DESCRIPCIÓN

Objeto de la invención

La presente invención tiene por objeto un ancla desmontable, especialmente indicada para el anclaje de plataformas de aerogeneradores situados en el mar, donde las plataformas sobre las que se asientan los aerogeneradores se unen mediante cadenas o cables de fondeo al ancla.

El ancla desmontable objeto de la presente invención permite facilitar enormemente las tareas de transporte y colocación del ancla con respecto a otros tipos de ancla convencionales.

El ancla desmontable objeto de la presente invención tiene aplicación en cualquier tipo de estructura destinada a situarse flotando sobre la superficie del mar, y que necesite disponer de uno o varios puntos de anclaje en el fondo marino, para sujetar los cables o cadenas de fondeo de las plataformas flotantes.

Antecedentes de la invención y problema técnico a resolver

Las plataformas flotantes, especialmente las dedicadas a soportar aerogeneradores para la generación de energía eléctrica a partir de energía eólica en el mar, necesitan sistemas de fondeo que las mantengan en su posición y contribuyan a la estabilidad de las mismas. Estos sistemas de fondeo necesitan elementos que los unan al fondo de forma segura.

Actualmente se conocen diversos sistemas de fondeo: i - Pilotes y anclas de succión. Ambos sistemas son similares y ambos se clavan al fondo marino.

- Anclas convencionales, usadas sobre todo en sistemas de fondeo con cadenas, donde la cadena está parcialmente apoyada en el fondo marino.

- Grandes bloques de hormigón (de forma rectangular o cilindrica), denominados a veces anclas de gravedad: son los más sencillos y se usan, sobre todo, cuando las líneas de fondeo (cadenas o cables) suben hacia la superficie verticalmente o con una ligera inclinación (las líneas de fondeo no se apoyan en el fondo marino).

Todos los sistemas de fondeo descritos anteriormente disponen de argollas u otros medios de sujeción, generalmente en la parte superior, en los que se sujetan los cables de fondeo.

El problema de los sistemas de fondeo descritos anteriormente es que, con el rápido crecimiento del tamaño de este tipo de plataformas flotantes, estos sistemas precisan de elementos de anclaje muy grandes y pesados, sobrepasando en algunos casos las 1000 toneladas por cada elemento. Lo cual hace que su instalación sea difícil y muy costosa, necesitando en muchos de los casos buques especiales con grandes grúas, para posicionarlos en el fondo marino.

Así pues, existe un problema en cuanto al coste de fabricación e instalación que necesitan los sistemas convencionales de anclaje, que requieren el empleo de grúas de gran capacidad de izado, instaladas en buques especializados que son muy caros de alquilar. Hoy por hoy se asume su empleo, pues son la única alternativa viable.

Descripción de la invención

Con objeto de solucionar los inconvenientes anteriormente mencionados, la presente invención se refiere a un ancla desmontable. El ancla desmontable objeto de la presente invención comprende una base (o elemento base) y una pluralidad de losas (o placas), donde la base y las losas comprenden una geometría en forma de placa sustancialmente plana con un espesor sustancialmente inferior a su altura y su anchura.

La base comprende un listón principal (o viga) que comprende al menos una anilla (preferentemente dos anillas) configurada para el izado del listón principal y su colocación sobre el fondo marino.

La base comprende al menos una argolla configurada para enganchar un cable o cadena de fondeo.

Cada losa comprende al menos una anilla (preferentemente dos anillas) configurada para el izado de la losa y su colocación sobre el listón principal.

Cada losa comprende una ranura (o entalla) de una anchura igual o superior a la anchura de la base, donde la ranura comprende un extremo abierto de manera que, en su colocación sobre el listón principal, cada losa está configurada para posicionarse transversalmente a la base con el listón principal inserto (al menos parcialmente) en la ranura de cada losa.

Mediante la configuración de ancla desmontable descrita anteriormente, se consigue facilitar la instalación del ancla de gravedad, ya que hace que sea innecesario disponer de grandes buques con grúas de gran capacidad de carga, ya que el ancla se instala por fases cargando en la grúa elemento a elemento (primero la base y luego las losas a colocar sobre la base), logrando una configuración sencilla y muy estable frente a las solicitaciones de los cables o cadenas de fondeo.

De manera preferente, el listón principal comprende un orificio configurado para la inserción de una barra que a su vez está configurada para estabilizar la base evitando su vuelco cuando las losas todavía no han sido colocadas sobre el listón principal. También de manera preferente, el listón principal comprende unos dientes configurados para agarrarse y/o aumentar el rozamiento con el fondo marino.

Según un aspecto de la invención, la base comprende un pilar (o brazo) con un extremo unido al listón principal y con otro extremo unido a la argolla, donde el extremo unido a la argolla tiene una anchura inferior al extremo unido al listón principal.

Según una posible forma de realización de la invención, el pilar se encuentra situado en correspondencia con el centro del listón principal (de tal manera que la base resulta simétrica, con el pilar en su centro).

Preferentemente, el listón principal comprende una pluralidad de muescas donde cada muesca está configurada para recibir una losa.

Las muescas pueden comprender una superficie inclinada en dirección al pilar.

Asimismo, en caso de que el pilar esté situado en el centro del listón principal, la base puede comprender el mismo número de muescas a cada lado del pilar.

De manera preferente, la ranura de cada losa comprende una altura o profundidad igual o superior a la altura del listón principal de la base.

La ranura de cada losa puede comprender en su extremo abierto, unas esquinas o contornos achaflanados configurados para que, en la maniobra de colocación de la losa (descendimiento de la losa) sobre el listón principal de la base, la losa tienda a colocarse de tal manera que el listón principal de la base quede insertado en la ranura de la losa. Estos perfiles o superficies achaflanadas ayudan a centrar y colocar cada losa sobre la base.

Cada losa puede comprender unos dientes configurados para agarrarse y/o aumentar el rozamiento con el fondo marino. Según una primera forma de realización, la ranura de la losa está centrada respecto a una dimensión de anchura de la losa.

Según una segunda y una tercera formas de realización, la ranura está descentrada con respecto a la dimensión de anchura de la losa.

En la tercera forma de realización, la losa comprende sus esquinas opuestas a la base con una geometría abiselada.

Según una cuarta forma de realización, la losa comprende unos espaciadores configurados para ayudar a alinear y colocar las losas sobre la base del ancla.

Como ya se ha mencionado, la presente invención se refiere también a un procedimiento de montaje de un ancla desmontable.

El procedimiento de montaje de un ancla desmontable objeto de la presente invención que comprende hacer uso de un ancla desmontable según se ha descrito anteriormente.

El procedimiento de montaje de un ancla desmontable, según la presente invención, comprende: o ¡zar y descender la base del ancla hasta colocarla sobre el fondo marino, e; o ¡zar y descender cada losa y colocarla sobre la base, haciendo coincidir la ranura con el listón principal de la base, hasta que el listón principal quede al menos parcialmente inserto en la ranura de cada losa.

En el caso de que el ancla comprenda un pilar, el procedimiento de montaje puede comprender colocar alternativamente sobre el listón principal una losa a cada lado del pilar. En el caso de que la ranura de la losa esté descentrada, el procedimiento de montaje puede comprender colocar sobre el listón principal las losas haciendo sobresalir a un lado y otro de la base, de manera alternada, respectivamente el tramo de menor y de mayor longitud a cada lado de la ranura de la losa.

Breve descripción de las figuras

Como parte de la explicación de al menos una forma de realización de la invención se han incluido las siguientes figuras.

Figura 1 : Muestra una vista esquemática en perspectiva de una posible forma de realización del ancla desmontable, donde el ancla se muestra parcialmente montada y en proceso de montaje.

Figura 2: Muestra una vista esquemática lateral del ancla desmontable de la Figura 1 .

Figura 3: Muestra una vista esquemática frontal del ancla desmontable de la Figura 1 .

Figura 4: Muestra una vista esquemática en perspectiva de la base del ancla desmontable de la Figura 1.

Figura 5: Muestra una vista esquemática en perspectiva de una primera forma de realización de una de las losas del ancla desmontable.

Figura 6: Muestra una vista esquemática en perspectiva de una segunda forma de realización de una de las losas del ancla desmontable. Figura 7: Muestra una vista esquemática en perspectiva de una tercera forma de realización de una de las losas del ancla desmontable.

Figura 8a: Muestra una vista esquemática en perspectiva de una posible forma de realización del ancla desmontable, con todas sus losas ya montadas sobre la base del ancla, en donde las losas se corresponden con la primera forma de realización de la losa mostrada en la Figura 5.

Figura 8b: Muestra una vista esquemática lateral del ancla desmontable de la Figura 8a.

Figura 8c: Muestra una vista esquemática frontal del ancla desmontable de la Figura 8a.

Figura 9a: Muestra una vista esquemática en perspectiva del montaje de la primera losa (según la primera forma de realización de la losa) en la base del ancla.

Figura 9b: Muestra una vista esquemática en perspectiva del ancla de la Figura 9a, con la primera losa montada en la base del ancla.

Figura 10a: Muestra una vista esquemática en perspectiva de una posible forma de realización del ancla desmontable, con todas sus losas ya montadas sobre la base del ancla, en donde las losas se corresponden con la segunda forma de realización de la losa mostrada en la Figura 6.

Figura 10b: Muestra una vista esquemática lateral del ancla desmontable de la Figura 10a.

Figura 10c: Muestra una vista esquemática frontal del ancla desmontable de la Figura 10a. Figura 11 : Muestra una vista esquemática en perspectiva del montaje de la primera losa (según la segunda forma de realización de la losa) en la base del ancla, por el lado derecho de la base del ancla, en donde se muestran dos losas ya montadas por el lado izquierdo de la base del ancla.

Figura 12a: Muestra una vista esquemática en perspectiva de una posible forma de realización del ancla desmontable, con todas sus losas ya montadas sobre la base del ancla, en donde las losas se corresponden con la tercera forma de realización de la losa mostrada en la Figura 7.

Figura 12b: Muestra una vista esquemática lateral del ancla desmontable de la Figura 12a.

Figura 12c: Muestra una vista esquemática frontal del ancla desmontable de la Figura 12a.

Figura 13: Muestra una vista esquemática en perspectiva del montaje de la primera losa (según la tercera forma de realización de la losa) en la base del ancla, por el lado derecho de la base del ancla, en donde se muestran dos losas ya montadas por el lado izquierdo de la base del ancla.

Figura 14: Muestra una vista esquemática en perspectiva de una cuarta forma de realización de una de las losas del ancla desmontable.

Figura 15a: Muestra una vista esquemática en perspectiva de una posible forma de realización del ancla desmontable, con todas sus losas ya montadas sobre la base del ancla, en donde las losas se corresponden con la cuarta forma de realización de la losa mostrada en la Figura 14.

Figura 15b: Muestra una vista esquemática lateral del ancla desmontable de la Figura 15a. Figura 15c: Muestra una vista esquemática frontal del ancla desmontable de la Figura 15a.

Figura 15d: Muestra una vista esquemática en planta del ancla desmontable de la Figura 15a.

Descripción detallada

La presente invención se refiere, tal y como se ha mencionado anteriormente, a un ancla desmontable.

En ancla desmontable, objeto de la presente invención, comprende una base (100) y un conjunto de losas (200) configuradas para instalarse sobre unas muescas (101 ) de perfil escalonado dispuestas a lo largo de un listón principal (104) de la base (100).

La base (100) tiene una geometría sustancialmente plana, con un espesor pequeño en comparación con su altura y su anchura. La base (100) comprende el listón principal (104) y un pilar (102) unido por un extremo al listón principal (104) y coronado en su otro extremo por una argolla (103). La argolla (103) está configurada para el enganche de un extremo de un cable o una cadena de fondeo (no representada en las Figuras) configurada para engancharse, por su otro extremo, con una plataforma flotante (no representada en las Figuras), para soportar, por ejemplo, un aerogenerador marítimo.

El pilar (102) tiene una geometría preferentemente piramidal, con el extremo en el cual se sitúa la argolla (103) más estrecho que el extremo unido al listón principal (104).

El listón principal (104) queda dividido en dos mitades por el pilar (102).

Para el montaje del ancla, se van posicionando las losas (200) sobre las muescas (101) de perfil escalonado del listón principal (104) de la base (100), disponiéndose de manera alternada losas (200) a un lado y otro del pilar (102), tal y como se muestra de manera esquemática en la Figura 1 y en la Figura 2.

En la Figura 3 se muestra una vista frontal del ancla, donde se observan las losas (200) que han sido montadas sobre el listón principal (104), y donde se observa la argolla (103) del pilar (102) sobresaliendo por encima de las losas (200).

Las muescas (101) del listón principal (104) de la base (100) tienen una superficie inclinada hacia el centro del listón principal (104), es decir, inclinada hacia el pilar (102). De esta forma, al ir colocando las losas (200), estas tienden a apoyarse contra el pilar (102), o contra la losa (200) más próxima situada en dirección hacia el pilar (102).

En la Figura 4 se observan las diferentes partes que componen la base (100) del ancla.

Como puede verse, la base (100) comprende una anilla (105) a cada extremo del listón principal (104), estando dichas anillas configuradas para el izado y colocación en el fondo marino de la base (100) mediante cables o cadenas de izado de una grúa situada a bordo de un buque (no representado).

La base (100) comprende unas uñas o dientes (106) que sobresalen por el lado inferior del listón principal (104), es decir, por el lado o canto del listón principal (104) opuesto a las muescas (101). Estas uñas o dientes (106) están configuradas para producir un agarre de la base (100) en el fondo marino, evitando o dificultando el desplazamiento o arrastre del ancla por parte de los cables o cadenas de fondeo, cuando dichos cables o cadenas de fondeo tiran fuertemente del ancla con una componente de fuerza en dirección paralela a la superficie del fondo marino.

La base (100) comprende también un casquillo y/o un orificio (107) situado por debajo del pilar (102), en correspondencia con una posición central del listón principal (104) y en proximidad al lado inferior o canto inferior del listón principal (104). Este orificio (107) está configurado para la inserción y/o incrustación y/o fijación por apriete de una barra (108) que sobresale por ambos lados de la geometría plana de la base (100). Esta barra (108) está configurada para aportar estabilidad lateral a la base (100), evitando que la base (100) se venza y se vuelque hacia uno u otro lado cuando el cable o cadena de izado deposita la base (100) sobre el fondo marino y cuando el ancla todavía no está montada y/o las losas

(200) no han sido colocadas en correspondencia con las muescas (101) del listón principal (104) de la base (100).

La losa (200) del ancla comprende una geometría sustancialmente plana, con un espesor pequeño en comparación con su altura y su anchura. La losa (200) comprende típicamente el mismo espesor que el espesor de la base (100). La losa (200) comprende una ranura

(201) con una altura igual o superior a la altura del listón principal (104) de la base (100) (sin contar con las uñas o dientes (106) de la base (100)), y de un grosor equivalente a algo más del espesor del listón principal (104) de la base (100). De esta forma, cuando la losa (200) se coloca (por parte del cable o cadena de izado) en correspondencia con cada una de las muescas (101) del listón principal (104) de la base (100), la losa puede disponerse haciendo coincidir su ranura (201) con un tramo del listón principal (104) en donde existe una muesca (101), y hacerse descender hasta apoyarse en la muesca (101 ). Durante este descendimiento de la losa (200), el perfil o espesor del listón principal (104) de la base (100) va quedando insertado en la ranura (201 ) de la losa (200).

La ranura (201) comprende, en su extremo abierto, unos perfiles achaflanados (202), configurados para ayudar en la maniobra de descendimiento de la losa (200) sobre el listón principal (104) de la base (100), ayudando en la colocación de la losa (200) de manera que el perfil o espesor del listón principal (104) de la base (100) quede insertado en la ranura (201) de la losa (200).

La losa (200) comprende también unas anillas (203) configuradas para el izado de cada losa (200) mediante cables o cadenas de izado conectadas con una grúa dispuesta a bordo de un buque (no representado). De esta manera, se puede hacer descender cada losa (200) y colocarla sobre la base (100) del ancla.

La losa comprende también unas uñas o dientes (204) configuradas para agarrarse en el fondo marino e impedir o dificultar el arrastre del ancla por parte de los cables o cadenas de fondeo. En la Figura 5 se observa una primera forma de realización de una losa (200) del ancla. Según esta primera forma de realización, la ranura (201 ) de la losa (200) está en una posición centrada con respecto a la anchura de la losa (200). Según esta primera forma de realización de la losa (200), la losa (200) comprende una geometría sustancialmente rectangular.

En la Figura 6 se observa una segunda forma de realización de una losa (200) del ancla. Según esta segunda forma de realización, la ranura (201) de la losa (200) está en una posición descentrada con respecto a la anchura de la losa (200). Según esta segunda forma de realización de la losa (200), la losa (200) comprende una geometría sustancialmente rectangular.

En la Figura 7 se observa una tercera forma de realización de una losa (200) del ancla. Según esta tercera forma de realización, la ranura (201 ) de la losa (200) está en una posición descentrada con respecto a la anchura de la losa (200). Según esta tercera forma de realización de la losa (200), la losa (200) comprende una geometría sustancialmente trapezoidal, con un lado o canto superior que comprende distintos tramos biselados en las esquinas superiores. Esta configuración no cumple únicamente un fin estético, sino que además reduce el peso de los extremos de la losa (200) y por tanto el momento flector en la sección que hay sobre la ranura (201), que puede hacerse más alta y por tanto más resistente; alternativamente, permite hacer la losa (200) más ancha y que aporte más estabilidad transversal al conjunto del ancla.

En la Figura 8a, en la Figura 8b y en la Figura 8c, se observa el ancla con todas las losas (200) montadas sobre la base (100), donde las losas (200) están configuradas de acuerdo con la primera forma de realización de la losa (200).

En la Figura 9a y en la Figura 9b se observa el proceso de montaje de la primera losa (200) sobre la base (100) del ancla, donde esa primera losa (200) está configurada de acuerdo con la primera forma de realización de la losa (200). En la Figura 10a, en la Figura 10b y en la Figura 10c, se observa el ancla con todas las losas (200) montadas sobre la base (100), donde las losas (200) están configuradas de acuerdo con la segunda forma de realización de la losa (200). Como puede observarse, dado que en esta segunda forma de realización de la losa (200) la ranura (201 ) está descentrada, las losas (200) se disponen de manera alternada haciendo sobresalir a un lado y otro de la base (100) el tramo de mayor o de menor longitud o anchura de la losa (200) a cada lado de la ranura (201). Esta configuración aporta mayor estabilidad al ancla, ya que las losas (200) tienden a inclinarse a un lado y otro de la base (100) clavando sus uñas o dientes (204) en el fondo marino, e impidiendo o dificultando posibles oscilaciones o balanceos a un lado y otro de la base (100), ya que a un lado y otro de la base (100) las losas (200) están apoyadas sobre el fondo marino. El momento de torsión que induce la asimetría de estas losas (200) así dispuestas sobre la base (100), aumenta el rozamiento entre las losas (200) y la base (100), de forma que el conjunto queda más rígidamente unido.

En la Figura 11 se observa el proceso de montaje de la cuarta losa (200) sobre la base (100) del ancla, donde esta cuarta losa (200) es la segunda en colocarse a un lado del pilar (102) de la base (100), y donde al otro lado del pilar (102) de la base (100) se observan dos losas (200) ya colocadas. Las losas (200) están configurada de acuerdo con la segunda forma de realización de la losa (200), y se van colocando de manera alternada sobre la base (100) haciendo sobresalir a un lado y otro de la base (100), de manera alternada, el tramo de menor y de mayor longitud a cada lado de la ranura (201 ) de la losa (200).

La Figura 12a, la Figura 12b y la Figura 12c son análogas a la Figura 10a, la Figura 10b y la Figura 10c, pero con las losas (200) configuradas de acuerdo con la tercera forma de realización de la losa (200).

La Figura 13 es análoga a la Figura 11 , pero con las losas (200) configuradas de acuerdo con la tercera forma de realización de la losa (200).

La Figura 14 muestra una cuarta forma de realización de la losa (200), en donde la losa (200) comprende unos espaciadores (205) (típicamente unas guías de madera adheridas o acopladas a la superficie de la losa (200), a cada lado de la losa (200)) configurados para ayudar a alinear y colocar las losas (200) sobre la base (100) del ancla.

En la Figura 15a, en la Figura 15b, en la Figura 10c y en la Figura 15d, se observa el ancla con todas las losas (200) montadas sobre la base (100), donde las losas (200) están configuradas de acuerdo con la cuarta forma de realización de la losa (200).

Tanto la base (100) como las losas (200) pueden estar fabricadas en hormigón armado, construidas sobre una superficie plana horizontal, con la ayuda de un encofrado que define el contorno de cada placa (base (100) y losa (200)). Alternativamente, la base (100) y las losas (200) pueden ser piezas metálicas de fundición o cortadas de chapones metálicos de bastante espesor.

Aunque en todas las Figuras se han incluido el mismo número de losas (200) a ambos lados del pilar (102), para aplicaciones especiales, en las que la fuerza generada en el cable de fondeo no es vertical, sino que está aplicada con una componente horizontal importante (y permanente), se pueden colocar más losas (200) en el lado opuesto a la dirección del cable de fondeo, para mejorar su estabilidad. En este caso el listón principal (104) no es simétrico, sino que tiene uno de los brazos (a un lado del pilar (102)) más largo que el otro.

La base (100) tiene preferentemente una estructura de hormigón armado especialmente reforzada en su interior, pues es la que sujeta el peso de todas las losas (200).

La base (100), tal y como se muestra en las Figuras, tiene una geometría de “T” invertida.

La inclinación de las paredes laterales o cantos o costados del pilar (102) tiene una doble misión: por un lado es conveniente desde el punto estructural, pues el tiro del cable o cadena de fondeo puede inducir momentos de flexión importantes en la unión con el listón principal (104); por otro lado las losas (200) se apoyan en estos costados, para que el rozamiento impida los movimientos entre ambas piezas, y también les da estabilidad si el fondo marino no es perfectamente horizontal. La inclinación de las paredes laterales del pilar (102) permite que las losas (200) se apoyen en el pilar (102) (por gravedad) y no se caigan hacia fuera (aunque todo el conjunto esté desnivelado). El ángulo de estas paredes laterales dependerá de las irregularidades del terreno en que se va a instalar (sobre todo de su pendiente máxima) y puede variar entre 10 ^e y 30 ^e .