tema 3.-obras maritimas portuarias

Tema 3 Obras martimas portuarias 1

TEMA 3

OBRAS MARTIMAS PORTUARIAS

3.1 INTRODUCCIN

Por obra martima se entiende toda aquella construccin que se ejecuta bajo la influencia de la marea. En consecuencia abarca un gran nmero de obras con finalidades muy diferentes. Poseen en comn dos aspectos muy importantes que las diferencian del resto de construcciones:

- Las solicitaciones a las que estn sometidas son especficas: la ms importante es la energa del oleaje y en menor medida hay que tener en cuenta la temperatura, calidad del agua...

- Su ejecucin en el interior del mar obliga a disponer de tcnicas especficas para su ejecucin: cajones, dragas, buzos, gras, plataformas flotantes...

Aun teniendo estas caractersticas comunes, poseen finalidades muy diferentes, pudiendo distinguirse:

- Obras martimas portuarias: son todas aquellas que se ejecutan para crear zonas abrigadas y profundas que faciliten el atraque de los barcos y permitan el transbordo de su mercanca, formando parte de la cadena de transporte.

- Obras martimas de proteccin y regeneracin de la costa as como para la creacin de playas.

- Obras martimas de extraccin de materias primas situadas en el subsuelo de los fondos marino como las plataformas petrolferas.

- Obras martimas de saneamiento de poblaciones costeras, como los emisarios submarinos.

- Obras martimas especiales como son: o los diques de Holanda, para la creacin de terrenos aprovechables controlando

la accin de los mares y ros. o Proyecto Moises para disminuir las inundaciones en Venecia. o Aeropuertos en el mar o Urbanizaciones en el Mar o ..

A continuacin se muestran una serie de estos ejemplos de estructuras marinas singulares:


Diques del Mar del Norte en Holanda

Aeropuerto de Kansai (Japn)


Urbanizacin La Palmera (Dubai)

Energas renovables marinas


Plataforma petrolfera Troll (Noruega)

Proyecto Moises (Venecia)


Dados los objetivos de esta asignatura, estos apuntes se centrarn en las primeras, aunque los conocimientos de la dinmica litoral que requieren el proyecto y la ejecucin de las segundas, tambin se debiera considerar para tener en cuenta los posibles efectos secundarios que pueden provocar las obras portuarias en dicha dinmica, y poder prevenirlos, atenuarlos o corregirlos. Las primeras obras martimas que se realizaron tenan nicamente finalidades portuarias. Posteriormente se utiliz su conocimiento para otro tipo de finalidades, como la formacin y defensa de playas. Tambin como consecuencia de los avances en la investigacin oceanogrfica se han definido otros tipos de obras martimas segn el problema que surga. Los siguientes captulos se dedican a las obras martimas portuarias, fundamentalmente los diques en talud o rompeolas y los diques verticales.

3.2 OBRAS MARTIMAS ASOCIADAS A LOS PUERTOS. CLASIFICACIN Este tipo de obras se pueden clasificar en tres clases que, aunque totalmente diferentes, estn relacionadas entre s por lo que su estudio debe hacerse en conjunto, ya que los efectos de unas pueden actuar sobre las restantes obras en sentido desfavorable o por el contrario puede aprovecharse la accin conjunta de todas aquellas para conseguir el fin propuesto de manera ms eficaz y econmica. Estas obras se considerarn divididas en tres grupos: 1.- Obras de abrigo o exteriores. Las obras exteriores son las ms especializadas y exclusivas de las estudiadas en la tcnica portuaria y por su costo, dificultad de construccin y repercusin en el desarrollo futuro del puerto exigen en su proyecto y construccin la mxima atencin. El proyecto de estas obras se estudia en los captulos 3 y 4 de estos apuntes. No obstante en el apartado siguiente se da una visin general de estas obras. 2. Obras de acceso. Su objetivo consiste en conseguir y garantizar el calado necesario para la entrada y salida de los buques 3. Obras de atraque o interiores. Esta las constituyen las obras que se realizan en el interior de las zonas abrigadas para facilitar la carga y descarga de la mercanca. En el siguiente plano se pueden observar estas diferentes zonas as como las infraestructuras que son necesarias en un puerto para garantizar la intermodalidad del transporte.


Obras martimas portuarias Otra ordenacin de las obras martimas es la que se define en las ROM, segn su funcin o servicio proponiendo: - Obras martimas principales - Obras de abrigo o exteriores. - Obras de gestin y proteccin del litoral (no se estudian en estos apuntes) - Obras de atraque o interiores - Obras de amarre y fondeo - Plataformas exteriores - Conducciones submarinas - Obras martimas auxiliares

- Obras de dragado y relleno - Obras de construccin y reparacin de buques y flotadores


3.3 OBRAS DE ABRIGO. CLASIFICACIN El papel primordial de las obras de abrigo es crear un obstculo a la propagacin del oleaje permitiendo la existencia de zonas abrigadas donde fondeen los barcos y donde se construyan las obras de atraque. Las obras de abrigo se pueden clasificar de las siguientes formas: Por su disposicin en planta

- Dique nico paralelo a la costa. Constan de una gran obra de abrigo unida a tierra o aislada y pueden completarse con contradiques perpendiculares a la orilla para aumentar el abrigo.

- Diques convergentes. Dos diques que arrancan de la costa hasta dejar una boca.

- Diques convergentes con antemural. Son de un tipo semejante al anterior pero llevan un dique aislado para proteger la boca si sta es muy amplia y abierta al temporal.

- Diques paralelos. Corresponden a espigones y se usan en la entrada de los puertos ganados a tierra, aunque hoy en da se estn abandonando por los convergentes.

- Diques o puertos aislados. Son tipos especiales que en ciertos casos de costas muy arenosas se han construido a base de un recinto aislado en el mar unido a tierra mediante un viaducto aligerado que no impide el paso de las corrientes litorales.

Por el tipo de su estructura.

- Diques rompeolas. Resiste la ola a base de romperla y anular su energa. - Diques reflejantes. Resiste la ola reflejndola y devolvindola al mar con su energa. -Diques mixtos. Son una estructura con infraestructura de rompeolas y superestructura reflejante. - Otros. Flotantes, neumticos, hidrulicos y discontinuos.

3.3.1 Planta de los diques. Caractersticas La eleccin de la forma del dique depende fundamentalmente de:

- Caractersticas del oleaje: Alturas de ola y direccin predominante.

- Las condiciones locales de la costa tales como:

o Naturaleza de los fondos, geologa, geotecnia y medioambiente

o Batimetra del fondo

o Morfologa y topografa de la lnea de costa

- Las necesidades portuarias, es decir el uso al que va destinado, comercial, pesquero, deportivo Segn este destino se deber conocer el volumen de mercancas que se prevn mover, atraques deportivos y pesqueros


Con estos datos se dibuja la traza de las obras exteriores, para lo que es fundamental conocer los planos y caractersticas del oleaje y permitir el examen de la planta, en lugar de proceder por simple intuicin, para posteriormente definir su desarrollo.

A continuacin se examinan ligeramente las principales caractersticas de cada tipo. Dique paralelo a la costa. Puede ser de dos tipos: dique arrancado desde la costa o dique aislado abierto por los dos extremos. Se suelen emplear en los puertos exteriores ganados al mar cuando la costa no permite disponer de amplio terreno hacia el interior y no poder dragarlo fcilmente y, por otro lado, existe suficiente profundidad en puntos cercanos y paralelos a la orilla. El primer tipo suele usarse cuando la costa presenta algn saliente favorable para arrancar desde l aunque hay casos en que, por otros motivos, se prefiere el dique aislado.

La separacin de la orilla depende de varios factores contrarios entre s; por un lado es necesario dar anchura suficiente entre la orilla y el dique para instalar los muelles (que suelen ser perpendiculares a la orilla) y su zona posterior de servicios as como suficiente espacio para permitir la ruta de entrada y zona de maniobra de los barcos; por otro lado cuanto ms alejado est el dique de la orilla ms calado existir y ms costosa ser la obra. En este caso para evitar la entrada de oleaje se suele construir un contradique que arranca de la costa normal a ella, situndolo al interior del dique exterior para que no estorbe a la ruta del barco.

Este tipo de puerto presenta la indudable ventaja de que su aplicacin es relativamente fcil a base de prolongar el dique. En caso de tener un contradique se puede ampliar convirtindolo en nuevo muelle y creando una nueva lnea paralela como se puede ver en la imagen.

Dique paralelo a la costa


Diques convergentes. En ciertos casos los puertos se abrigan a base de los diques que arrancan desde la costa a ambos lados del puerto hasta converger dejando entre ellos una boca de entrada.

Adoptan formas muy variadas, pudiendo ser los dos diques simtricos e iguales, o disimtricos alargando ms uno que otro para proteger la entrada de los temporales ms frecuentes, o incluso llegar casi hasta construir un solo dique principal y un contradique; la forma en planta de la superficie suele ser trapecial, pero hay casos que los diques pueden ser curvos o elpticos. Otras veces sobre todo cuando se trata de abrigar bahas los dos diques estn prcticamente en prolongacin uno de otro incluso dejan un trozo aislado entre ellos dando lugar a dos bocas de entrada.

Los diques convergentes se utilizan en los puertos en los que las profundidades adecuadas estn alejadas de la costa. Con ellos se lleva la boca hasta el calado necesario; en el interior los muelles avanzan hasta un punto donde el conjunto de dragados y rellenos tenga costo mnimo. Tienen un grave inconveniente que si no se proyectan con suficiente amplitud al desarrollarse el puerto puede llegar un momento en que se llene de instalaciones toda la superficie abrigada y para las ampliaciones es necesario construir nuevos diques ms amplios con todos los inconvenientes consiguientes. Por otra parte suelen dejar entrada fcil al oleaje no existiendo casi zona totalmente abrigadas salvo en los casos de diques disimtricos, en los que actan como los diques paralelos a costa; en cambio ofrecen fcil entrada al barco. Se suele usar mucho este tipo en zonas arenosas donde es necesario situar la boca en calados donde no se produzcan aterramientos (por lo menos durante cierto tiempo, ya que a la larga la lnea de playa avanzar hasta la boca si la corriente litoral de aterramientos es intensa), y tambin para abrigar bahas profundas, dejando el paso en el centro en el punto de ms calado y abrigando una amplia superficie.

Tambin se adopta como solucin cuando se desea un gran antepuerto en algn puerto importante. En el caso de puertos militares situados en amplias radas se suele emplear este sistema dejando generalmente dos entradas a base de que se deje un trozo aislados en el centro; en estos puertos las entradas suelen ser muy amplias (llegan hasta cerca de los 1.000 metros) por necesidades de seguridad de la flota de guerra y se abren directamente al mar, como es natural, entra mayor agitacin en el puerto y a pesar de la expansin de la ola suele existir bastante oleaje aunque es menos molesto puesto que las flotas de guerra suelen estar fondeadas y aguantar mayor agitacin de la que sera admisible para un puerto comercial con barcos atracados en muelles.


Diques convergentes disimtricos Diques con antemurales. En algunos puertos con diques convergentes donde estos dejan mucho espacio interior estando muy separados los diques entre s formando una boca muy amplia que dejara poco abrigo en vez de prolongar uno de los diques se prefiere dos bocas a base de construir delante otro dique aislado. Parecida a esta solucin es la de los diques convergentes en lnea con un tramo aislado.


Diques paralelos.

Se usa esta disposicin de diques en los puertos creados sobre tierra o bien en las desembocaduras de ros navegables. Ofrecen muchos inconvenientes como: aterramientos importantes, malas condiciones de la navegacin de entrada de los barcos, penetracin de agitacin, etc. Para evitar estas dificultades se suele prolongar el espign ms expuesto al oleaje; otras veces se disponen fosas rompeolas consistentes en ampliaciones donde la expansin que sufre la ola la amortiguan. Este tipo de diques tiende a desaparecer sustituyndolos por un sistema exterior de diques convergentes que engloben los primitivos con lo que se consigue aumentar la seguridad de entrada en el canal, crear un puerto exterior ms seguro, etc.

Diques paralelos

3.3.2 Estructura de los diques. Caractersticas Como ya se ha indicado prcticamente existen slo dos tipos de diques que impiden el paso del oleaje: los rompeolas y los reflejantes y otro derivado de ellos que son los mixtos, y los que amortiguan el oleaje: sumergidos, flotantes, y neumticos o hidrulicos. El oleaje est acumulando las partes de la energa existente en la tierra que llega del sol, siendo sta anulada en la costa, lugar de realizacin de nuestras obras exteriores. Quiere esto decir que las acciones que van a actuar sobre este tipo de obras van a ser muy importantes. El gran problema de los puertos son los aterramientos que en su interior puedan producirse, ya que en general se construyen en zona litoral activa. Si queremos que el puerto funcione adecuadamente durante su vida previsible, ser conveniente proyectar stos de forma que se reduzca al mximo la posibilidad de aterramientos, adems de dotarlos de sistemas de dragado adecuados.


La ola al avanzar hacia la costa y encontrar fondos con taludes inferiores a cierto valor rompe anulndose su energa. En otro caso si se propaga en fondos con profundidad por encima de un mnimo y no rompe, al encontrar un obstculo vertical o de pendiente muy fuerte, se refleja en l volviendo al mar de acuerdo con las leyes fsicas de reflexin. De acuerdo con esto, los dos procedimientos para combatir la accin directa de la ola sobre la estructura son los de provocar su rotura o provocar su reflexin. Lo primero se har mediante obstculos con taludes inclinados lo suficiente para provocar la rotura de la ola. Llo segundo se lograr a base de taludes muy verticales. Las caractersticas fundamentales de cada uno de los dos tipos son: 3.3.2.1.- Diques de talud Estos diques se ejecutan con los paramentos en talud con diferentes pendientes segn el material que se utilice.

Seccin de un dique en talud Las ventajas de estos son: Los terrenos martimos son en general de mucha peor calidad que los terrenos continentales, puesto que en ellos existen capas superficiales de fangos y lodos de espesor variable con unas caractersticas geotcnicas muy deficientes. En ocasiones estas capas pueden existir a distintas profundidades en forma de lentejones. La situacin frente a estas capas es difcil, y la colocacin de obras sobre ellas va a dar lugar a asientos importantes que han de soportar y asumir las obras colocadas encima de ellos.


Estos asentamientos son perfectamente asumidos por las obras de escollera debido a su gran flexibilidad, resultando por ello muy adecuadas para terrenos con asentamientos irregulares y para terrenos de cimentacin muy irregular. A pesar de la gran flexibilidad de estas obras es conveniente realizar un estudio geotcnico detallado para detectar la presencia de este tipo de materiales as como los espesores de estas capas, para tratar de huir de zonas donde los asentamientos puedan ser importantes incluso para obras tan flexibles. Tambin por esta razn tiene poca importancia para el conjunto de la obra la aparicin de brechas o averas parciales que se produzcan en temporales extraordinarios. Adems stas suelen ser de reparacin fcil, mientras no se reparen continan con su labor de abrigo en gran proporcin aunque parcialmente estn averiados. La flexibilidad de estas obras ha sido un factor que ha hecho que en la actualidad estos diques hayan sustituido casi en su totalidad a los diques verticales de fbrica. Su construccin es relativamente sencilla puesto que no exige unos medios excepcionales de puesta en obra. Sin embargo presentan los siguientes inconvenientes: Los espigones son obras de poca altura y relativamente estrechas, lo cual hace que sean rebasables en cuanto la energa del oleaje aumenta. Esto hace que presenten dos problemas fundamentales, uno de tipo funcional y otro de tipo constructivo: -Problemas funcionales: son debidos a que el oleaje es capaz de pasar por encima el espign a la zona abrigada por l, lo cual va a provocar en sta un movimiento del agua que va a resultar muy incmodo para las operaciones que haya que realizar en esta zona. -Problemas constructivos: el pequeo oleaje originado en la zona abrigada va a atacar la parte superior del espign en contacto con este oleaje, puesto que se trata de una zona inestable ante la accin de un oleaje por pequeo que ste sea. Por tanto, esta zona siempre ser conflictiva a la hora de hacerse el dique rebasable.


Dique rebasable

Llegamos a la conclusin, de que el gran inconveniente de estos espigones es que son fcilmente rebasables. Las soluciones para que este tipo de obras sea irrebasables constituyen a su vez nuevos problemas de ndole constructiva. Las soluciones que podran adoptarse son:

1. Aumentar la altura: para que un dique de este tipo sea irrebasable su altura deber ser del orden del doble de las mximas alturas de la ola que se vayan a producir en la zona. Como se ver ms adelante este problema ha hecho que se investigara la altura de coronacin de un dique de escollera en funcin de la altura de ola buscando su optimizacin.

2. Aumentar el ancho de coronacin a la vez que se disminuye su altura. Sera necesario

un ancho de coronacin de unos 15 o 20 m como mnimo. Como puede deducirse fcilmente, ambas soluciones exigen un volumen de material (m3 de ridos) ingente, lo que produce problemas muy serios en la explotacin de canteras en cuanto que es necesario extraer gran cantidad de material. Adems surge un problema adicional que es el transporte de estos materiales hasta la zona de construccin de la obra, puesto que transportar tales cantidades de materiales produce daos muy serios en todo tipo de carreteras. La explotacin de canteras tan grandes origina problemas medioambientales muy serios. Todos estos inconvenientes estn haciendo que este tipo de soluciones masivas cada vez tenga ms detractores. Sin embargo, este tipo de obras combinadas con obras de fbrica dan unos resultados bastante aceptables por lo que an se realizan obras de este tipo. En la construccin de espigones se presenta otro problema de tipo constructivo, aunque este tiene una solucin artificial factible. Como ya sabemos, los bloques de los distintos mantos deben de tener unos pesos determinados, mayores cuanto ms exterior sea el manto, pues bien, una cantera en condiciones normales pueden darnos bloques de hasta 8 toneladas como mximo, que para la mayora de los casos resultan muy pequeos, es decir, poco pesados. Esto hace que tengamos que recurrir a la construccin de bloques artificiales que renan las condiciones de peso y forma adecuadas. En principio puede parecer que la forma no sea un condicionante, pero como ms adelante veremos hay casos en los que s lo puede llegar a ser. Otros inconvenientes que presentan son:

-Necesitan gastos de mantenimiento continuo equivalente prcticamente al 2% de la obra. -Mucho plazo de para su construccin. -Resta de superficie til de fondeo con su talud.


3.3.2.2.- Diques verticales Estos diques son estructuras de fbrica con los paramentos verticales en ambos lados.

Ejemplo de dique vertical Presentan las siguientes ventajas:

- Menor volumen de obra en comparacin con una obra de talud para igual caso.

- Mayor rapidez de ejecucin del dique

- Menor costo unitario hasta cierta profundidad. A partir de ella el costo aumentar considerablemente.

- Posibilidad de construccin aunque no existan canteras apropiadas.

- Posibilidad de usarlo como muelle en el paramento interior

- Presenta mayor superficie til de fondeo en el puerto

- Proporciona abrigo total contra la propagacin del oleaje a travs del dique Y sus inconvenientes son:

- Exigen inexorablemente un calado al pi del dique mayor de 4H para que se produzca la reflexin de la ola.

- Necesitan grandes medios auxiliares de obra.

- Gran temor a los asientos y necesidad de fondos apropiados

- Favorecen la formacin de corrientes de fondo la erosin del terreno y su socavacin.


- Necesidad de gran altura de coronacin por elevacin de la ola en la reflexin - Posibilidad de grandes averas y dificultad y caresta de reparacin. Hay que calcular el dique para las mximas olas con la caresta correspondiente. - Dificultad de construccin y colocacin en obra de los grandes elementos prefabricados.

3.3.2.3.- Comparacin entre ambas tipologas Profundidad existente. Si no existe un calado mayor de 4H forzosamente se elegir el tipo rompeolas. Si existe ms profundidad es ms ventajoso econmicamente el vertical. Si se pasa ya de cierto calado ( de 15- 16 metros) es necesario si se elige el tipo vertical, disponer a partir de esa cota un macizo de cimentacin. Naturaleza del fondo. Si el terreno es fangoso o blando no debe elegirse el vertical o hay que proceder previamente a una sustitucin del terreno. Oleajes. Si existen olas de ms de 7 metros, hay que eliminar prcticamente los verticales por la altura necesaria sobre el nivel de reposo. Si la agitacin del mar es muy continua son preferibles los de talud por cuestiones constructivas. Materiales de construccin. Si no existen canteras apropiadas y relativamente cercanas es preciso acudir a soluciones de diques verticales o de escollera artificiales, aunque esto ltimo solo es aconsejable para formar mantos y no para todo el macizo. Medios auxiliares. Si no existen medios apropiados (diques secos o flotantes, gras flotantes, etc.) es forzoso acudir al dique rompeolas. Factores de trfico Si es necesario ahorro de superficie de fondeo es conveniente el vertical y lo mismo si se desea un atraque interior. Rapidez de ejecucin. Con medios apropiados y favorables condiciones nuticas es ms favorable la solucin del tipo vertical. Seguridad y mantenimiento. El dique vertical es ms econmico de mantener que el talud. En cambio el riesgo de averas es muchsimo ms grave en el vertical. Debe adoptarse la solucin del tipo de dique rompeolas por seguridad de la obra salvo una razn muy justificada.


3.3.2.4.- Otras tipologas

Diques sumergidos

Diques flotantes

Diques neumticos


3.4. OBRAS DE ACCESO Uno de los grandes problemas que suelen presentarse en los puertos es la falta de calado y puede dar lugar a hacer totalmente intiles las instalaciones. El problema se agrava en aquellos puertos que, concebidos para un determinado calado, llegan a cegarse por los aterramientos hasta quedar fuera de uso. Para evitar esta situacin hay que proceder a la limpieza de los aterramientos y dado el volumen que stos pueden alcanzar, el problema planteado toma carcter de gran gravedad hasta el punto de que sta caracterstica influye de forma decisiva en el coste de mantenimiento del puerto. Tambin puede presentarse otros casos diferentes como son: deseo de aumentar los calados existentes en un puerto, abrir una nueva va de navegacin o bien ganar terrenos al mar mediante el relleno de ciertas zonas, obtener materiales para rellenos, sanear terrenos inadecuados con poca capacidad portante, eliminar materiales contaminantes o contaminados, etc... Para todos los trabajos citados se usan las dragas y se realizan los dragados, trabajo que constituye una parte muy importante de las obras martimas.

3.4.1 Clasificacin y caractersticas de los dragados 3.4.1.1 Clasificacin Los dragados se pueden clasificar segn el punto de vista que se adopte en la forma siguiente: Por su destino:

Dragados nuevos o de primer establecimiento. Dragados de mejora. Dragados de aterramientos. Para cimentacin de obras

Por su clase:

Dragados en arenas Dragados en fangos o arcillas Dragados en roca o materiales duros

Por su situacin:

Dragados en barras Dragados en interior de ros Dragados en drsenas y zonas de muelles

Por el destino de los productos:

Vertidos al mar Elevados a tierra o vaciadero


3.4.1.2 Caractersticas del dragado El dragado es una excavacin submarina que presenta las mismas fases que la operacin terrestre, es decir: excavacin, transporte y vertido, pero las condiciones especiales del medio en que se ejecuta introducen unas diferencias fundamentales con respecto a la excavacin terrestre. Por una parte al estar el terreno sumergido y tener que emplear artefactos flotantes, se pueden usar mquinas poderosas y aprovechar el agua como medio de transporte del producto emulsionado. Por otra parte, en cambio, las condiciones meteorolgicas influyen de manera decisiva en el desarrollo del trabajo, adems hay clases del terreno que emulsionados, no admiten ciertas formas de transporte por no decantar, lo que obliga a prescindir de tcnicas de ms rendimiento y economa que las que es necesario emplear. Segn el clima martimo (altura de ola) tendremos que tener en cuenta las restricciones de los trabajos:

Las dragas estacionarias pueden trabajar con Hs 1 m y se deben refugiar en puerto cuando Hs 2 m Las tuberas flotantes tiene que ser retiradas cuando Hs 2 m Las dragas de succin en marcha son operativas con Hs 2,5 m La velocidad de la corriente influye en la operatividad de las dragas a partir de 1m/s y su accin debe ser tenida en cuenta cuando se instalen tuberas flotantes. Hay que considerar, asimismo, que las corrientes provocan la dispersin de los slidos en suspensin.

Por otra parte, es necesario conciliar el trfico martimo con las operaciones de dragado, esto es, con las evoluciones de las dragas, recorridos a las zonas de vertido de materiales, anclas, cabrestantes, tuberas, etc. Se debe planificar con suficiente antelacin el balizamiento de la zona influenciada por el dragado y tener en cuenta que la estela de los barcos puede dificultar el trabajo de las dragas estticas. Por tanto al estudiar un dragado hay que tener en cuenta las condiciones del emplazamiento de la obra La clase de terreno es fundamental en la eleccin de la mquina ms apropiada; por un lado hay que tener en cuenta los materiales que por su composicin fsica y caractersticas no decanten; por lo tanto, ya de entrada se ve que para el dragado a ejecutar en arcilla o fango no se podrn emplear nada ms que dragas de tipo mecnico de excavacin o bien aquellas que an dragando a base de succin envan directamente la mezcla a tierra sin depositarla previamente en cntara. Por otra parte, en cambio, arenas presentan grandes ventajas para ser dragados por medio de bombas centrfugas, pudiendo entonces decantar directamente o enviarlas a tierra. Por ltimo, si los terrenos son muy duros, habr que proceder a un quebrantamiento previo por medio de explosivos o de medios mecnicos para poder ser extrados posteriormente por las dragas correspondientes. En cuanto al destino de los productos influye nicamente en los medios auxiliares, puesto que en caso de que por cualquier conveniencia interese no arrojarlos al mar abriendo compuertas, habr que disponer de elevadores o gras que los descarguen en tierra as como vaciaderos apropiados para el caso.


Todos los factores mencionados se influyen mutuamente y condicionan simultneamente la forma en que deba organizarse la obra y nicamente despus del estudio conjunto de las anteriores facetas se puede elegir el sistema de ejecucin adecuado o de lo contrario el resultado ser negativo. No hay que olvidar que un dragado supone en muchos casos un movimiento de tierras muy importante y que el costo final es muy elevado por lo que una decisin errnea puede originar un serio quebranto econmico. 3.4.2 CLASES Y TIPOS DE DRAGAS El material de los dragados puede dividirse segn el tipo de operacin que realiza en:

Material de excavacin Material de transporte Material de vertido Material complementario

Algunos artefactos pueden ejecutar ms de una de las operaciones citadas o incluso el ciclo completo, pero en definitiva siempre existen diferenciadas esas operaciones aunque se realicen sucesivamente por el mismo artefacto. 3.4.2.1. Material de extraccin. Dragas Las dragas se dividen en dos clases principales de acuerdo con la forma en que extraen los productos:

Las que lo hace por accin mecnica de excavacin Las que lo hace por medio de succin

A su vez existen diferencias dentro de estos dos grupos principales sobre todo en el primero debido a las diversas clases de mquinas que pueden utilizarse; las de succin tienen como denominador comn el empleo de bombas de succin, diferencindose solamente en la forma de realizar el trabajo. Por otra parte pueden distinguirse otras caractersticas diferenciales, tales como que sean autopropulsadas o no, que viertan los productos extrados en cntaras situadas en el propio barco o utilicen gnguiles o barcazas para su transporte, etc.., e incluso pueden intervenir en la clasificacin el tipo de combustible empleado. Prescindiendo de caractersticas que son accesorias y que pueden cambiarse en el mismo artefacto, la clasificacin ms usada es:

Dragas de accin mecnica Draga de cuchara Draga de pala Draga de rosario


Dragas de accin hidrulica o succin Draga estacionaria o impulsora Draga autopropulsada estacionaria Draga de succin de arrastre Cutter

3.4.2.2. Forma de trabajo de las dragas 3.4.2.2.1 Draga de cuchara. Es sencillamente una gra con una cuchara bivalva. Va situada sobre la embarcacin o pontn que puede ser autopropulsado o no y que puede llevar o no cntara; en este ltimo caso se colocarn al lado de la cuchara gnguiles para recibir el producto. Este tipo de draga es muy til para dragados de pequeo volumen y en punto prximos a los muelles, donde es difcil el trabajo de las grandes dragas, o para materiales rocosos una vez quebrantados y que por su volumen reducido no aconsejen el empleo de una draga de rosario. Esta draga consiste en un pontn sobre el que se encuentra una gra, en uno de sus extremos, que sostiene una cuchara. El material que se eleva con la cuchara se descarga en un gnguil situado al lado del pontn. Tambin se pueden usar una sola embarcacin que haga las funciones de pontn y gnguil. El pontn puede mantenerse en posicin por anclas y guinches o puede combinar un sistema de pilones de fijacin durante el dragado y un sistema de guinches para la reubicacin del pontn.

Esquema de draga de cuchara

Eficacia segn el tipo de suelo a dragar

Roca: draga bien rocas sedimentarias muy blandas o meteorizadas. Es til en profundidades importantes. No puede competir si aumenta la dureza del material

Cantos rodados grandes y medianos: muy apta. Debe adaptarse la cuchara al tamao de los cantos rodados

Gravas: son aptas. Se utilizan cucharas con dientes. En gravas densas se utilizan cucharas pesadas. El desgaste y rotura de las cucharas puede ser importante

Arenas medianas y gruesas: opera satisfactoriamente


Arenas finas bien graduadas: se requieren cucharas con labios afilados, parcialmente apta

Limos: se utiliza muy raramente. Los finos pueden ser lavados de la cuchara

Arcillas: Draga arcillas de todo tipo. En arcillas duras se utilizan cucharas pesadas con dientes. El vaciado de la cuchara puede ser difcil

Suelos orgnicos: muy apta

Restos: se dragan bien. Pueden perturbar la descarga de la barcaza. El personal con los separa y los pone en la cubierta del pontn. Puede hacerse con una reja mvil

Mtodo de operacin: El pontn se fija mediante un campo de anclas con el eje de la draga en el eje del corte propuesto y con la gra cerca del borde de trabajo. Se draga todo el material que entre dentro del radio de la gra hasta el nivel de diseo y se carga en la barcaza. Cuando no queda ms material se avanza el pontn mediante los guinches. Cuando la barcaza se llena se sigue cargando una segunda barcaza en la otra banda Factores lmites:

Min. Profundidad agua 1 m

Max. Profundidad agua 50 m

Max. Corriente de travs 1,5 nudos

Altura de ola mxima 2 m

Max. Tensin de corte (arcillas) 300 kPa

Max. Compresin (rocas) 1 Mpa

Equipamiento auxiliar: Cuchara: El tipo de cuchara debe ser cuidadosamente seleccionada dependiendo de las caractersticas del material a dragar. Para limos blandos, barros y arcillas se puede utilizar una cuchara liviana de la mxima capacidad que soporte la gra. Para arcillas firmes o rocas muy dbiles se utiliza una cuchara con dientes muy pesada. Para cantos rodados sueltos o roca partida una cuchara piel de naranja es apropiada.


Tipos de cuchara

Barcazas: Las barcazas que se utilizan para el transporte del material pueden ser del tipo de casco abierto, denominadas tipo Split

Ventajas e inconvenientes Carga material dragado con perturbacin mnima. Llenado con mayor proporcin de slidos. No se ve afectada por cantos rodados, basura, etc. La draga es adecuada para el dragado de reas confinadas tales como a lo largo de muelles, a la entrada de drsenas.


La profundidad de operacin tiene como lmite la capacidad del carretel de la gra. Por lo tanto es posible dragar hasta profundidades que son difciles de alcanzar con otras dragas de tamao equivalente. El pontn suele tener muy poco calado, por lo tanto se puede operar en aguas de muy poca profundidad. Es muy til para dragar trincheras angostas Tiene un nivel de produccin bajo. El tiempo efectivo de excavacin es una pequea parte del ciclo de dragado Tiene dificultades en dejar un fondo nivelado y preciso. Para asegurar que no queden puntos altos es necesario, particularmente en suelos cohesivos, sobredragar una cantidad importante. La combinacin de baja produccin y la necesidad de sobredragado importante resulta en costos unitarios elevados, especialmente si se requiere remover capas de material delgadas de grandes reas. La penetracin en suelos duros se logra solamente por el peso de la cuchara, a menos que se haga un pre-tratamiento. El rango de materiales que puede ser dragado econmicamente es muy limitado 3.4.2.2.2. Draga de pala. Su funcionamiento es anlogo al de una simple pala de excavacin terrestre; va montada sobre un artefacto flotante y los productos extrados se vierten sobre gnguiles. Es muy til para trabajar a lo largo de malecones o para extraer la roca quebrantada por un romperrocas. Este equipo ha evolucionado a partir de la retroexcavadora terrestre. La draga est montada sobre un pedestal en un pontn con pilones, descargando en gnguil en el lateral. El pontn presenta una forma redondeada por proa a los efectos de facilitar la operacin del brazo de la draga. Por sus caractersticas es un equipo de dragado que puede implementarse con relativa facilidad para dar soluciones rpidas a problemas de poca envergadura


Esquema de draga de pala Eficacia segn el tipo de suelo a dragar

Rocas: puede dragar rocas sedimentarias blandas a medianas

Cantos rodados: Muy adecuada sobre todo si los cantos rodados estn enterrados en otros materiales y son grandes. El lmite est dado por el tamao del balde

Gravas: se pueden dragar con relativa facilidad

Arenas: no presentan problemas al dragar arenas. En materiales densos a muy densos baja el rendimiento

Limos: : pueden dragar pero habitualmente no son usadas por el bajo rendimiento comparado con otras dragas. Limos y arenas finas tienden a ser lavadas del balde durante el ciclo de dragado

Arcillas: pueden dragar con relativa facilidad dependiendo de la dureza. Cuando son muy pegajosas se pegan al balde y cuesta vaciarlo

Suelos orgnicos: se draga

Mtodo de operacin La draga tipo retroexcavadora se utiliza habitualmente para cargar una barcaza amarrada al costado del pontn. En ciertas oportunidades, como en el caso del dragado de trincheras, el material se deposita al costado de la zanja. Como no se puede colocar demasiado lejos hay que tener cuidado que el material dragado no reingrese a la zanja. El movimiento de avance del pontn se realiza habitualmente con ayuda del brazo de la retro. Factores lmite: Mn. profundidad de agua 2 m

Max. Profundidad agua 24 - 33 m

Max. Corriente de travs 2 nudos

Altura de ola max. 1,5 m

Max. Ancho de corte 25 m

Min. Ancho de corte Ancho del balde

Max. swell 1 m

Max. Compresin (roca intacta) 10 Mpa

Equipamiento auxiliar Baldes: El tipo de cuchara debe ser cuidadosamente seleccionada dependiendo de las caractersticas del material a dragar. Para limos blandos, barros y arcillas se puede utilizar una cuchara liviana de la mxima capacidad que soporte la gra. Para arcillas firmes o rocas muy dbiles se utiliza una cuchara con dientes muy pesada. Para cantos rodados sueltos o roca partida una cuchara piel de naranja es apropiada.


Chisel de percusin: para romper rocas Barcazas: Las barcazas que se utilizan para el transporte del material pueden ser del tipo de casco abierto, denominadas tipo Split

Ventajas e inconvenientes La habilidad de dragar un amplio rango de materiales La posibilidad de trabajar en espacios confinados El control preciso de posicin y profundidad La ausencia de anclas y cables, con lo que se evita obstruir la navegacin Mnima perturbacin y dilucin del material Un ciclo de dragado mas rpido que el ciclo de la draga de cuchara La operacin requiere una sola persona en la cabina, teniendo una tripulacin total de 2 o 3 para colaborar en el movimiento del pontn y su mantenimiento Al ser un equipo de origen terrestre muchos componentes son de produccin en serie con menores costos de capital. Bajo nivel de produccin La finalizacin del nivel de dragado depende de la habilidad del operador. Aunque los sistemas de automatizacin mejoran sensiblemente este aspecto La complejidad de la mquina requiere mucho mantenimiento y reparaciones que incrementa los tiempos muertos (downtime). Por ser un equipo de origen terrestre cuyos elementos son de produccin en serie, puede suponer un sobrecosto el obtener elementos para equipos de grandes dimensiones. 3.4.2.2.3. Draga de rosario. Consiste fundamentalmente en un cajn flotante de forma rectangular con una ranura en un extremo por la que pasa una cadena de cangilones que se soporta por una gran viga (llamada


escala) sujeta en una de sus extremos en un castillo central y colgada por el otro de un soporte en la proa. La cadena est formada de una serie de cangilones unidos por eslabones que se mueven por un tambor o prisma que es accionado por correas unidas a la mquina principal. El producto extrado se vierte en un pozo central y se arroja sobre los gnguiles que son embarcaciones dispuestas para recibir el producto y que generalmente tienen puertas en el fondo para en caso necesario poder abrirla y arrojarlo al fondo del mar Este tipo de draga se utiliza desde hace mucho tiempo y es un equipo muy robusto que bien mantenido puede dar muchas satisfacciones. El diseo bsico de las dragas de cangilones ha permanecido inalterado por muchos aos.

Esquema de draga de rosario


Draga de rosario Eficacia segn el tipo de suelo a dragar Limitaciones

No son autopropulsadas. Los movimientos necesarios para dragar se hacen con cabrestantes sujetos a anclas. Alcanzan profundidades de dragado entre 20 y 30 m. Pueden trabajar con Hs 1 m. Son verstiles en cuanto a la naturaleza del material a dragar. La posibilidad de utilizar distintos tipos de cangilones les permite dragar desde fangos hasta rocas blandas o rocas duras previamente fragmentadas. Los rendimientos son muy variables en funcin del material a extraer: varan entre 2.500 m3/da para roca blanda y 10.000 m3/da para terreno suelto.

Equipamiento auxiliar:

Se pueden utilizar diferentes cangilones para diferentes materiales. Pueden ser de diferentes tamaos. Se utiliza un pontn especial para soportar el cable frontal por encima del nivel del agua. Se utilizan distintos tipos de ancla segn el tipo de suelo. El nmero, capacidad y tipo de las barcazas ser elige en funcin de los requerimientos del trabajo. Se utiliza un remolcador para efectuar los movimientos de la draga de un lugar a otro.

Tipo de material Regular

Roca sedimentaria blanda Buena

Roca partida Regular

Cantos rodados grandes Buena

Cantos rodados medianos Buena

Gravas Buena

Gravas arenosas Buena

Arenas Buena

Limos Regular

Arenas cementadas Buena

Arenas arcillosas firmes Buena

Arcillas limosas blandas Buena

Arcillas limosas firmes Regular

Arcillas cohesivas o pegajosa Regular

Suelos orgnicos Buena

Debris (residuos slidos) Mala


Como en todo trabajo de dragado es necesario contar con levantamientos actualizados de las zonas dragadas y de las zonas a dragar por lo que es necesario contar con una embarcacin para efectuar los levantamientos batimtricos.

Ventajas e inconvenientes Dragado continuo. La dilucin del material no es muy significativa. Al ser un dragado continuo se puede obtener un nivel bastante uniforme del fondo. Son aptas para enrasar banquetas. El sobredragado tcnico no es excesivo. No es sensible a la presencia de restos. La draga sea pesada asociado a sistema elstico de amarre permite continuar con la operacin en la presencia de olas moderadas. La dependencia de la carga en barcazas que reduce las posibilidades de realizar rellenos. Baja eficiencia en los casos que se requiere dragar espesores pequeos. Niveles de ruido elevados. En materiales cohesivos pegajosos los cangilones pueden tener problemas al vaciarse. La draga no es apta para trabajar en aguas con muy poca profundidad. Tienen altos costos de capital y costos operativos. Interrumpen el dragado la presencia de cables o cadenas 3.4.2.2.4. Draga estacionaria impulsora. Se trata de un pontn flotante con una bomba centrfuga que dispone de un tubo rgido ajustable dirigido hacia delante y que puesto en contacto con el fondo lo succiona y enva directamente a tierra. 3.4.2.2.5. Draga autoportadora estacionaria. Es un tipo de draga que solamente se diferencia de la anterior en que tiene una cntara donde vaca el producto y que una vez ha llenado su cntara levanta anclas y se va navegando hasta el punto donde, abriendo compuertas, la vaca por fondo. Como es natural, este tipo de draga tambin puede usarse como la anterior. Consiste en un barco que tiene un tubo de succin que desciende hasta el fondo y que mediante la succin producida por las bombas centrfugas eleva la mezcla de agua y material hasta la superficie. La operacin se realiza con el barco fondeado. El resultado del dragado en el fondo es normalmente un pozo con la forma de cono invertido por lo que no se utiliza para la construccin o mantenimiento de canales. Algunas dragas estacionarias tienen cntara y pueden transportar el material agrandes distancias.


Esquema de draga autoportadora estacionaria Estas dragas son muy efectivas para dragar materiales no consolidados como arenas y gravas permeables Este tipo de draga no requiere equipamiento auxiliar salvo cuando carga en barcazas. Caractersticas

Profundidades de dragado hasta 30 m. Tienen un calado en torno a 3 m y son capaces de dragar terrenos emergidos

abriendo canal. Son muy adecuadas para dragar en drsena y rellenar recintos. Las tuberas de impulsin pueden ir sumergidas, esto es, apoyadas en el fondo, por lo que no interfieren con la navegacin. Son muy verstiles en cuanto al tipo de materiales a dragar: materiales sueltos, arcillas y rocas blandas. El gran nmero y variedad de dragas de succin que existen en el mercado hace que sus rendimientos oscilen entre 500 y 100.000 m3/da.

3.4.2.2.6. Draga de succin de arrastre. Es un tipo de draga anlogo a las anteriores pero que lleva un tubo rgido hacia atrs y por medio de motores de propulsin va marchando al mismo tiempo que va dragando. Presenta la gran ventaja sobre las anteriores de hacer ms rpida la operacin y poder dragar a pesar de que haya olas de dos metros de altura, unido a que ejecuta un tajo uniforme sobre el canal en vez de hacer excavaciones aisladas como en los otros casos.


La draga de succin por arrastre es en la actualidad uno de los tipos de dragas mas importantes por su versatilidad. Se trata de un barco muy especializado que remueve el material del fondo a travs de los tubos de aspiracin mediante la succin provocada por las bombas centrfugas, lo almacena en el mismo barco en cntaras, lo lleva hasta el lugar de vaciado y lo descarga. Todas estas operaciones las realiza la draga de succin mientras se desplaza con el movimiento de un barco normal. Eficacia segn el tipo de suelo a dragar

ROCAS: Estas dragas son capaces de dragar rocas blandas o muy blandas, pero se utilizan generalmente solo en casos en que representen una pequea proporcin del total de suelo a dragar. CANTOS RODADOS: No es adecuada para este material. GRAVAS: Estas dragas tienen algunas dificultades para dragar gravas sobre todo cuando tiene una granulometra bien graduada y se presenta en forma densa debido a la dificultad de erosionar ese material. ARENAS Y LIMOS NO COHESIVOS: La TSHD son ideales para este tipo de materiales no cohesivos, pero el rendimiento disminuye cuando se presentan capas de arena cementada o estratos de arcilla. La produccin se incrementa mucho si se agregan chorros de agua a alta presin en el cabezal. ARENAS FINAS MUY COMPACTAS: El cabezal de dragado tiene dificultades para penetrar este suelo y tiende a arrastrarse en la superficie siendo la produccin baja. ARCILLAS Y SUELOS COHESIVOS: La TSHD es adecuada para dragar suelos cohesivos blandos y muy blandos, y comienza a tener dificultades a medida que la tensin de corte del suelo aumenta. BASURA-DEBRIS-MATERIALES DE DEMOLICIN: No es adecuada para este material.


Sus principales caractersticas son:

Calado mnimo en torno a 5 m, pudiendo alcanzar en determinados casos los 12 m. Profundidad de dragado hasta 100 m en las grandes dragas. Dragan navegando a una velocidad prxima a 2 nudos (1 m/s) y durante el transporte alcanzan velocidades de 12 nudos (6 m/s). El tiempo de llenado de la cntara es aproximadamente de una hora, aumentando cuando la forma de la zona a dragar obliga a realizar frecuentes cambios de sentido y/o direccin. La capacidad de la cntara vara entre 1.500 m3 para las dragas pequeas y 38.000 m3 para las grandes.

Con las dragas de gran porte se alcanzan rendimientos de 100.000 m3 /da en el caso de arenas.

El vertido se puede hacer:

Abriendo el fondo de la cntara. Impulsando el material a travs de una tubera, instalada en una boya, a la que se conecta la draga. Proyectando el material a travs de un can.

Equipamiento auxiliar

La draga de succin por arrastre requiere poco equipamiento auxiliar.

Cabezales de dragado para diferentes tipos de materiales.

Lancha de relevamiento.

Tuberas para descarga de material.


Hay equipos modernos que llevan incorporado un sistema que inyecta agua a alta presin desde el cabezal de dragado, permitiendo disgregar y succionar rocas blandas

Los equipos modernos van equipados con sistemas que optimizan los rendimientos.

Disponen de avanzados sistemas de posicionamiento y navegacin. 3.4.2.2.7. Cutter (cortador). Es una draga de succin fija que en el extremo de su tubo lleva un dispositivo con cuchillas que giran en torno a un crculo y que van destrozando el terreno y dejndolo suelto. Este tipo es muy til para aquellos terrenos en los que, por ser muy compactos, como las arcillas, arenas o gravas, la corriente de aspiracin de la bomba no es suficiente para succionarlos. Como es natural, en realidad el cutter no es un tipo esencial de draga sino un dispositivo que se monta en el extremo de un tubo de succin de una draga. Hoy en da se ha generalizado y en aquellos puntos donde existen vaciaderos cercanos para poder enviar directamente el producto a tierra suelen ser muy econmicos, dando los mximos rendimientos. La forma de trabajar de estos barcos suele ser hincando una pata que llevan en popa y abanicando por medio de anclas laterales de proa.

3.4.2.3. Material de transporte. Gnguiles y tuberas Para el transporte del material desde el punto del dragado hasta el de vertido, sino lo hace ya la propia draga, existen dos mtodos: los gnguiles y las tuberas. Un gnguil es simplemente una barcaza de transporte en la que se deposita el producto del dragado. Pueden ser cerrados por el fondo en cuyo caso en el lugar de vertido hay que extraer los productos del gnguil, o bien disponen de puertas en el fondo, que giran alrededor de unas charnelas y estn colgadas de cadenas, lo cual permite arrojar el producto al fondo.


Los gnguiles pueden ser autopropulsados o remolcados, los primeros suelen usarse para grandes distancias de vertido, son de gran capacidad y de gran potencia de mquinas, pudiendo navegar hasta con olas de dos metros. Los remolcados se usan preferentemente en drsena o ros donde las maniobras son difciles, ya que los remolcadores permiten ms facilidad de maniobra que los gnguiles autopropulsados. En el caso de que existan vaciaderos cercanos y la draga sea de succin se emplean para el transporte tuberas flotantes y terrestres por las que se conduce la mezcla de agua y terreno desde la draga hasta el vaciadero. A veces pueden usarse tambin cintas transportadoras que van desde la draga hasta tierras; este sistema se emplea cuando se draga en un puerto estrecho y se puede alcanzar fcilmente las mrgenes desde la draga. 3.4.2.4. Material vertido Si los productos no son vaciados por el fondo de los gnguiles, o impulsados directamente a tierra mediante tuberas, hay que proceder a vaciar los gnguiles mediante los elevadores. Estos son de dos tipos: de succin y mecnicos Los primeros son los generalmente usados y consisten en bombas de succin que extraen el producto de los gnguiles, previa adicin de agua para poder succionar fcilmente, y los arrojan al vaciadero. Los segundos se emplean cuando el producto no puede succionarse o cuando se desea emplear el producto desecho. Se usan artefactos similares a las dragas mecnicas. 3.4.2.5. Material complementario Existe una serie de artefactos que se emplean en el dragado y que son completamente de los especficos del dragado. Entre ellos pueden citarse como ms importantes los romperrocas y perforadores y el material auxiliar flotante. Los romperrocas consisten en artefactos que llevan un pesado punzn que por medio de un mecanismo se puede levantar y soltar golpeando la roca, el peso llega a las 20 toneladas y la altura de cada es de dos o tres metros. Otros tipos ms modernos son los basados en los martillos neumticos que transmiten un nmero de golpes muy elevado sobre el fondo. En ciertos casos la tcnica empleada es el de las voladuras y para ello se hace perforaciones mediante aparatos montados en barcazas; como el oleaje impedira muchas veces el trabajo se emplean plataformas que se elevan sobre el agua sobre patas que se apoyan en el fondo, otras veces, si el trabajo no es importante, se usan martillos porttiles manejados por buzos. Se suele usar el romperrocas de piln de dureza media y estratificada, los martillos neumticos en terrenos duros y quebradizos y las voladuras en terrenos duros y compactos. En cuanto a material auxiliar flotante, pueden citarse los remolcadores, boyas, gras flotantes, sondadores, etc. Todo este material tiene tambin otros usos.


3.4.3 Eleccin del material apropiado. Aunque no pueden darse normas concretas ya que cada caso hay que estudiarlo a la vista de todas las circunstancias que en l concurren a continuacin se exponen la idea de la bondad de los distintos terrenos para cada tipo de artefacto:

- Dragas de cuchara

Buen terreno Sueltos o algo cohesivos

Regulares Compactos o fluidos

Malos Duros o rocosos

- Dragas de pala

Buenos Sueltos y compactos

Regulares Fluidos

No apropiada para rocas

- Dragas de rosario

Muy buenos terrenos Fangos y arcillas sueltas

Buenos Arcillas plsticas

Regulares Arenas sueltas y arcillas compactas

Malo Arenas compactas y margas

Muy malo Rocas

- Dragas de succin estacionarias

Buen terreno Arenas sueltas gruesas

Regulares Arena fina poco decantadas

Malos Terrenos compactos

Muy malos Arcillas, terrenos muy compactos

- Dragas de succin en arrastre

Muy buenos Arenas sueltas, gruesas o finas, fangos arenosos

Malos Terrenos compactos

No apropiados Arcillas y fangos

- Cuter Toda clase de terrenos incluso los compactos o rocas blandas.

3.4.4. Organizacin, rendimiento y control


De acuerdo con la caractersticas del material a extraer, de la condicin de su emplazamiento, posibilidad de vaciaderos, etc. Se elegir el sistema y material ms apropiado, es decir, se origina una especie de ecuacin entre terrenos, emplazamiento, caracterstica del material. La organizacin de los dragados variar segn el tipo de draga usada. En el caso de draga autoportadora suele ser independiente y el barco trabaja como un simple mercante como unidad independiente. El caso ms complejo que puede presentarse es el de un dragado con draga de rosario y vertiendo el producto sobre gnguiles y elevando a tierra el producto; hay que tener en cuenta que los diferentes elementos sean de dimensiones y caractersticas anlogas, es decir, que tengan igual potencia la draga y el elevador y que haya suficientes gnguiles de manera que ninguno de ellos pueda dar ms trabajo que el otro pueda ejecutar. El rendimiento de los artefactos vara mucho en funcin de los terrenos y las condiciones. Hay que distinguir entre el rendimiento terico mximo de un artefacto y el real que es final despus de tener en cuenta paradas por diferentes causas. Los dragados hay que dividirlos en dos clases diferentes: Dragados en nueva zona o puntos donde se pueden medir en perfil por no existir aterramientos Dragados en puntos donde existen aterramientos. 3.4.5 Costos y precios Generalmente, los puertos que necesitan un dragado continuo tienen sus propios elementos puesto que es mucho ms conveniente esta solucin para no depender de una subasta o concurso y poder tener elementos disponibles de dragado en un momento dado. En Espaa, se ha constituido la Agrupacin de Maquinaria que tiene a su cargo el control de todos los dragados del Estado para una mejor utilizacin del material propio y unificar precios y mtodos de obra.

3.5.- OBRAS DE ATRAQUE Y AMARRE Las obras de atraque y amarre se construyen en general en zonas abrigadas y se definen como aquellas que cumplen una o ms de las siguientes funciones:

a) Establecer una zona contacto entre agua y tierra b) Crear una superficie de paso de la mercanca o pasaje entre tierra y mar c) Crear una zona terminal de los sistemas de transporte tanto terrestre como martimo y

una zona de almacenamiento de mercancas El objetivo de una obra de atraque y amarre es proporcionar a los buques unas condiciones adecuadas y seguras para su permanencia en puerto y/o para que puedan desarrollarse las operaciones portuarias necesarias para las actividades de carga, estiba, desestiba, descarga y transbordo de pasajeros, vehculos y mercancas que permitan su transferencia entre buques o entre estos y tierra a otros medios de transporte.


3.5.1.- Muelles Segn el Diccionario de la Academia se define un muelle como aquella obra de fbrica, construida en la orilla del mar o de un ro navegable, y que sirve para facilitar el embarque y desembarque de cosas y personas e incluso, a veces, para abrigo de las embarcaciones. Segn la ROM, los muelles se definen como estructuras de atraque y amarre fijas que conforman una lnea de atraque continua, que en general excede en longitud al buque amarrado, y que estn conectadas con tierra total o parcialmente mediante rellenos a lo largo de la parte posterior de las mismas, dando lugar a la creacin de explanadas traseras adosadas.

Al ser la unin entre las operaciones martimas y terrestres de un puerto, el muelle consta de una estructura que contiene dos planos: uno vertical en el que se adosan los buques y otro horizontal a travs del cual se realiza la manipulacin de la mercanca o pasaje. Se clasifican de acuerdo con la funcin que realizan:

- COMERCIALES: mercanca general, Graneles lquidos, Graneles slidos, Contenedores, Roll on/roll off, Pasaje

- DEPORTIVOS

- PESQUEROS

- MILITARES

- DE REPARACIN En un muelle se distinguen las siguientes zonas que no son independientes entre ellas:

- Zona de operaciones. Generalmente se refiere a la parte terrestre pero lleva asociada la zona martima en la que se realiza la maniobra de atraque.

- Zona depsito: son reas horizontales donde se acopia la mercanca al aire libre o donde realizan las maniobras los vehculos que realizarn el transporte terrestre.

- Zona de superestructuras: Es la zona donde se ubican las edificaciones

- Zona de gras: donde se sita la maquinaria que realiza el transbordo de la mercanca


- Viales tanto para los vehculos de carretera como del ferrocarril

- Servicios y conducciones: Es una zona enterrada bajo las zonas de depsito y viales La construccin es una fase compleja debido a la obligacin de trabajar bajo el nivel del mar, debiendo realizar con precisin una buena cimentacin para luego levantar el muelle, por lo que, previo a la ejecucin de la cimentacin, es necesario conocer las caractersticas del terreno sobre el que se va a empotrar el muelle. En el apartado 3.6 se estudia su ejecucin.

3.5.2.- Duques de alba Los Duques de Alba son estructuras exentas y separadas de la costa que se utilizan como puntos de atraque, de amarre, de ayuda a las maniobras de atraque, as como de varias de estas tres funciones simultneamente. Se pueden disponer aislados o formado parte de pantalanes discontinuos de solucin mixta, bien delante o complementando a plataformas auxiliares no atracables, bien formando una nica lnea de atraque y amarre

3.5.3.- Pantalanes Los pantalanes se definen como estructuras de atraque y amarre, fijas o flotantes, que pueden conformar lneas de atraque tanto continuas como discontinuas, atracables a uno o a ambos lados. El principal elemento diferencial respecto de los muelles es que no disponen de rellenos adosados y, por tanto, no dan lugar a la creacin de explanadas. Pueden estar conectados o no a tierra, la conexin suele realizarse bien por prolongacin de la misma estructura o mediante pasarelas o puentes En general, los pantalanes que conforman lneas de atraque discontinuas suelen responder a soluciones mixtas, al estar constituidos o complementarse con varios duques de alba de atraque y/o de amarre, plataformas auxiliares generalmente no atracables y boyas de amarre.


3.5.4.- Boyas Las boyas son estructuras de amarre flotantes, cuya posibilidad de movimientos se encuentra limitada por una cadena amarrada a un ancla, a un muerto o a ambas cosas, los cuales suponen un punto fijo en el fondo. Una boya de amarre se denomina monoboya cuando adicionalmente permite la carga y descarga de graneles al estar conectada a tierra a travs de una conduccin submarina. En este caso la boya suele estar amarrada mediante varias cadenas con objeto de limitar al mximo sus movimientos horizontales. Se denominan campos de boyas las disposiciones que posibilitan el amarre de un buque simultneamente a varias boyas con el objeto de limitar los movimientos del buque amarrado.

3.5.5.- Eleccin del sistema de atraque y amarre La eleccin del modo de atraque depende de la mercanca transportada. La configuracin fsica ms conveniente depende principalmente del volumen y de los tipos de trficos (mercancas o pasajeros) que debern manipularse en el mismo, as como de los requerimientos operativos exigidos:

- Tamao, composicin y frecuencia de llegada de la flota de buques

- Necesidades de superficies y de equipos e instalaciones de carga y descarga en lnea de atraque.


- Necesidad de reas de almacenamiento ms o menos prximas a la lnea de atraque y de equipos e instalaciones de transporte entre sta y las explanadas

- Necesidades de conexin con el transporte terrestre La eleccin entre las diferentes configuraciones fsicas posibles que cumplen los requerimientos operativos y las capacidades de lnea de atraque y explanada necesarios, se realizar por criterios de optimizacin econmica, tomando en consideracin tanto los costes de construccin y conservacin como la posible renovacin o desmantelamiento, incluyendo adems los sobrecostes inducidos por las paradas operativas y los riesgos ambientales y sociales de las operaciones. Como criterio general, se elegir la tipologa que d lugar a un menor coste global generalizado por unidad de mercanca manipulada (o en su caso pasajero embarcado y desembarcado). El muelle suele ser la configuracin del atraque que se adapta a todos los tipos de trfico dado su gran flexibilidad operativa pero, dado que normalmente tiene un mayor coste de construccin que las otras configuraciones, no siempre es la ms adecuada desde el punto de vista econmico para atraques especficos.

Tipo de mercanca

Manipulacin Atraque

Uso comercial Graneles Lquidos

Productos petrolferos

Bombeo por tubera

Monoboya, campo boyas, Pantaln discontinuo

Gases licuados

Brazo de carga+ tubera

Pantaln discontinuo

Graneles slidos

Graneles minerales

Sistema discontinuo Muelle

Cereales y otros

Sistema continuo Pantalanes

Mercanca general

Convencional Sistema discontinuo Muelle

Contenedores Sistema discontinuo Muelle

Ro-Ro Medios rodantes + Elevacin

Pantaln continuo

Ferries Medios rodantes + Elevacin

Muelle

Multiproposito Medios rodantes + Elevacin

Muelle

Pasajeros Ferries Medios rodantes + Elevacin

Pantaln, muelle

Cruceros pantaln

Pesquero Pesca Sistemas discontinuos

Pantaln continuo Muelle

Deportivo Pantaln continuo

Industrial Muelle

Militar Pantaln continuo


3.5.6.- Partes y elementos de una obra de atraque y amarre.

Cimentacin: Es la parte de la obra encargada de transmitir al terreno las cargas de la estructura

Estructura: Es el elemento o conjunto de elementos cuya misin fundamental es conservar la forma de la misma haciendo frente a las acciones actuantes, martimas y terrestres, y transmitindolas a la cimentacin.

Superestructura: Es el elemento destinado a permitir la transmisin y el reparto de las acciones de uso y explotacin sobre la estructura resistente. De esta forma solidariza por la parte superior al conjunto de tramos estructurales y ofrece una lnea de atraque continua. Por otra parte, permite tambin corregir los defectos constructivos de alineacin y desnivel entre tramos estructurales

Relleno: Es el material de prstamo que se coloca en el trasds de la estructura para crear una explanada adyacente

Elementos de uso y explotacin: son aquellos elementos auxiliares cuya funcin es posibilitar el uso y explotacin de la obra de atraque y amarre de acuerdo con los requerimientos operativos exigidos: Los ms importantes son los siguientes:

o Vigas carriles: son aquellos elementos estructurales sobre las que discurren los equipos de manipulacin de movilidad restringida, cuando no forman parte directa de la estructura o superestructura de la obra de atraque

o Defensas: son elementos flexibles situados generalmente en la superestructura que absorben por deformacin parte o la casi totalidad de la energa cintica que se desarrolla durante el atraque o la permanencia del buque, limitando los esfuerzos transmitidos tanto a la obra como al casco del buque. A su vez, el sistema de defensas, en combinacin al sistema de amarre sometido a tensin puede utilizarse para minimizar los movimientos del buque atracado. Puntos de amarre: son elementos situados sobre la superestructura (bolados, y ganchos) que permiten configurar el sistema de amarre del buque al atraque, cuya funcin principal es limitar los movimientos del buque durante su permanencia en el atraque, transmitiendo los esfuerzos que se producen a la estructura resistente

o Rampa Ro-Ro: es un plano inclinado fijo o mvil cuya funcin principal es permitir la carga/descarga de los buques por medios rodantes, limitando la pendiente entre el buque y el muelle a un valor admisible.

o Galeras/canaletas: Son aligeramientos cerrados/abiertos que se disponen en la superestructura para acoger las redes tcnicas: abastecimiento de agua, electricidad, alumbrado, sistema contra incendios, telecomunicaciones.

o Pavimento: Capa superior del firme o estructura resstete dispuesta sobre la explanada para soportar el paso de vehculos.

3.6.- MUELLES


Los muelles pertenecern a uno de los siguientes tipos estructurales, segn su forma de resistir los esfuerzos a que va a ser sometido y que por lo tanto implicar su metodologa de clculo. 3.6.1.- Fijas cerradas

Las obras fijas cerradas masivas o cerradas son aquellas en las que la parte estructural conforma un paramento continuo vertical o cuasivertical de la lnea de atraque desde la superestructura a la cimentacin. Aunque en general no permiten el flujo importante de agua a travs de ellas, algunas veces este paramento puede disponer de huecos con objeto de reducir la posibilidad de reflexiones debidas a la accin del oleaje.

- Obras de Gravedad

En las obras de gravedad, la estructura resiste las acciones debidas a las cargas de uso y explotacin y, en su caso, al relleno del trasds, mediante su propio peso transmitindolas al cimiento normalmente a travs de una banqueta de cimentacin de escollera, todo uno u otro material granular.

Este tipo de estructuras requiere suelos de cimentacin competentes, de elevada capacidad portante, localizados en niveles accesibles. Estos suelos pueden ser bien tanto naturales como mejorados o procedentes de una sustitucin. MUELLES DE BLOQUES

La estructura resistente est formada por bloques de materiales ptreos o prefabricados de hormign. Los bloques pueden ser macizos o huecos, rellenndose posteriormente con un material de prstamo granular o con hormign. En general son paralelepipdicos.

Debido a que estos materiales se extraen en una cantera o se fabrican en talleres es necesario transportarlos al punto de colocacin, los pesos de los bloques prefabricados suelen oscilar entre 150 y 2000 kN.

La capacidad resistente radica en la movilizacin del rozamiento entre bloques, los cuales pueden o no estar solidarizados entre s.

La geometra de la seccin en general puede asimilarse a formas rectangulares o trapezoidales en las que la anchura de la base es del orden del 50 al 80 % de la altura.


SECCION TIPO MUELLE DE BLOQUES

ESQUEMA CONSTRUCTIVO DE UN MUELLE DE BLOQUES

MUELLES DE HORMIGN SUMERGIDO La construccin de este tipo de muelles se lleva a cabo bajo el agua, casi en su totalidad, con procedimientos de hormign sumergido, es decir, bombeando un hormign rico en cemento con el extremo del tubo embutido en la masa de la zona a hormigonar para que, al expandirse, se evite al mximo el lavado del cemento y el rido fino.


Inicialmente, este sistema se aplic a muelles de pequea altura asentados sobre terreno resistente pero en la actualidad se utiliza tambin en terrenos de baja capacidad portante, sobre banquetas de escollera. Este tipo de muelles est indicado donde no exista espacio para la prefabricacin de bloques o medios para su colocacin. Como en el caso de las obras de bloques de hormign, esta tipologa estructural suele ser adecuada para alturas desde coronacin a cimientos inferiores a 15 metros o en obras de pequea longitud por requerir menor inversin inicial. La relacin anchura de la base/ altura total suele oscilar entre 0,50 y 0,80.

Su uso se realiza en:

- Terrenos de cimentacin de alta capacidad portante y poco deformable

- Zonas abrigadas en las que se pueda trabajar con altura de ola significante Hs


MUELLES DE CAJONES

La estructura resistente est formada por cajones prefabricados que habitualmente son de hormign armado (pudiendo ser alternativamente de hormign pretensado, metlicos o mixtos), aligerados por celdas, construidos en seco o en diques flotantes y posteriormente remolcados, fondeados y rellenados con agua, material granular o con hormign pobre.


Se distinguen las siguientes partes:

- Solera. Constituye el fondo del cajn y se trata de una losa maciza de hormign armado habitualmente de forma rectangular con espesor uniforme entre 0,4 m y 1,2 m.

- Fuste. Es el prisma recto con aligeramientos en toda su altura

- Zapata. Es la parte de la solera que sobresale del fuste. Su espesor puede no ser igual al de la solera.

La anchura del fuste del cajn o manga viene fundamentalmente determinada por la capacidad resistente y la estabilidad necesaria de la obra de atraque, aunque tambin por la estabilidad naval del cajn o por condiciones operativas. Por razones de estabilidad son usuales valores entre el 60% y el 80% de la altura y no mayores de 25 m., aunque hay cajoneros capaces de fabricar cajones de ms de 32 m. de manga.

La altura del fuste para el de proyecto viene determinada por condiciones y posibilidades constructivas y de estabilidad naval, considerando una cota de coronacin que permita condiciones de trabajo aceptables tanto en el relleno de sus celdas como en la construccin de la superestructura. En Espaa se han alcanzado alturas de hasta 38 m.

En cuanto a la longitud del cajn depende tambin principalmente de las condiciones y posibilidades constructivas disponibles. Las dimensiones ms usuales oscilan entre 25 y 40 m. En Espaa se han alcanzado esloras de hasta 66 m.

Los valores usuales de espesores de hormign suelen ser:

- Para celdas rectangulares o Espesor solera: 0,4 1,2 m. o Vuelo de las zapatas: menor que 1,5 m. o Espesor de las zapatas: Normalmente igual al de la solera o Separacin entre tabiques: 3,5 4,5 m. o Espesor de las paredes exteriores: 0,4 0,6 m. o Espesor de los tabiques: 0,2 0,3 m.

- Para celdas circulares o Espesor solera: 0,4 1,0 m.


o Vuelo de las zapatas: menor que 1,5 m. o Espesor de las zapatas: Normalmente igual al de la solera o Dimetros de las celdas: 2,5 3,8 m. o Espesor mnimo del hormign entre celdas: 0,15 m. o Espesor mnimo del hormign en la pared exterior lado mar: 0,4 m. o Espesor mnimo del resto de paredes exteriores: 0,2 m,

La ejecucin de un muelle de cajones consta de las siguientes fases.

- Dragado de la zanja hasta llegar al terreno competente en el que se cimentar el muelle

- Mejora del terreno de cimentacin colocando escollera en la zanja en sustitucin del terreno no competente de forma que se disminuye la altura del dique

- Enrasado del terreno en el que se va a cimentar mediante la extensin de capas de grava, posteriormente niveladas

- Fabricacin y transporte de los cajones por va martima

- Fondeo de los cajones por inundacin

- Relleno de las celdas y de juntas. Primeramente se realiza el relleno por va martima hasta disponer de una franja por la que se puede terminar el relleno por va terrestre.

- Relleno del trasds mediante pedrapln (piedras de tamao superior a la grava pero inferior a la escollera)

- Colocacin del material ptreo que constituye el filtro

- Relleno del resto del trasds con material adecuado

- Ejecucin de la superestructura

- Ejecucin del pavimento

- Obras de pantallas

Este tipo de muelles son estructuras formadas por una pantalla (espesor pequeo frente a la altura), que transmite las cargas debidas al terreno y las cargas de uso y explotacin, al terreno natural mediante su empotramiento o apoyo en el terreno de cimentacin y la disposicin de anclajes en el trasds, lo que permite el equilibro de los empujes generados por las cargas con la reaccin en el empotramiento y en los anclajes. .


El anclaje consta de un tirante unido a una pantalla trasera o la roca si est relativamente cercana a la pantalla principal.

Esta tipologa est especialmente indicada en terrenos arenosos y limosos, se puede utilizar en terrenos cohesivos blandos y est contraindicado cuando el terreno est constituido por roca dura que impida la hinca (penetracin de la pantalla en el terreno) o en terrenos arenosos con bolos que impida alcanzar los empotramientos necesarios.

Al objeto de disminuir los empujes que tienden a desestabilizar la pantalla, se puede disponer de elementos estructurales adicionales a la propia pantalla que transmitan directamente al terreno parte de las cargas de uso y explotacin. Estos elementos suelen ser losas colocadas bajo la superestructura en la que mediante la ejecucin de pilotes transmiten directamente la carga al terreno liberando a la pantalla de los empujes que generan.

Esta tipologa estructural suele ser adecuada para alturas libres alrededor de 10 m, aunque se pueden alcanzar hasta 20 30 metros.

Las pantallas pueden ser de dos tipos:

- Pantallas de hormign

- Pantallas metlicas de tablestacas Normalmente se emplean estas ltimas por ser ms fcilmente ejecutables desde el punto de vista constructivo.

La tablestaca es un perfil metlico de forma trapecial con solapes para facilitar su unin. Tambin se pueden intercalar perfiles metlicos convencionales (en forma de doble T).


Se pueden ejecutar de dos formas:

- Construccin de las tablestacas desde tierra Consta de las siguientes fases:

o Dragado del terreno natural. Puede no hacerse y tambin sirve para mejorar el terreno sustituyndolo.

o Relleno de una mota con anchura suficiente para poder hincar las tablestacas o Hinca de la tablestaca desde la mota o Relleno del trasds en una anchura suficiente para poder colocar los anclajes o Anclaje de la pantalla o Dragado del terreno natural por delante de las tablestacas y de los rellenos

sobrantes o Proteccin del pie de las tablestacas con escollera o Construccin de la superestructura y pavimento

- Construccin de las tablestacas desde el mar

o Dragado del terreno natural. Puede no hacerse y tambin sirve para mejorar el terreno sustituyndolo.

o Hinca de la tablestaca desde medios flotantes. o Relleno del trasds en una anchura suficiente hasta el nivel que permita la

colocacin de los anclajes o Anclaje de la pantalla o Dragado del terreno natural por delante de las tablestacas si es necesario. o Proteccin del pie de las tablestacas con escollera o Construccin de la superestructura y pavimento


Una variante de construccin de muelles con tablestacas consiste en la ejecucin de recintos de tablestacas que posteriormente se unan entre s. Suelen tener forma circular con dimetros entre 10 y 20 m., separados entre 1 y 2 m. Las tablestacas que conforman un recinto se atirantan entre s, y posteriormente se rellena su interior por lo que funcionan como un muelle de gravedad. Su objetivo es sustituir el anclaje.

Presenta el inconveniente de la produccin de asientos del relleno por las cargas que transmite la superestructura y que puede modificar las transmisin de cargas a la tablestaca que al no estar anclada puede sufrir deformaciones. Se aconseja para alturas inferiores a 15 metros

3.6.2.- Obras fijas abiertas

- De pilotes La estructura resistente est formada por una plataforma sustentada en pilotes verticales y/o inclinados y en el caso de que exista un relleno adosado, puede complementarse con una estructura de contencin de tierras y de unin con la plataforma en la coronacin del talud. Tambin pueden disponerse anclajes en la plataforma con el objeto de mejorar la capacidad resistente de la obra ante cargas horizontales.

Los pilotes pueden ser de hormign moldeado in situ o prefabricados hincados, mdulos de pantalla, perfiles metlicos (tubulares o de perfil en H), de hormign pretensado o mixto (tubos rellenos de hormign). Pueden alcanzar profundidades elevadas de hasta 50 metros. Las dimensiones en planta y por tanto la capacidad estructural de los pilotes debe estar en consonancia con la resistencia del terreno y con la profundidad alcanzada. En pilotes hormigonados in situ son usuales dimetros entre 0,6 y 2 m. La malla de su disposicin en planta suele ser rectangular. La distancia entre pilotes depende de la magnitud y canalizacin


de las cargas de explotacin que actan sobre el tablero y de los pilotes. No suelen ser usuales separaciones entre ejes de pilotes mayores de 8 m. La longitud de los mismos depende del tipo de terreno. Hasta alcanzar el nivel de profundidad que permita por punta y/o por fuste resistir las acciones verticales transmitidas y en su caso movilizar las reacciones horizontales necesarias para resistir parte o la totalidad de las acciones horizontales.

La plataforma es normalmente de hormign armado pudiendo estar constituida por partes prefabricadas y por partes hormigonada in situ.

Esta tipologa de muelle puede ser construida para todo calado y en prcticamente cualquier tipo de suelo, sirviendo para obras de amarre separadas de tierra o aisladas. Las dificultades que pueden ofrecer ciertos niveles duros que hayan de atravesarse o el empotramiento en roca pueden resolverse con pilotes perforados y hormigonados in situ, aunque no con pilotes prefabricados. No obstante su utilizacin es obligada en aquellos terrenos en los que el sustrato resistente est a una profundidad excesiva respecto del calado de proyecto.

Es de especial relevancia la posibilidad de asientos diferenciales entre el trasds flexible y la plataforma rgida, asientos que pueden dificultar la explotacin del muelle por los necesarios recrecidos del pavimento del trasds. Asimismo es posible la rotura de pilotes por las maniobras de atraque sobre todo con los bulbos de los buques circunstancia a tener en cuenta en la conservacin de las obras de esta tipologa. A continuacin se muestran los procesos constructivos de los muelles de pilotes distinguiendo si se realizan desde tierra o dese el mar.


ESQUEMA CONSTRUCTIVO DEL MUELLE DE PILOTES DESDE TIERRA


ESQUEMA CONSTRUCTIVO DE UN MUELLE DE PILOTES DESDE EL MAR


- De pilas La estructura resistente se diferencia de la de pilotes en que est formada por una plataforma apoyada en pilas, generalmente constituidas por estructuras de gravedad.

La resistencia de las cargas verticales y horizontales de uso y explotacin y su transmisin a la cimentacin se realiza a travs de las pilas, mediante su propio peso y la resistencia al deslizamiento en el contacto estructura-cimiento. En general, la plataforma no se dimensiona para resistir las grandes acciones horizontales de atraque y amarre que se aplican directamente a las pilas.

Dado que las pilas generalmente son obras de gravedad esta tipologa estructural requiere suelos de cimentacin de elevada capacidad portante localizados a niveles accesibles. Estos suelos pueden ser tanto naturales como mejorados o rellenos de sustitucin. Se recomienda que los apoyos de los tableros sobre las pilas sean isostticos para absorber mejor los asientos diferenciales entre ellas.

Cuando la anchura de la estructura de un muelle de pilas permite el desarrollo del talud bajo los tableros siendo estos rectos o abovedados el muelle se denomina tipo claraboya.

Al igual que las pantallas se pueden construir desde tierra o desde el mar.

3.6.3.- Criterios de eleccin tipo de muelle

- Consideraciones de uso y explotacin Condicionan la configuracin fsica Pueden implicar el sobredimensionamiento de la estructura resistente o la disposicin de elementos estructurales complementarios (vigas pilotadas) Por deformaciones compatibles con equipos: pilotes, luego gravedad ultimo pantallas. Adaptabilidad a diferentes requerimientos de uso: primero gravedad ultimo pantallas Aumentos de calado: pantallas, pilotes y gravedad

- Consideraciones Geotcnicas Fundamental buen conocimiento del terreno ROM 0.5 Gravedad y pilas: suelos competentes, elevada capacidad portante, en niveles accesibles. Por estabilidad y asientos. Natural, mejorado relleno sustitucin. Pantalla: todo tipo terreno salvo roca que impida la hinca. Competitiva en terrenos poco deformables de arenas y gravas Pilotes: sustrato resistente a profundidad excesiva respecto al calado. Competitiva con gravedad a partir 25m de calado en terrenos competentes. Adaptadas a variabilidad en el terreno. Talud dragado anchura.


- Consideraciones Morfolgicas Disponibilidad de superficie en planta, pendientes del terreno y calados naturales pueden condicionar tipologa Gravedad: si gran calado ocupan mucho espacio no aptas en pendientes (dragado, asientos diferenciales).Mejores pantallas, recintos pilotes. Si fondo marino alto las pantallas se construye en seco (no dragados y rellenos) Si calado mayor que el requerido pilotes, celosias o flotantes.

- Consideraciones Climticas Configuracin fsica. Problemas agitacin o dinmica litoral abiertas o anti reflejantes, flotantes Hielo peor flotantes, pilotes No abrigada prefabricados. Cajones Hs


Seleccin de formas estructurales adecuadas Calidad del hormign, impermeable a cloruros Recubrimientos armaduras Control del valor mximo de la abertura de fisuras Disposicin de protecciones superficiales Para estructuras de acero: Disposicin de medidas de proteccin mediante recubrimientos exteriores de pintura o galvanizados, protecciones catdicas y protecciones con cubiertas de hormign en las zonas de mayor corrosin. Sobredimensionamiento de la seccin dotando de espesores adicionales en previsin de la corrosin esperada durante su vida til

3.7.- MEJORA DE TERRENOS En ocasiones, los terrenos naturales y los rellenos portuarios son altamente deformables y/o no tienen la capacidad portante necesaria debido a la naturaleza de los materiales que conforman los fondos marinos y/o de los que sobre ellos se colocan. Para limitar los asientos futuros y/o aumentar la capacidad portante del terreno existen diversos procedimientos de mejora: Sustitucin del terreno. Precarga. Vibracin profunda y columnas de grava. Compactacin dinmica (fi gura 6.3.1). Instalacin de drenes. Inclusiones rgidas. Inyecciones y otros tipos de mejora. La eleccin del procedimiento de mejora se debe realizar en funcin de los siguientes parmetros: La naturaleza del terreno que se pretende mejorar. La mejora que se pretende conseguir. El plazo temporal para la obtencin de resultados. El coste de las distintas opciones

3.7.1.- Sustitucin del terreno La retirada de los terrenos no aptos y la sustitucin de los mismos por otros con caractersticas adecuadas es un procedimiento a considerar cuando: Se puedan utilizar los terrenos extrados como rellenos en zonas prximas o existen vertederos en los que pueden ser depositados. Se disponga de materiales adecuados de relleno. Los otros procedimientos de mejora sean complicados, caros o ambas cosas. La sustitucin del terreno se realizar teniendo en cuenta que:


La retirada de los suelos no aptos se ejecutar extrayendo la totalidad de lo previsto en el Proyecto. En la colocacin del material de sustitucin se proceder de la forma prevista para los distintos tipos de relleno.

3.7.2.- Precarga La precarga es una prctica que consiste en depositar y mantener durante un perodo de tiempo una carga sobre el terreno, con la finalidad de acelerar su consolidacin y permitir su puesta en uso en un plazo breve de tiempo. La precarga se puede realizar en una o varias fases. Es un procedimiento especialmente recomendado para estabilizar los asientos en terrenos deformables. A ttulo orientativo, se acompaa las siguientes tablas con el orden de magnitud de la variacin de alguno de los parmetros que caracterizan el terreno por efecto de la precarga.

Suelos cohesivos blandos Antes de precarga Despus de precarga

Peso especfico seco d(kN/m3) 12 15

Mdulo de deformacin Em (Mpa) 2 10

Resistencia al corte su (kPa) 10 20

Suelos arenosos flojos Antes de precarga Despus de precarga

Densidad relativa, Dr (%) 40 70

Mdulo de elasticidad, E (MPa) 10 30

ngulo de rozamiento interno, 28 32

3.7.3.- Vibracin profunda La vibracin profunda es una tcnica que mejora los terrenos por la accin de una vibracin enrgica; esta tcnica se aplica con xito en terrenos granulares flojos. La vibracin transmitida al terreno provoca la inestabilidad de su estructura, induciendo una licuefaccin parcial y provocando asientos en superficie. Se realiza con vibradores de gran tamao -con peso entre 20 y 40 kN y con dimetros entre 20 y 50 cm- y se pueden tratar terrenos arenosos hasta profundidades de 15 m. El radio de accin de la vibracin depende de la potencia del equipo y del tipo de terreno. En la prctica usual, se suele hacer el tratamiento con una columna de vibrado cada 3 - 5 m2, con lo que se obtiene un

tema 3.-obras maritimas portuarias

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