ESTRUCTURA SUBMARINA DE PROTECCIÓN DE YACIMIENTOS ARQUEOLÓGICOS SUMERGIDOS

Campo de la invención

La presente invención consiste en una estructura que permite la protección de cualquier tipo de yacimiento arqueológico sumergido en cualquier tipo de ubicación submarina.

Esta invención se enmarca en las diferentes soluciones y sistemas para la protección y conservación de yacimientos arqueológicos sumergidos frente al expolio y la prevención de actos vandálicos.

Antecedentes de la invención

Los yacimientos arqueológicos en general, y los sumergidos en particular, están expuestos a acciones de expolio, en algunas ocasiones por desconocimiento, pero en la mayoría de las ocasiones de forma intencionada y con finalidades ¡lícitas como el saqueo, el coleccionismo o la venta de objetos. La lucha contra este problema, de forma general, es mediante la vigilancia y el control por parte de los cuerpos de segundad y/o las Autoridades, y en el caso de la presente invención, con medios subacuáticos.

Se ha de tener en cuenta que se están empezando a utilizar sistemas de protección de tipo pasivo en determinados yacimientos arqueológicos. La protección pasiva o física frente al expolio se refiere a las medidas de tipo constructivo que se instalan en un yacimiento con finalidad de prevención contra actos vandálicos o de robo de materiales arqueológicos.

En el medio terrestre, los enrejados, vallas y cierre de accesos son los sistemas habituales, pero en el medio subacuático las condiciones ambientales son muy diferentes y las soluciones se realizan para cada situación de forma específica o simplemente se dejan sin proteger.

Por tanto, es ampliamente conocido el problema que existe en los yacimientos submarinos relativo a la gran cantidad de expolios que tradicionalmente se producen en dichos yacimientos, que en muchos casos ni siquiera son detectados, y que se cometen con impunidad y facilidad al estar ocultos y sumergidos bajo el agua. El problema técnico al que nos enfrentamos es cómo proteger dichos yacimientos submarinos, donde las soluciones conocidas en yacimientos terrestres no son utilizadles.

En este sentido, en el Plan Nacional de Protección del Patrimonio Arqueológico Subacuático (2015) del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, se hace referencia a actuaciones de “protección in situ de pequeños yacimientos emblemáticos a través de los sistemas de protección y cubrición habituales: cajas fuertes, jaulas, cubriciones, enterramientos...”. En esta línea, es conocido el sistema de protección por medio de una caja metálica, conocida como “caja fuerte”, que cubre el yacimiento del barco fenicio de Mazarrón 2 en las costas Murcia [[véase por ejemplo: https://www.laverdad.es/murcia/mazarron/deterioro-caja-fuert e- 20200210001813-ntvo.html]]', es conocido el conjunto de mallas de hierro galvanizado sobre paños de red que protege el pecio romano de Bou Ferrer en las costas de Alicante [[véase por ejem pío: https://historia. nationalgeographic. com. es/a/pecio-bou-ferrer-naufragio-epoca- neron_9155]]; y también es conocido, a nivel internacional, el sistema de jaula metálica que protege el yacimiento de Plicina Velika en Croacia [[véase por ejemplo: “Technological protection of an underwater archeological site; a newly discovered Roman shipwreck from the 1st century BC, on the island of Pag, Croatia". Autor: Dorusic V et al. Divulgado en: International Conference in Management of Accessible Underwater, Cultural and Natural Heritage Sites: “Dive in Blue Growth", Athens, Greece, 16-18 October 2019]]. Sin embargo, estas soluciones conocidas y particularizadas para cada yacimiento concreto presentan determinados problemas como son: los sistemas conocidos no están diseñados para que puedan desmontarse de forma sencilla y por sectores para realizar intervenciones en el yacimiento; mientras que esa es una de las particularidades que presenta el sistema objeto de la presente invención; los sistemas conocidos aportan una carga al yacimiento que pone en riesgo que el yacimiento pueda sufrir desperfectos; mientras que el sistema propuesto en la presente invención es ingrávido; los sistemas conocidos, principalmente los sistemas tipo jaula, crean un espacio cerrado en torno al yacimiento que generalmente no se adapta al terreno irregular donde se encuentra el yacimiento; mientras que el sistema propuesto se adapta a la morfología del yacimiento, a una mínima distancia del sustrato o de los materiales, lo que permite realizar de forma sencilla las tareas de inspección o diagnóstico sin necesidad de abrir rejas ni entrar en un espacio confinado; los sistemas conocidos utilizan elementos de metal, de diferentes características, que pueden provocar roces o impactos a los materiales o desprender partículas de óxido por los procesos de deterioro; mientras que el sistema propuesto utiliza cables con almas de acero inoxidable, de materiales plásticos, mucho menos agresivos y prácticamente inalterables al paso del tiempo; los sistemas conocidos no permiten la observación desde el exterior de forma sencilla; mientras que el sistema objeto de la presente invención, gracias al espacio entre los cuadros que forma el trenzado de los cables, permite la observación exterior para realizar tareas de diagnóstico, de inspección o visitas en actividades de turismo cultural.

Teniendo en cuenta los antecedentes conocidos, se considera que existe la necesidad de desarrollar un sistema de protección de yacimientos submarinos que resuelva los problemas previamente indicados, principalmente que sea sencillo de instalar y que sea capaz de dar opción de aperturas por sectores, que sea duradero, minimice el impacto sobre el bien a proteger y que, además, se pueda adaptar al terreno y que evite aportar cargas adicionales al yacimiento. El sistema objeto de la presente invención da solución a estos problemas y, además, aporta una ventaja al proporcionar un apoyo que evita el contacto con los materiales cuando se interviene en el yacimiento, es decir, tanto los técnicos como las herramientas, mangueras y tubos de descarga se pueden apoyar y fijar en la estructura manteniendo una distancia mínima sobre la superficie de actuación y preservando su integridad.

Explicación de la invención

La presente invención da solución a las limitaciones de los sistemas conocidos previamente citados y, para ello, la solución se basa en el desarrollo de un sistema modular e ingrávido o, mejor dicho, con flotabilidad, que es capaz de adaptarse a cualquier tipo de lecho marino donde se ubica un yacimiento o zonas sumergidas de especial valor, sin que el sistema cause impacto debido a su instalación o por el posible deterioro con el paso del tiempo.

En este sentido, el invento consiste en una estructura modular submarina que comprende: una pluralidad de muertos o soportes de fondeo apoyados en el lecho marino, distribuidos equidistantes entre sí y unidos por al menos un cable, delimitándose el perímetro del yacimiento; un entramado de cabos verticales y horizontales unidos por nudos entre sí, donde los cabos verticales parten del cableado perimetral y los soportes de fondeo, y los cabos horizontales quedan unidos a los extremos de los cabos verticales, donde se insertan al menos un flotador o boya de profundidad, generándose una pluralidad de líneas de flotación sobre la superficie del yacimiento. Estos flotadores o boyas de profundidad poseen un orificio central por el que pasa el cabo integrándose en el sistema, y una pluralidad de paneles de cobertura, donde cada panel está constituido por una malla o red de cables trenzados entres sí, y donde dichos paneles se engrilletan a las líneas de flotación; y donde cada panel es independiente y removible.

Los flotadores o boyas pueden ser de diferentes colores para facilitar la instalación y como ayuda a la orientación una vez instalado el sistema.

Dependiendo de la configuración o geometría en planta del yacimiento, se colocan encima del lecho marino los muertos o soportes de fondeo que permiten generar la base de anclaje de la estructura que cubra toda la zona a proteger. Dependiendo de los trabajos que puedan ser necesarios, se pueden añadir o reducir los muertos o soportes de fondeo y su tamaño, y ampliar o reducir la zona de cubrición del yacimiento. En este sentido, una vez generadas las líneas de flotación, se cubre la parte superior con los paneles de cobertura, se genera una estructura cerrada de protección que cae por los lados del polígono generado sobre el yacimiento.

Algunos detalles de la invención están en que las líneas de flotación llevan intercaladas una serie de flotadores, por ejemplo, de plástico de alta resistencia, con un orificio central para el paso de los cables, y con los que se consigue neutralizar el peso de la estructura hasta dejarla con flotabilidad ligeramente positiva. De esta forma, la estructura no descansa sobre los materiales o restos arqueológicos, no aporta peso y no provoca fricción o rozamientos.

Como se ha adelantado previamente, los flotadores dispuestos sobre la mitad de la estructura orientada al norte pueden ser de un color diferente a los dispuestos sobre la mitad sur, por ejemplo, rojo para el norte y amarillo para el sur. Esta combinación de dos colores sirve de ayuda en el proceso de instalación y configura una señalización permanente en el yacimiento que facilita la orientación en el mismo, especialmente en bajas condiciones de visibilidad.

Otro aspecto a tener en cuenta es que el entramado de cabos verticales y horizontales que generan las líneas de flotabilidad dota a la cobertura de una ligera curvatura que absorbe la elevación del depósito de los restos que se da normalmente en la zona central cuando se trata de un pecio, es decir, no genera una superficie rígida e inamovible a una cota fija, sino que permite modelar una superficie de apoyo que se adapte a cualquier tipo de morfología.

El proceso de instalación de la estructura de protección es el siguiente: se instalan los muertos de fondeo, en cantidad, tamaño y peso acorde a las dimensiones de la estructura, distribuidos en el perímetro de la zona del yacimiento. los muertos de fondeo se unen por medio de al menos un cable, generando un perímetro continuo en torno al yacimiento una vez generado el perímetro de protección, se sumerge o hace descender el entramado de cabos verticales y horizontales que ha sido montado en superficie, quedando el entramado unido por sus cabos verticales a los soportes y el cable perimetral, y donde algunos de los cabos horizontales integran unos flotadores de profundidad, generándose unas líneas de flotación; y se sumerge una pluralidad de paneles de cobertura, independientes entre sí, que en sus laterales se engrilletan a las líneas de flotación; generándose una superficie de protección sobre la superficie a proteger.

Por tanto, se genera una estructura submarina que cumple dos funciones principales, por un lado, protege el yacimiento del acceso no autorizado y del expolio y, por otro, permite la retirada temporal, total o por sectores, cuando se tengan que realizar actividades de excavación, de diagnóstico o de visita.

La tipología de la estructura está diseñada para ser colocada in situ, de forma rápida y sencilla porque el montaje tras la fabricación se realiza en tierra, y se traslada al punto de fondeo plegada. Como el conjunto tiene flotabilidad positiva, se puede trasladar a remolque de una embarcación de pequeño tamaño sin necesidad de utilizar plumas o grúas en el mar para la descarga.

Una vez desplegada en la superficie, en la vertical del perímetro, el sistema se hace descender mediante reenvíos de cabos hasta los bloques y el cable perimetral y queda anclado al fondo. En ningún caso invade los elementos del yacimiento.

Una vez instalado sobre el yacimiento, la medularidad de la invención permite abrir sectores por paneles cuando se requiera la intervención en una zona determinada o en todo el conjunto, manteniendo las líneas de base de la estructura, lo que permite el cierre de forma sencilla.

Teniendo estos aspectos en cuenta, el presente invento también aporta las siguientes ventajas: permite la utilización de materiales comúnmente usados en las artes de pesca, como pueden ser el nylon, fibra de acero, fibra por combinación de polímeros (conocida como polysteel), polietileno y acero inoxidable, o flotadores de profundidad que están ampliamente ensayados y garantizan la resistencia buscada y una durabilidad a largo plazo; permite la utilización de elementos con dimensiones y composición interna de difícil rotura, ya que están fabricados para soportar elevadas tensiones y cargas de rotura que los convierte en ¡dóneos para evitar la acción provocada por intrusiones humanas; permite la utilización de disposiciones constructivas sencillas que permiten su montaje con medios ligeros; permite la utilización de una división modular de la cobertura, tanto por facilidad de montaje como por facilidad de aperturas parciales que permiten los accesos de los investigadores a zonas concretas del yacimiento sin necesidad de desmontar toda la cobertura; y permite realizar un ajuste máximo de la cobertura al fondo o a la base del yacimiento para impedir el acceso entre la cobertura y el apoyo.

Se ha de tener en cuenta que, a lo largo de la descripción y las reivindicaciones, el término “comprende” y sus vahantes no pretenden excluir otras características técnicas o elementos adicionales. Del mismo modo, no pretende ser objeto de protección los materiales concretos en los que están fabricados los diferentes elementos de la estructura objeto de la invención, y no pretende ser objeto de protección las medidas, dimensiones o número concreto de los diferentes elementos de la citada estructura.

Breve descripción de las figuras

Con el objeto de completar la descripción y de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, se presenta un juego de figuras y dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo se representa lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de realización de la estructura submarina de protección de yacimientos arqueológicos sumergidos, y donde se puede observar que dicha estructura comprende una pluralidad soportes de fondeo (1), como son unos muertos de hormigón, apoyados en el lecho marino, distribuidos equidistantes entre sí y unidos por cables (2), y que delimitan el perímetro del yacimiento; un entramado de cabos verticales y horizontales unidos por nudos entre sí, donde los cabos verticales (3) parten de los soportes de fondeo, y donde una pluralidad de cabos horizontales (4) comprenden unos flotadores (5) de profundidad, donde los cabos horizontales quedan unidos a los extremos de los cabos verticales generando una pluralidad de líneas de flotación sobre la superficie del yacimiento; y una pluralidad de paneles de cobertura (6), donde cada panel está constituido por una malla o red de cables trenzados entres sí, y donde dichos paneles se engrilletan a las líneas de flotación; y donde cada panel es independiente y removible.

Figura 2.- Muestra una representación donde se muestra cómo la estructura protege el yacimiento (Y) y cómo permite adaptarse al lecho marino donde se encuentra el yacimiento.

Descripción detallada de un modo de realización de la invención

Tal y como se puede observar en el juego de figuras anterior, a continuación, se entra en el detalle concreto de un posible modo de realización de la estructura submarina objeto de la presente invención.

En concreto, para una realización como la que se muestra en la Fig.1 , la estructura submarina ingrávida está pensada para un yacimiento que se encuentra al descubierto, de unos 30 m de largo y 20 m de ancho; donde esta estructura puede subdividirse en tres módulos de 20 m por 10 m que permiten la apertura y cierre cuando sea necesario intervenir en el yacimiento y para una altura de entre 0,50 m y 1m que salva el yacimiento.

Este caso, hay un total de 14 soportes de fondeo (1), que son unos muertos de hormigón que garantizan el anclaje de la cobertura al fondo marino, impidiendo que la flotación la lleve hacia la superficie del mar. Estos soportes de fondeo son muertos de hormigón en masa de 150x150x40 cm (2250 kg), prefabricados en tierra, transportados y fondeados, incluidos accesorios de acero inoxidable para manipulación y anclaje de la cubierta.

En cuanto a los cables (2), estos cables se fijan a los soportes de fondeo (1), y son concretamente unos cabos de 38mm de diámetro, de nylon blanco con 4 cordones con cable de acero inoxidable de 4 mm en cada uno de los cordones; con una carga de rotura aproximada de 19.000 kg; peso aproximado de 1 ,30 kg/m y un peso sumergido aproximado 0,17 kg/m.

El entramado de cabos verticales y horizontales unidos por nudos entre sí, está constituido por un total de 14 cabos verticales (3) que parten de los soportes de fondeo, y una pluralidad de cabos horizontales (4) que van uniendo en forma de cuadrilla con los extremos de los cabos verticales generando, y donde en una pluralidad de los mismos se disponen de unos flotadores (5), generando unas líneas de flotación. Es decir, en estas líneas de flotación se insertan los flotadores, con continuidad en los mismos, y estas líneas son fijas no siendo necesario, ni posible, su retirada para acceder al yacimiento. Las líneas de flotación en la presente invención son un total de 170 metros.

En cuanto a los cabos, tanto verticales como horizontales, son cabos de 14 mm de diámetro exterior, de polysteel de 6 cordones con cable de acero inoxidable en cada cordón, con una carga de rotura aproximada de 3.600 kg, un peso aproximado de 0,24 kg/m, y un peso sumergido aproximado 0,09 kg/m.

En cuanto a los flotadores (5), estos son flotadores de plástico de 200 mm de largo, con orificio central de 21 mm para paso de los cabos, de flotabilidad 3300g y máxima profundidad 600m. Pueden ser de diferentes colores, y estar distribuidos según orientaciones. En la presente realización se ha previsto la colocación de 6 flotadores cada 10 metros, con un total de 102 flotadores.

Por otro lado, los paneles de cobertura (6) se engrilletan a las líneas de flotación, y proporcionan la seguridad de la cobertura frente a la intrusión no autorizada. En esta realización, cada panel, tiene unas dimensiones de 10x5m, y es un conjunto de cabos como los de las líneas de flotación, pero sin flotadores, que se entrelazan con la red de cobertura a la que dan soporte. Estos paneles son removibles de manera independiente entre sí, permitiendo, mediante su retirada, el acceso al yacimiento por sectores o en su totalidad. En este sentido, la malla está formada por cabos combinados 14 mm de diámetro exterior, polysteel de 6 cordones con cable de acero inoxidable en cada cordón, y según las características previamente indicadas, y completada con una red tejida con nudo inglés, con hilos de 5 mm, de polietileno negro o verde, en malla cuadrada 250x250mm, con una carga de rotura aproximada por hilo de 260 kg; peso aproximado 200 g/m2, equivalente a 12,5 g/m de hilo; densidad del material 0,65 t/m3, es decir, que la red flota por sí sola; y un empuje ascensional 314 g/m2, peso de su volumen en agua.

En base a estos parámetros, a continuación, se justifica el balance de flotación, donde se puede ver la suficiencia de las características y dimensiones de los elementos propuestos. Se consideran los pesos de los elementos no sumergidos como hipótesis desfavorable, es decir, el peso de los paneles de cobertura:

• Red (200 kg/m2): 30x20x0.20 = 120 kg

• Cabos 014 (240 g/m):6x10x10x0.24 = 600 mx0.24 = 144 kg

Peso del entramado de cabos verticales y horizontales: Cabos 014 (240 kg/m): (4x20+3x30) x 0.24 = 170mx0.24 = 40,8 kg Flotadores: peso no significativo, incluido en su valor de la flotación

Total carga gravitatoria en flotación: 120+144+40,8 = 304,8 kg

Cargas de flotación

• Flotadores (3300 g/u): 102x3,3 = 336,6 kg

• Red (0,314 g/m2): 600x0,314 = 188,4 kg

Total carga bruta de flotación: 336,6+188,4 = 525 kg

Total carga neta de flotación: 525-304,8 = 220,2 kg

Relación de carga bruta de flotación y pesos en flotación: 525/304,8 = 1 ,72. Este resultado es aceptable.

También en base a estos parámetros, a continuación, se justifica el balance de fondeo, donde como hipótesis desfavorable para garantizar el fondeo, se consideran exclusivamente el peso de los muertos y la carga bruta de flotación.

Peso del sistema de fondeo

• Muertos (2.250 kg/ud): 14x2.250 = 31.500 kg

Total peso del fondeo: 31.500 kg

Relación de cargas de fondeo y carga bruta de flotación: 31.500/525 = 60,0. Este resultado es aceptable

Este aparente exceso de peso de fondeo se justifica por la necesidad de colocar muertos suficientemente estables frente a las corrientes y la agitación, para lo que se requieren dimensiones de muertos muy superiores a las que serían necesarias por compensación de las cargas de flotación.

Desde el punto de vista de la seguridad estructural, los valores de cargas indicados en los balances de flotación y fondeo, y las resistencias indicadas para los cabos previstos, garantizan sobradamente el correcto comportamiento resistente de todos los elementos. • La carga de rotura de un solo cabo del sistema de flotación (3.600 kg), multiplica por casi 7 la carga bruta total de flotación (525 kg).

• La relación entre la carga gravitatoria total en flotación y la carga total de flotación tiene un valor de 1 ,72.

• La relación entre la carga total de fondeo y la carga total de flotación tiene un valor de 60; dicho valor para la carga neta de flotación es de 143.

Además, todos los elementos metálicos son de acero inoxidable AISI 316, por tanto, no se degradan en este ambiente submarino.

Teniendo en cuenta estos aspectos, esta posible realización del invento permite ver que es apta desde un punto de vista tanto estructural como en cuanto a sus condiciones de flotabilidad; además, es sencillo de instalar, y es capaz de dar opción de aperturas por sectores; es duradero y minimiza el impacto sobre el bien a proteger; y, además, se puede adaptar al terreno y evita aportar cargas adicionales al yacimiento.

En cuanto al método de montaje e instalación de esta realización, los pasos son los siguientes: instalación de unos soportes de fondeo (1) distribuidos en el perímetro de la zona del yacimiento en el lecho marino; la unión de los soportes de fondeo por medio de unos cables (2) generando un perímetro continuo; desplegar en superficie el entramado de cabos verticales (3) y horizontales (4) unidos por nudos entre sí, donde la pluralidad de cabos horizontales (4) se unen en forma de cuadrilla con los extremos de los cabos verticales, y donde en una pluralidad de los mismos se disponen de unos flotadores (5); se hacer descender o sumergir el entramado que ha sido montado en tierra fijándose los cabos verticales (3) a los soportes (1) y cables (2), generándose unas líneas de flotación sobre la superficie del yacimiento a proteger; y se sumerge al menos un panel de cobertura (6), que por sus laterales se engrilleta a las líneas de flotación generándose una superficie de protección sobre la superficie a proteger.