangueras que suministrarán el aire que se insuflará a los tanques y los controles de las válvulas telemandadas, que regularán el flujo en las operaciones de inmersión y emersión. A su vez, si así fuese requerido, también dispondrá de los sistemas de señales y luces que la Autoridad competente indique y que serán alimentados por una batería que se cargará por medio de un aerogenerador u otro medio electrógeno eficaz. Esta boya se unirá a la estructura de la batea por medio de una manguera umbilical que albergará en su interior los conductos por los que circulará el aire y los controles. La manguera deberá tener la resistencia suficiente para soportar las derivas y movimientos de la boya y que estos no se transmitan a los conductos que discurren por su interior.

- Un sistema de fondeo con una o más líneas de fondeo. Cada línea de fondeo se unirá a la estructura por uno de sus extremos y en el otro extremo tendrá un peso muerto fijo en el fondo. Entre estos puntos se tenderá una cadena o medio similar que tenga resistencia suficiente para aguantar las tensiones que se generen por las maniobras de la batea y por acción de corrientes. En uno o más puntos intermedios de esta línea de fondeo se colocarán unos mecanismos de lastrado intermedios. Estos podrán ser simplemente pesos puntuales o podrán estar compuestos de varios pesos suspendidos unos de otros en cascada.

Cuando se realice la maniobra de inmersión de la batea, se extraerá del interior de los tanques de flotación el aire suficiente para que el desplazamiento de estos genere un empuje algo menor que el peso del conjunto. Cuando esto se produce, la batea comienza a hundirse. Cuando el peso situado a mas profundidad se apoye en el fondo aparecen unas fuerzas normales a la superficie de contacto y cuyas componentes verticales se sumarán al desplazamiento de los tanques. Por tanto la batea dejará de descender, adoptando una situación de equilibrio. Durante la fase de proyecto, esta situación de equilibrio será estudiada especialmente, ya que cuando se llegue a ella la batea deberá estar a una profundidad suficiente para que no le afecten las olas mayores esperadas en el lugar con la marea baja de menor altura esperada en esa situación.

Si la batea se utiliza para suspender algún cultivo, este aumentará el peso de conjunto a lo largo del tiempo, debido a su crecimiento. También sucederá esto si se utiliza para trabajos submarinos en los que se suspenda algo de la batea. Por tanto podría volver a ser el peso mayor que el empuje sumado a las normales de los pesos intermedios. Para evitar esta situación y que la batea comience a descender por debajo de la posición de equilibrio anterior, se dimensionarán y posicionarán los pesos intermedios necesarios para que las sumas de las fuerzas verticales hacia arriba, que se originan en el fondo, compensen estos incrementos de peso en cualquier condición.

Una de las opciones de disposición de los pesos intermedios, seria el principio de funcionamiento en cascada, en el cual los pesos intermedios del fondeo están suspendidos unos de otros y por tanto cuando se apoye en el fondo, en principio sólo se apoyará uno de ellos, el que cuelga de último, los siguientes se apoyarían encima de este sucesivamente. Otra opción sería disponer pesos independientes colgando a diferentes niveles en la línea de fondeo. A medida que crezca el cultivo o se suspenda algún peso de la batea, la resultante de fuerzas verticales hacia abajo superará a las verticales hacia arriba, con lo cual la batea descenderá hasta que se apoye el siguiente peso suspendido y así sucesivamente.

Para conocer la posición relativa de los pesos intermedios y el número de ellos que están suspendidos de la línea de fondeo, se podría utilizar una cámara submarina con cable umbilical operada desde un buque auxiliar o cualquier otro dispositivo que nos permita conocer la posición relativa de los mismos de manera remota.

Si queremos que aumente el desplazamiento y por lo tanto se incremente el número de pesos suspendidos de la línea de fondeo, solo habrá que insuflar aire a los tanques de flotación desde la boya.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una disposición general de los componentes de la batea en su posición sumergida.

La figura 2 muestra el mecanismo de lastrado intermedio en cascada de la batea sumergible.

La figura 3 muestra un esquema funcional del sistema de distribución de aire de la batea sumergible.

Descripción de un modo de realización de la invención

Previamente a la descripción, debe hacerse la salvedad de que esta se referirá a un ejemplo práctico en el que se ponen de manifiesto las ventajas que aporta esta invención para la cría de especies acuícolas. No obstante, con las modificaciones pertinentes el sistema podría utilizarse como plataforma para cualquier tipo de trabajos submarinos.

A la vista de las figuras anteriormente citadas y más concretamente de la figura 1, puede observarse como la instalación que se preconiza se basa en el empleo de unos tanques 3 sobre los que se monta la plataforma o batea 4, dotándola de un desplazamiento que le permitirá flotar.

Estos tanques estarán divididos en compartimentos, que pueden ser permanentes F, garantizando un empuje mínimo permanente en todas las condiciones operativas del artefacto, o compartimentos de maniobra E, que disponen de un agujero o conexión en el fondo de los mismos que los comunica con la mar y por la cual circulará el agua que hará variar el desplazamiento de estos. Este agujero puede tener una válvula telemandada que lo mantenga cerrado cuando no se realicen maniobras. Hay que resaltar que la distribución de los compartimentos de maniobra está también orientada a posibilitar la estabilización de la batea. Al poder regularse el desplazamiento individualmente podremos corregir cualquier escora ya que hay compartimentos de maniobra en los dos ejes principales de la batea.

Habrá también un compartimento V que servirá como emplazamiento para las válvulas de maniobra 25. Estas válvulas 25 regularán la entrada(soplado) o salida de aire a los compartimentos de maniobra E.

La variación de aire en el interior de los compartimentos E hará que aumente o disminuya el desplazamiento de estos según la operación que vayamos a realizar. Las válvulas 25 serán pilotadas, lo que permitirá un accionamiento remoto de estas. En este ejemplo el accionamiento será neumático, que al utilizar el mismo fluido que el empleado para soplar los compartimentos evitaremos tener que instalar un nuevo sistema para el pilotaje.

En la boya se dispondrá un colector de presión 16 que recibirá el aire comprimido a través de una manguera 15.

La presión de suministro de este aire primario seria de unos 8 bar aproximadamente aunque se podría suministrar a cualquier otra presión suficiente para pilotar las válvulas.

Desde este colector de presión 16 se da paso al aire de pilotaje mediante las válvulas 18. La indicación de que se está accionando una válvula se da mediante la señal en el correspondiente manómetro 19. Este aire de pilotaje pasa al artefacto a través de unas mangueras independientes, donde actúan las correspondientes válvulas 25 de cada compartimento E. Al abrirse las válvulas de maniobra conectan cada tanque con el colector común de llenado/vaciado 24.

Una vez que se ha comunicado uno o varios compartimentos de maniobra con el colector de llenado y vaciado 24, procederemos a soplar aire o permitir su salida a través de este colector según queramos emerger o sumergir el artefacto respectivamente.

La boya 1 servirá además para alojar los dispositivos requeridos por las Normativas para la señalización de la posición del artefacto. Si fuese necesaria alimentación eléctrica para estos dispositivos, ésta se realizará por medio de unas baterías que se alimentarán de algún medio electrógeno eficaz.

Las líneas de fondeo superiores 5 unirán al conjunto batea-flotadores a unos dispositivos de lastrado intermedio 6, que podrían ser simples pesos muertos puntuales o lastres en cascada, estos últimos se describen en detalle en la figura 2. Estos se unirán a unos pesos muertos 8 fijos en el fondo a través de unas líneas de fondeo inferiores 7. Una buena práctica será utilizar cadenas como líneas de fondeo tanto inferiores 7 como superiores 5, ya que las catenarias que formen amortiguarán los tirones puntuales que puedan producirse en las maniobras de la batea, que podrían dar lugar a que se perdiese parte de la producción acuícola que se cultive.

El conjunto de elementos de fondeo, véase 5, 6, 7 y 8, junto a los medios de flotación E, F y V; serán los encargados de dotar a la batea de la característica innovadora de poder sumergirse o emerger según se desee. Describiremos a continuación las actuaciones necesarias para realizar ambas maniobras:

Inmersión

El artefacto se encuentra flotando en la superficie del agua, el aire en los compartimentos de flotación se encuentra sometido a la presión hidrostática correspondiente al calado actual del artefacto.

Al abrir las válvulas de maniobra 25, la presión antes descrita obliga al aire de los tanques a salir a través del colector de llenado/vaciado 24.

La válvula de soplado 21 debe estar cerrada.

El colector de llenado y vaciado debe estar conectado con el exterior, a presión atmosférica, para lo cual debe abrirse, en el cuadro de mando, la válvula de alivio 22.

El aire será expulsado a través del colector, la citada válvula de alivio 22 y por el extremo abierto 23, hasta que los tanques se llenen totalmente de agua o alcancen un nivel de agua determinado en cuyo caso será cuando detendremos la salida de aire cerrando la válvula de alivio 22.

Emersión

El artefacto se encuentra sumergido en el agua, en una condición de equilibrio, con o sin aire en sus compartimentos de maniobra.

Las válvulas de maniobra 25, deben abrirse para conectar los compartimentos de maniobra con el colector de llenado.

La válvula de alivio 22 debe estar cerrada.

La válvula de soplado 21 se abrirá para el paso del aire de soplado hacia los compartimentos a soplar (sea uno o varios a la vez).

El aire de soplado se suministrará a una presión menor que la del pilotaje, le reducción de presión se lleva a cabo en la válvula reductora de presión 20, esta presión debe ser suficiente para vencer la presión hidrostática del agua a la profundidad a la que se encuentra el artefacto así como las pérdidas de carga durante el recorrido y no debe ser excesiva para evitar el sobredimensionamiento de los elementos del circuito.

El dispositivo de lastrado intermedio en cascada 6 podrá realizarse, por ejemplo, como se indica en la figura 2. En ella se puede apreciar la pieza 10, que no es más que una porción de chapa perforada en tres puntos que unirán al resto del dispositivo a la línea de fondeo inferior 7 y a la línea de fondeo superior 5. De esta pieza se suspenderá una estructura cilíndrica principal 11 que posee una serie de discos o estructura similar unidos a cilindro principal. Los discos superiores 13 servirán para que el lastre fijo superior 12 permanezca unido sólidamente al cilindro. El lastre móvil inferior 9 podrá ser un bloque de hormigón con un agujero cilíndrico en su parte central. El agujero en su parte superior tendrá un diámetro un poco mayor que el del cilindro principal 11 para que este pueda deslizar por su interior. En la parte inferior, el agujero tendrá un diámetro algo mayor que el diámetro del disco 14. Esto permitirá que el disco pueda moverse verticalmente por su interior. El disco 14 estará unido al cilindro principal y reforzado para soportar el peso del lastre móvil inferior 9. Por tanto, cuando el conjunto esté suspendido de la pieza 10, el lastre móvil inferior 9 se apoyará en el disco 14. En el momento que apoyemos el conjunto en el fondo, si la componente vertical de la reacción en el apoyo, pasa a ser mayor que el peso del lastre móvil inferior 9, el conjunto de piezas 10, 11, 12, 13 y 14, así como las líneas de amarre comenzarán a bajar hasta que el lastre fijo superior 12 entre en contacto con el lastre móvil inferior 9. Esta posición servirá como aviso de que la tensión de la línea de fondeo superior no es muy alta y que seria conveniente introducir algo de aire en los compartimentos de maniobra E. De esta forma aseguraremos que aumento de peso debido al crecimiento de la especie acuícola o material que se suspenda de la batea, podrá ser compensado por los dispositivos de lastrado intermedios 6 sin que la batea cambie de posición.

Claims (5)

1. Batea sumergible que comprende una estructura o batea señalizada por una boya que está unida a unos tanques de flotación y que se fondea mediante unas líneas de fondeo en las que se integran unos dispositivos de lastrado intermedio y que termina en unos pesos muertos fijos en el fondo, caracterizada por el hecho de que los tanques de flotación están compartimentados por medio de mamparos verticales de tal forma que algunos de ellos dispondrán de un agujero en su parte inferior que les permite ser inundables; el llenado y el vaciado de los mismos se realiza insuflando aire en su parte superior a través de unos conductos que comunican con la superficie.

2. Batea sumergible según la reivindicación 1, caracterizada porque el llenado y/o vaciado de los tanques se controla mediante válvulas telemandadas intercaladas en los conductos por los que circula el aire, las válvulas son pilotadas desde la superficie a través de la boya.

3. Batea sumergible según las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la boya que señala la posición se une a la batea por medio de una manguera umbilical por el interior de la cual se disponen los conductos de aire de llenado y/o vaciado así como los conductos de control de las válvulas telemandadas.

4. Batea sumergible según reivindicación 1, caracterizada porque cada una de las citadas líneas de fondeo comprende una línea de fondeo superior que va unida por su parte alta a la batea y por el otro extremo a los dispositivos de lastrado intermedios que a su vez se unen a los pesos muertos fijos en el fondo a través de la línea de fondeo inferior.

5. Batea sumergible según las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el dispositivo e lastrado intermedio en cascada comprende un elemento cilíndrico estructural que se conecta a las líneas de fondeo superior e inferior y que lleva unido solidariamente por su parte alta un lastre superior y por su parte baja un lastre inferior con un agujero en su parte central por el que el cilindro se puede desplazar teniendo como límites el lastre superior y un tope solidariamente unido al cilindro en su parte más baja.