ES2961671T3

ES2961671T3 - Dispositivo y método para volcar un elemento tubular con una dirección longitudinal en un extremo exterior

Info

Publication number: ES2961671T3
Application number: ES19742052T
Authority: ES
Inventors: Dieter Wim Jan Rabaut; Kenneth Gerard Vannieuwenhuyse; Jan Maria Koen MICHIELSEN
Original assignee: Deme Offshore BE NV
Current assignee: Deme Offshore BE NV
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2024-03-13
Anticipated expiration: 2039-07-22
Also published as: DK3826952T3; KR20210035873A; EP3826952B8; PT3826952T; PL3826952T3; US11846267B2; JP2021532038A; AU2019308883A1; US20210301790A1; EP3826952B1; KR102516375B1; CA3107184A1; TWI808223B; TW202014602A; EP3826952A1; BE1026066B1; CN112770995A; JP7366119B2; WO2020020819A1; AU2019308883B2

Abstract

Se describe un dispositivo para volcar un elemento tubular con una dirección longitudinal en un extremo exterior. El dispositivo tiene una estructura de soporte en forma de cruz de vigas acopladas entre sí. La estructura de soporte puede girar alrededor de un miembro de elevación conectado a la misma para su conexión a un medio de elevación tal como una grúa. Los miembros de sujeción deslizables a lo largo de las vigas desde una posición libre hasta una posición de sujeción pueden proporcionar el acoplamiento a una parte de pared del extremo exterior del elemento tubular en la posición de sujeción. En la posición de sujeción, las vigas se extienden sustancialmente transversalmente a la dirección longitudinal del elemento tubular. También se describe un método que hace uso del dispositivo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo y método para volcar un elemento tubular con una dirección longitudinal en un extremo exterior

Campo técnico de la invención

La invención se refiere a un dispositivo y un método para volcar un elemento tubular con una dirección longitudinal en un extremo exterior. La invención se refiere particularmente a un dispositivo y un método para volcar un pilote de cimentación de una turbina eólica que se colocará sobre un fondo submarino y/o una torre de turbina eólica que se colocará sobre una cimentación ya instalada desde un buque en un extremo exterior. La cimentación puede comprender, en el presente documento, una denominada cimentación monopilote o una denominada cimentación encamisada.

Antecedentes de la invención

La invención se explicará con referencia a una turbina eólica en alta mar. Sin embargo, esta referencia no implica que la invención se limite a la misma y el dispositivo y el método se pueden aplicar bien, igualmente, para colocar cualquier otro elemento tubular sobre cualquier superficie de suelo. Por lo tanto, es posible, por ejemplo, aplicar la invención en el contexto de la disposición de otras estructuras de cimentación en alta mar, de embarcaderos, radares y otras torres y también para aplicaciones en tierra.

Los pilotes de cimentación de una turbina eólica en alta mar en muchos casos comprenden elementos tubulares huecos de acero u hormigón que pueden tener longitudes de más de 100 m, un diámetro de 6 m y más y un peso que puede ascender a 800-2.300 toneladas y más. Asimismo, las cimentaciones para las turbinas eólicas son cada vez más pesadas debido a que las turbinas eólicas se amplían constantemente. Debido a que las cimentaciones son cada vez más grandes, su manipulación resulta cada vez más difícil.

Un método conocido para colocar un pilote de cimentación en un fondo submarino comprende recoger el pilote de cimentación desde un buque con un medio de elevación, tal como una grúa de elevación y bajar el pilote de cimentación sobre o dentro del fondo submarino. A continuación, se desacopla el pilote de cimentación del medio de elevación.

El documento WO 2.016/184.905 A1 describe un dispositivo para erigir un elemento tubular con una dirección longitudinal en un extremo. El dispositivo tiene un medio de encaje desplegable radialmente para encajar en una parte de pared interior del elemento. El medio de encaje está dispuesto en el extremo de tres brazos de bastidor que se unen en un sistema de acoplamiento. Cuando el sistema de acoplamiento se suspende de un miembro de elevación, los brazos de bastidor se llevan automáticamente a su posición de sujeción mediante un desplazamiento hacia arriba del sistema de acoplamiento.

El documento WO 2.014/084.738 A1 también describe una herramienta para volcar pilotes. El dispositivo tiene un anillo base en donde se alojan en una dirección circunferencial una serie de cuñas accionables, que pueden interactuar con un lado interior del elemento a erigir. Este documento no describe una estructura de soporte en forma de cruz de vigas interconectadas y miembros de sujeción que son deslizables a lo largo de las vigas desde una posición libre hasta una posición de sujeción para acoplarse a una porción de pared del extremo del miembro tubular en la posición de sujeción.

El documento GB 2.429.966A describe un dispositivo para la conexión a un extremo de un elemento de anillo para erigir el elemento. El elemento puede ser, por ejemplo, un anillo de tubo de hormigón. El dispositivo de acoplamiento comprende brazos, provistos de un medio de encaje en sus extremos en una posición fija, que puede moverse radialmente hacia afuera para encajar en el extremo interior del elemento.

La recogida de un pilote de cimentación es una operación delicada, entre otras razones porque el pilote de cimentación puede dañarse fácilmente en este caso. Es importante tener en cuenta, en el presente documento, que el pilote de cimentación puede sobresalir sobre la cubierta de un buque en una gran distancia y que las distancias entre un dispositivo de recogida y el pilote de cimentación son generalmente muy pequeñas con respecto a, por ejemplo, el diámetro del pilote de cimentación, de modo que fácilmente puede producirse un contacto no deseado entre un dispositivo de recogida y partes de pared del pilote de cimentación. Además, diversos operadores participan activamente en el manejo de las herramientas utilizadas, tales como la grúa de elevación, los cabrestantes previstos en la cubierta del buque y similares.

Un inconveniente del dispositivo conocido es que existe una alta posibilidad de daño de un elemento tubular que se volcará, tal como un pilote de cimentación. También, el dispositivo conocido solo puede realizar su función cuando el mar está relativamente en calma y generalmente solo es adecuado para un rango de diámetro limitado.

Sumario de la invención

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo y un método para volcar un elemento tubular con una dirección longitudinal en un extremo exterior, que ayude a obviar al menos parcialmente los inconvenientes de la técnica anterior mencionados anteriormente. La invención busca particularmente proporcionar un dispositivo y un método mejorados para volcar un elemento tubular con una dirección longitudinal, particularmente un pilote de cimentación de una turbina eólica que se colocará en un fondo submarino, en un extremo exterior. Según la invención, para ello se proporciona un dispositivo según la reivindicación 1. El dispositivo comprende una estructura de soporte en forma de cruz de vigas mutuamente acopladas; un miembro de elevación, conectado de manera pivotante a la estructura de soporte en forma de cruz, para conexión a un medio de elevación, tal como una grúa; y miembros de sujeción deslizables a lo largo de las vigas desde una posición despejada hasta una posición de sujeción para acoplarse a una parte de pared del extremo exterior del elemento tubular en la posición de sujeción, en cuya posición de sujeción las vigas se extienden sustancialmente de manera transversal a la dirección longitudinal del elemento tubular.

En el contexto de la presente descripción de la invención, se entiende que el término “ sustancialmente” significa más del 80 % del valor o propiedad indicado, más preferiblemente más del 85 %, aún más preferiblemente más del 90 % y también el 100 %.

El acoplamiento de los miembros de sujeción deslizables a una parte de pared del elemento tubular puede comprender, en principio, cualquier tipo de acoplamiento. Los acoplamientos adecuados comprenden, por ejemplo, un acoplamiento de fricción o un acoplamiento de brida, o una combinación de ambos. Un acoplamiento de fricción se basa en generar fuerzas de fricción entre las superficies de un miembro de sujeción y una parte de pared relevante en donde encaja el miembro de sujeción presionando las dos superficies entre sí. Un acoplamiento de brida se basa en un miembro de sujeción que encaja en la parte inferior de una brida del elemento tubular.

El dispositivo, y más particularmente sus miembros de sujeción deslizables, aseguran que un elemento tubular pueda ser recogido y volcado, particularmente desde un buque que se balancea, con menos posibilidad de daño. El dispositivo inventado permite, además, una gran variedad de dimensiones, más particularmente el diámetro, de los elementos tubulares que se volcarán.

Otro aspecto de la invención se refiere, según la reivindicación 12, a un método para volcar un elemento tubular con una dirección longitudinal en un extremo exterior. El método comprende las etapas de:

• proporcionar un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones adjuntas 1 a 11;

• recoger la estructura de soporte por el miembro de elevación utilizando un medio de elevación;

• llevar el dispositivo a un extremo exterior del elemento tubular;

• deslizar los miembros de sujeción a lo largo de las vigas desde una posición despejada hasta una posición de sujeción para acoplarse a una parte de pared del extremo exterior del elemento tubular en la posición de sujeción, en cuya posición de sujeción las vigas se extienden sustancialmente de manera transversal a la dirección longitudinal del elemento tubular;

• volcar el elemento tubular acoplado al dispositivo, en donde la estructura de soporte pivota con respecto al miembro de elevación;

• elevar el elemento tubular acoplado al dispositivo en una posición deseada; y

• deslizar los miembros de sujeción a lo largo de las vigas desde la posición de sujeción hasta la posición despejada para desacoplar el dispositivo del elemento tubular.

Una parte periférica del elemento se encaja por los miembros de sujeción con una tensión de sujeción adecuada durante el volcado del elemento. Debido a que los miembros de sujeción están situados, por ejemplo, relativamente cerca del centro de la estructura de soporte en forma de cruz durante la inserción del dispositivo en un extremo exterior hueco del elemento tubular, es menos probable que se produzca daño. Esto también hace posible, si se desea, trabajar con un oleaje más intenso de lo que es posible con el método de la técnica anterior. Según la invención, los miembros de sujeción son deslizables desde la posición despejada hasta una posición de sujeción, ubicada más alejada de un centro de la cruz de la estructura de soporte que la posición despejada, para acoplarse a una parte de pared interna de un extremo exterior hueco del elemento tubular. Proporcionar el deslizamiento de los miembros de sujeción desde la posición despejada a la posición de sujeción permite enganchar y volcar elementos tubulares de diversos diámetros sin que sea necesario modificar el dispositivo para este fin. El dispositivo permite particularmente volcar elementos tubulares con diámetros relativamente grandes. En el contexto de la presente solicitud, se entiende por diámetro relativamente grande un diámetro mayor de 6 m, más preferiblemente mayor de 7 m, aún más preferiblemente mayor de 8 m, aún más preferiblemente mayor de 9 m, y lo más preferiblemente mayor de 10 m.

Según la invención, los miembros de sujeción son deslizables desde la posición despejada hasta una posición de sujeción, ubicada más alejada de un centro de la cruz de la estructura de soporte que la posición despejada, para acoplarse a una parte de pared interna de un extremo exterior hueco del elemento tubular.

Según la invención, el dispositivo comprende, además, miembros de soporte, conectados a la viga, para una parte de pared del elemento tubular. Tales miembros pueden ser útiles para soportar un elemento tubular mientras se vuelca en contra de la fuerza de gravedad. Los miembros de soporte se aplican preferiblemente para volcar elementos tubulares con un diámetro relativamente grande y son fundamentales para evitar la sobrecarga del elemento tubular.

En una realización, los miembros de soporte están conectados a la viga en posiciones fijas ajustables de la viga. Se pueden formar posiciones ajustables pero fijas, por ejemplo, mediante conexiones por orificios entre los miembros de soporte y la viga relevante de la estructura de soporte.

Los miembros de soporte están configurados para soportar una parte de pared exterior del elemento tubular.

Según la invención, el dispositivo comprende, además, una estructura de soporte diferente de los miembros de soporte y configurada para extenderse al menos a lo largo de una parte de la periferia del elemento tubular, por ejemplo, a lo largo de la mitad o un cuarto de la periferia. La estructura de soporte está conectada a al menos dos vigas de las vigas mutuamente acopladas de la estructura de soporte en forma de cruz.

En otra realización de la invención, el dispositivo comprende, además, un medio para ajustar la posición angular de la estructura de soporte con respecto al miembro de elevación que está acoplado de manera pivotante a la estructura de soporte. Esto hace posible ajustar la posición angular de la estructura de soporte. La estructura de soporte se puede mover, en el presente documento, desde una posición de inserción, en cuya posición el dispositivo se puede acoplar a una estructura tubular, hasta una posición de elevación, en donde el elemento tubular está en una posición (parcialmente) volcada y, finalmente, en una posición en donde cuelga verticalmente.

El medio de ajuste de ángulo puede realizarse de cualquier manera conocida, en donde se prefiere una realización en donde el medio de ajuste de ángulo comprende un cilindro de pistón hidráulico que se extiende entre el miembro de elevación y la estructura de soporte.

Los miembros de sujeción de la estructura de soporte pueden estar situados, en principio, en un lado superior o inferior, o en ambos lados de la estructura de soporte. Una realización práctica se refiere a un dispositivo en donde el miembro de elevación está situado en un lado superior de la estructura de soporte en forma de cruz para conexión al medio de elevación, y los miembros de sujeción son deslizables a lo largo de un lado inferior de la estructura de soporte.

En principio, los miembros de sujeción de la estructura de soporte pueden ser deslizables a lo largo de las vigas de la estructura de soporte de cualquier manera conocida por el experto en la materia. Una realización de mantenimiento relativamente bajo se refiere a un dispositivo en donde los miembros de sujeción son deslizables por medio de cilindros de pistón hidráulico que se extienden entre un miembro de sujeción y la estructura de soporte.

Debido a que el dispositivo tiene como objeto evitar al menos parcialmente daño a los elementos tubulares que se volcarán en el mar, otra realización de la invención está formada por un dispositivo en donde las superficies que pueden entrar en contacto con las partes de pared del elemento tubular están provistas de elementos amortiguadores, tales como recubrimiento de caucho. Estas superficies pueden ser, por ejemplo, superficies de extremo de los miembros de sujeción, de los miembros de soporte y/o de la estructura de soporte en algunas realizaciones. Según la invención, la estructura de soporte tiene forma de cruz, entendiéndose por tal una estructura que comprende una serie de brazos que se extienden desde un centro. El número de brazos se puede elegir aleatorio, aunque se prefiere una estructura de soporte en forma de cruz, en forma de X o en forma de Y. Una estructura de soporte de este tipo tiene respectivamente 4 o 3 brazos.

El dispositivo es particularmente adecuado para volcar elementos tubulares de un tamaño relativamente grande, por ejemplo, con diámetros de 6 m y más, y con longitudes que pueden ascender a 80 m y más. Una realización proporciona para este propósito un dispositivo, comprendiendo este, además, en el presente documento, un medio de elevación llevado por una estructura de soporte para recoger la estructura de soporte por el miembro de elevación. Un medio de elevación adecuado comprende una grúa de elevación de cualquier tipo conocido. La estructura de soporte para el medio de elevación puede comprender una superficie de suelo, terreno, una placa de hormigón, etc.

El dispositivo es particularmente adecuado para volcar elementos tubulares en alta mar, para lo cual el dispositivo comprende según una realización un buque flotante como estructura portadora. En esta realización, el dispositivo se manipula desde una cubierta de trabajo de un buque, por ejemplo, una plataforma autolevadiza. Las ventajas de la invención se manifiestan más claramente cuando la estructura de soporte comprende un buque flotante adecuado para elevar objetos pesados.

Las ventajas del dispositivo según la invención se manifiestan más claramente en una realización en donde el elemento tubular es un pilote de cimentación de una turbina eólica y/o una torre de turbina eólica que se colocará sobre una cimentación ya instalada.

Con el dispositivo se puede volcar un elemento tubular con una dirección longitudinal en un extremo exterior del mismo con una posibilidad reducida de daño. Se proporciona, en el presente documento, una realización del dispositivo inventado; la estructura de soporte es recogida por el miembro de elevación de la estructura de soporte utilizando un medio de elevación; el dispositivo se lleva hasta un extremo exterior del elemento tubular; los miembros de sujeción se deslizan a lo largo de las vigas desde una posición despejada hasta una posición de sujeción, por lo que se acoplan a una parte de pared del extremo exterior del elemento tubular en la posición de sujeción; y el elemento tubular acoplado al dispositivo se vuelca, en donde la estructura de soporte pivota con respecto al miembro de elevación. Después de que el elemento tubular acoplado al dispositivo se haya llevado en posición colgante a una posición deseada, los miembros de sujeción se deslizan a lo largo de las vigas desde la posición de sujeción hasta la posición despejada para desacoplar el dispositivo del elemento tubular.

En una realización de este método, la estructura de soporte pivota activamente con respecto al miembro de elevación utilizando el medio de ajuste de ángulo, particularmente para mover la estructura de soporte a una posición de inserción adecuada para la posición de un elemento tubular que se recogerá.

Para permitir que se vuelquen elementos tubulares con diámetros tanto relativamente pequeños como relativamente grandes, en una realización del método la distancia desde la posición despejada hasta la posición de sujeción se ajusta según el diámetro del elemento tubular. Para ello se proporciona una realización correspondiente del dispositivo, que permite esto.

Otro aspecto de la invención se refiere a un ensamblaje de un dispositivo según una cualquiera de las realizaciones descritas y un elemento tubular acoplado a un dispositivo de este tipo.

Breve descripción de las figuras

En este momento, se explicará, además, la invención con relación a las siguientes figuras, sin, no obstante, limitarse a las mismas. En las figuras:

la figura 1 es una vista despiezada en perspectiva esquemática del dispositivo según una realización de la invención;

la figura 2 es una vista superior esquemática en estado ensamblado de la realización mostrada en la figura 1;

la figura 3 es una vista inferior esquemática de la realización del dispositivo según la invención mostrada en la figura 1 con un elemento tubular acoplado al mismo;

la figura 4 es una vista lateral esquemática de la realización del dispositivo según la invención mostrada en la figura 1 en dos posiciones angulares; y, finalmente

la figura 5 es una vista frontal esquemática de la realización del dispositivo según la invención mostrada en la figura 1;

Descripción de las realizaciones ilustrativas

Con referencia a las figuras, se muestra un dispositivo 1 para volcar un pilote 20 de cimentación con una dirección longitudinal en un extremo exterior. El dispositivo 1 es adecuado de la misma manera para volcar y colocar otros elementos con una dirección longitudinal, tal como, por ejemplo, piezas de transición de un mástil de turbina eólica, opcionalmente uno sobre otro o sobre otra superficie. En la realización mostrada, el dispositivo 1 comprende una estructura de soporte en forma de cruz en forma de vigas (2a, 2b) mutuamente acopladas. El acoplamiento puede realizarse, por ejemplo, por medio de soldadura de partes de viga. Las vigas, por ejemplo, tienen una sección transversal tubular, aunque también son posibles vigas en H o vigas en I. En el centro de la cruz, la estructura de soporte está provista de dos placas articuladas (3a, 3b) en donde un miembro 4 de elevación está conectado de manera pivotante a la estructura 2 de soporte por medio de una conexión por orificios. El miembro 4 de elevación está provisto en un lado de elevación de argollas 40 de elevación para conexión a un medio de elevación, tal como una grúa (no mostrada), esto con interposición de cables de izado que se enganchan cada uno en una argolla 40 de elevación. La función de la argolla 40 de elevación también puede adoptar una forma diferente, por ejemplo, la de tetón o muñón de vástago. Con el miembro 4 de elevación, el dispositivo 1 se puede suspender de un medio de elevación de una manera tal que la estructura 2 de soporte pueda girar de manera relativamente sin obstáculos alrededor de un eje 5 de rotación que discurre perpendicularmente a las placas articuladas (3a, 3b).

El dispositivo 1 comprende, además, miembros 6 de sujeción deslizables a lo largo de las vigas (2a, 2b) desde una posición despejada hasta una posición de sujeción. Cada miembro 6 sujeción tiene una sección transversal en forma de U y, de este modo, puede encerrar al menos parcialmente una viga (2a, 2b), de modo que el miembro 6 de sujeción pueda deslizarse con superficies de deslizamiento sobre la viga relevante (2a, 2b) sin perder contacto con la viga (2a, 2b). En la realización mostrada, los miembros 6 de sujeción son deslizables a lo largo de un lado inferior de la estructura 2 de soporte. El lado inferior de la estructura 2 de soporte se define, en el presente documento, como el lado donde no está situado el miembro 4 de elevación. Este miembro 4 de elevación está situado en un lado superior de la estructura 2 de soporte en forma de cruz. Los miembros 6 de sujeción pueden deslizarse sobre las vigas (2a, 2b) por medio de cilindros 7 de pistón hidráulico que se extienden entre un miembro 6 de sujeción relevante y una viga de la estructura 2 de soporte. Al impartir a los cilindros un movimiento radialmente hacia afuera en la dirección indicada 8 según la figura 2, los miembros 6 de sujeción se mueven desde una posición despejada A que se encuentra radialmente cerca relativamente del centro de la cruz hasta una posición B de sujeción ubicada más alejada del centro de la cruz de la estructura de soporte. Como se muestra en la figura 3, en la posición B de sujeción, los miembros 6 de sujeción se encuentran bajo presión contra las partes 20a de pared interna de un extremo exterior hueco del pilote 20 de cimentación. Esto da como resultado un acoplamiento entre las superficies de extremo de los miembros 6 de sujeción y las partes 20a de pared interna del pilote 2 de cimentación. Para mejorar más este acoplamiento, las superficies de extremo de los miembros 6 de sujeción que entran en contacto con las partes 20a de pared pueden estar provistas de elementos amortiguadores, tales como recubrimiento de caucho. Las figuras muestran, además, que en la posición de sujeción de los miembros 6 de sujeción las vigas (2a, 2b) se extienden sustancialmente de manera transversal a una dirección longitudinal 21 del pilote 20 de cimentación. En la figura 3, la dirección longitudinal 21 discurre perpendicularmente al plano de la figura.

El dispositivo 1 está provisto, además, de miembros 9 de soporte conectados a una viga (2a, 2b). Los miembros 9 de soporte están configurados para soportar partes 20b de pared exterior del pilote 20 de cimentación, al menos a lo largo de partes de la periferia del pilote 20 de cimentación. Los miembros 9 de soporte tienen de la misma manera una sección transversal en forma de U y pueden deslizarse sobre partes de extremo de las vigas (2a, 2b) hasta una posición fija ajustable de la viga relevante (2a, 2b). Las posiciones fijas ajustables están determinadas, por ejemplo, por una serie de aberturas 22 que están dispuestas en una pared lateral de una viga (2a, 2b) y en donde se puede disponer un pasador correspondiente 92 de un miembro 9 de soporte para asegurar este miembro a la viga (2a, 2b). Debido a que los miembros 9 de soporte están configurados para soportar una parte 20b de pared exterior del pilote 20 de cimentación durante el volcado, los miembros 9 de soporte generalmente estarán situados más radialmente hacia afuera en la dirección radial 8 que los miembros 6 de sujeción, que después de todo están configurados en la realización mostrada para sujetar una parte 20a de pared interior del pilote 20 de cimentación durante el volcado.

Para pilotes 20 de cimentación con diámetros relativamente grandes, por ejemplo, de 6 m y más, y/o un peso relativamente alto, por ejemplo, de 800 a 2.300 toneladas y más, puede ser útil proporcionar soporte adicional en forma de una estructura 25 de soporte, que difiere de los miembros 9 de soporte y se extiende a lo largo de al menos una parte 23 de la periferia del pilote 20 de cimentación. Para obtener suficiente resistencia, puede ser útil conectar la estructura 25 de soporte a al menos dos vigas (2a, 2b), como se muestra en las figuras 2 y 3. Las superficies de la estructura 25 de soporte que pueden entrar en contacto con partes de pared del pilote 20 de cimentación también pueden estar provistas de elementos amortiguadores 26, por ejemplo, en forma de recubrimiento de caucho.

Durante el uso, cuando el pilote 20 de cimentación está volcándose, tanto los miembros 9 de soporte como la estructura 25 de soporte están situados en un lado inferior del pilote 20 de cimentación en posición parcialmente volcada. Por lo tanto, los miembros 9 de soporte y, si se desea, la estructura 25 de soporte, son particularmente útiles para absorber el propio peso del pilote 20 de cimentación.

Finalmente, el dispositivo 1 también está provisto de un medio para ajustar la posición angular de la estructura 2 de soporte con respecto al miembro 4 de elevación que está conectado de manera pivotante a la estructura 2 de soporte. En la realización mostrada, el medio de ajuste de ángulo comprende cilindros 24 de pistón hidráulico que se extienden entre el miembro 4 de elevación y la estructura 2 de soporte. En la posición retraída de los cilindros 24, mostrada en la figura 4, el plano 29 de la estructura 2 de soporte discurre sustancialmente perpendicular al plano 49 del miembro 4 de elevación. En esta posición de elevación, el ángulo 45 entre los dos planos del miembro 4 de elevación y la estructura 2 de soporte asciende sustancialmente a 90 grados. Al impartir un movimiento a los cilindros 24, la estructura 2 de soporte gira alrededor del eje 5 de rotación hasta una posición de inserción, mostrada con líneas discontinuas en la figura 4, en donde el plano 29 de la estructura 2 de soporte discurre sustancialmente paralelo al plano del miembro 4 de elevación. El ángulo 45 entre el miembro 4 de elevación y la estructura 2 de soporte ha aumentado, en el presente documento, hasta aproximadamente 180 grados.

Durante el uso, el dispositivo inventado 1 se conecta en primer lugar a un cable de izado (no mostrado) de una grúa (no mostrada) conectando el cable de izado a las argollas 40 o medio de conexión alternativo del miembro 4 de elevación. A continuación, la estructura 2 de soporte es recogida por el miembro 4 de elevación utilizando la grúa y llevada hasta un extremo exterior del pilote 20 de cimentación. Los pilotes 20 de cimentación que deben volcarse y, por ejemplo, deben disponerse en un lecho marino, se sitúan generalmente en la cubierta de trabajo de un buque, por ejemplo, una plataforma autolevadiza, en posición horizontal. Para levantar un pilote 20 de cimentación orientado horizontalmente de este tipo con el dispositivo 1, la estructura 2 de soporte del dispositivo se mueve a la posición de inserción mostrada con líneas discontinuas en la figura 4 y se inserta en un extremo exterior hueco del pilote 20 de cimentación, impartiendo un movimiento en los cilindros 24. Los miembros 6 de sujeción están, en el presente documento, en la posición despejada A, es decir, relativamente cerca del centro de la cruz. De esta manera, se evita daño a las partes de pared del pilote 20 de cimentación. A continuación, se deslizan los miembros 6 de sujeción a lo largo de las vigas (2a, 2b) desde su posición despejada A hasta su posición B de sujeción, en donde se realiza un acoplamiento con las partes 20a de pared interna del extremo exterior hueco del pilote 2 de cimentación. En esta posición de sujeción, las vigas (2a, 2b) se extienden sustancialmente de manera transversal a la dirección longitudinal del pilote 20 de cimentación. A continuación, se vuelca el pilote 20 de cimentación acoplado al dispositivo 1 izando el conjunto con la grúa. La estructura 2 de soporte, en el presente documento, pivota con respecto al miembro 4 de elevación hasta que el ángulo 45 se haya reducido a 90 grados, en otras palabras, hasta que el plano 29 de la estructura 2 de soporte discurra sustancialmente perpendicular al plano 49 del miembro 4 de elevación. En esta posición, el pilote 20 de cimentación acoplado al dispositivo 1 se iza con la grúa a una posición deseada, por ejemplo, allí donde el pilote 20 de cimentación debe descender al lecho marino. En la posición deseada, los miembros 6 de sujeción se deslizan, a continuación, radialmente hacia adentro a lo largo de las vigas (2a, 2b) desde la posición B de sujeción hasta la posición despejada A para desacoplar el dispositivo 1 del pilote 20 de cimentación. Durante el volcado del pilote 20 de cimentación, si se desea, este puede estar soportado adicionalmente por miembros 9 de soporte y/o estructura 25 de soporte.

Será evidente que las realizaciones descritas anteriormente deben estar provistas de equipo periférico, tal como, por ejemplo, fuentes de energía hidráulica y eléctrica, conductos de suministro para las mismas y similares. Este equipo periférico no se describe con más detalle.

Con la realización del dispositivo inventado, descrita anteriormente en detalle, se puede colocar un objeto tubular, particularmente un pilote de cimentación de una turbina eólica, desde un buque flotante sobre una superficie de suelo, particularmente un fondo submarino, esto en peores condiciones climáticas de lo que es posible con el método conocido. Esto reduce el riesgo de daño al objeto tubular. El dispositivo también permite manipular elementos tubulares con dimensiones relativamente grandes, en donde pueden adaptarse diferentes dimensiones.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Dispositivo (1) para volcar un elemento tubular (20) con una dirección longitudinal (21) en un extremo exterior, en donde el dispositivo comprende:

-una estructura (2) de soporte en forma de cruz de vigas (2a, 2b) mutuamente acopladas;

-un miembro (4) de elevación, conectado de manera pivotante a la estructura (2) de soporte en forma de cruz, para su conexión a un medio de elevación, tal como una grúa;

-miembros (6) de sujeción deslizables a lo largo de las vigas (2a, 2b) desde una posición despejada (A) hasta una posición (B) de sujeción para acoplarse a una parte de pared del extremo exterior del elemento tubular (20) en la posición (B) de sujeción, posición (B) de sujeción en donde las vigas (2a, 2b) se extienden sustancialmente de manera transversal a la dirección longitudinal (21) del elemento tubular (20), en donde los miembros (6) de sujeción son deslizables desde la posición despejada (A) hasta la posición (B) de sujeción, ubicada más alejada de un centro de la cruz de la estructura (2) de soporte en forma de cruz que la posición despejada (A), para acoplarse a una parte (20a) de pared interna de un extremo exterior hueco del elemento tubular (20),

caracterizado por queel dispositivo comprende, además, miembros (9) de soporte, conectados a las vigas (2a, 2b), para una parte (20b) de pared del elemento tubular (20), en donde los miembros (9) de soporte están configurados para soportar una parte de pared exterior del elemento tubular, y una estructura (25) de soporte de la estructura (2) de soporte en forma de cruz, diferente de los miembros (9) de soporte, configurada para extenderse al menos a lo largo de una parte (23) de la periferia del elemento tubular (20), en donde la estructura (25) de soporte está conectada a al menos dos vigas (2a, 2b) de las vigas mutuamente acopladas.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en donde cada miembro (9) de soporte está conectado a una viga de dichas vigas (2a, 2b) en posiciones fijas ajustables de la viga.
3. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde comprende, además, un medio para ajustar la posición angular de la estructura (2) de soporte en forma de cruz con respecto al miembro (4) de elevación que está acoplado de manera pivotante a la estructura (2) de soporte en forma de cruz.
4. Dispositivo según la reivindicación 3, en donde los medios de ajuste de ángulo comprenden un cilindro de pistón hidráulico que se extiende entre el miembro (4) de elevación y la estructura (2) de soporte en forma de cruz.
5. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el miembro (4) de elevación está situado en un lado superior de la estructura (2) de soporte en forma de cruz para su conexión al medio de elevación, y los miembros (6) de sujeción son deslizables a lo largo un lado inferior de la estructura (2) de soporte en forma de cruz.
6. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los miembros (6) de sujeción son deslizables por medio de cilindros de pistón hidráulico que se extienden entre un miembro (6) de sujeción y la estructura (2) de soporte en forma de cruz.
7. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las superficies que pueden entrar en contacto con partes de pared del elemento tubular están provistas de elementos amortiguadores, tales como cubierta de caucho.
8. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura (2) de soporte en forma de cruz tiene forma de X o forma de Y.
9. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde comprende, además, un medio de elevación llevado por una estructura portadora para recoger la estructura (2) de soporte en forma de cruz por el miembro (4) de elevación.
10. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la estructura portadora comprende un buque flotante.
11. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el elemento tubular es un pilote de cimentación de una turbina eólica.
12. Método para volcar un elemento tubular (20) con una dirección longitudinal (21) en un extremo exterior, en donde el método comprende las etapas de:

-proporcionar un dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores; -recoger la estructura (2) de soporte en forma de cruz por el miembro (4) de elevación utilizando un medio de elevación;

-llevar el dispositivo (1) hasta un extremo exterior del elemento tubular (20);

-deslizar los miembros (6) de sujeción a lo largo de las vigas (2a, 2b) desde una posición despejada (A) hasta una posición (B) de sujeción para acoplarse a una parte (20a) de pared del extremo exterior del elemento tubular (20) en la posición (B) de sujeción, en cuya posición (B) de sujeción las vigas (2a, 2b) se extienden sustancialmente de manera transversal a la dirección longitudinal (21) del elemento tubular (20);

-volcar el elemento tubular (20) acoplado al dispositivo (1), en donde la estructura (2) de soporte en forma de cruz pivota con respecto al miembro (4) de elevación;

-elevar el elemento tubular (20) acoplado al dispositivo (1) a una posición deseada; y -deslizar los miembros (6) de sujeción a lo largo de las vigas (2a, 2b) desde la posición (B) de sujeción hasta la posición despejada (A) para desacoplar el dispositivo (1) del elemento tubular (20).

Método según la reivindicación 12, en donde la estructura (2) de soporte en forma de cruz pivota activamente con respecto al miembro (4) de elevación utilizando el medio de ajuste de ángulo.

Método según la reivindicación 12 o 13, en donde la distancia desde la posición despejada hasta la posición de sujeción se ajusta según el diámetro del elemento tubular.

Ensamblaje de un dispositivo (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 y un elemento tubular acoplado al dispositivo (1).