Sistema de espigones

2.1.8.- Espigón bajo o sumergido.

2.1.9.- Espigón ajustable, está formado por tablones inclinados apoyados en pilotes, su función es similar a la de los espigones bajos y los permeables.

La altura de los espigones sobre el nivel de pleamar media debe ser 1.5h, donde h= altura de la ola, para que la ola no rebase la estructura y se tenga entonces un espigón sumergido.

La sección transversal de las obras de protección dependerá de:

2.1.10.- Los materiales empleados.

2.1.11.- El tipo de oleaje en el lugar.

2.1.12.- El procedimiento de construcción empleado.

La longitud de una obra de protección estará definida por:

3.1.13.- Si es marginal, por la longitud de la playa que se desee proteger.

2.1.14.- Si es un espigón por:

a) Las características del fondo marino.

b) La distancia a que se encuentre la rompiente.

c) El ángulo de incidencia del oleaje.

d) De la separación entre ejes de espigones.

Bajo algunas condiciones meteorológicas en las playas se presenta la pérdida de material, la construcción de espigones en "L" o "T" permiten detener el material, evitando así la erosión de la playa.

2.2.- OBRAS DE ATRAQUE Y AMARRE.

Las obras de atraque se construyen para permitir la operación de las embarcaciones, con éstas se logra fundamentalmente facilitar el transbordo de mercancías y/o personas; son el medio de unión entre los medios de transporte acuático y terrestre. En virtud de que estas estructuras se ven sometidas al golpeo producido por las embarcaciones que en ellas hacen escala, deberán contar con un adecuado sistema de defensas que además, servirá para proteger la estructura de las embarcaciones.

Se sabe que una estructura de atraque puede ser también de amarre, siempre y cuando esté provista de los elementos adecuados para fijar los buques y garantizar que éstos puedan realizar latransferencia de la carga con rapidez y seguridad.

A las estructuras de atraque las podemos clasificar de muy diversas maneras, entre otras tenemos:

2.2.1.- MUELLES:

Son estructuras ubicadas a la orilla del mar o en las riberas de los ríos, cuya función es servir de enlace entre los transportes marítimos y terrestres. Estas estructuras están formadas por plataformas provistas de todos los dispositivos, instalaciones y servicios para permitir el atraque de las embarcaciones; por su disposición pueden ser:

2.2.1.1.- Marginales: Son aquellos cuya plataforma está unida y apoyada en tierra, a lo largo de toda su longitud o en algunospuntos por medio de accesos cortos y su paramento de atraque es sensiblemente paralelo a la línea de la costa o de la margen de un río, donde las embarcaciones pueden atracarse longitudinalmente una a continuación de otra, dejando entre ellas una manga para seguridad. En México se tienen muelles marginales en los puertos de Tampico, Coatzacoalcos y Mazatlán (figura 3.11).

2.2.1.2.- Espigón: Arrancan en forma normal o inclinada respecto a la línea de costa, las embarcaciones pueden atracar en ambos lados del muelle. Si los muelles en espigón se construyen en batería, uno a continuación de otro, se dice que están en peine (figura 3.11).

2.2.1.3.- Muelle aislado: Es aquél que no está ligado a la costa.

2.2.1.4.- Muelle tipo "T" o "L": Es una estructura de tipo marginal conectada a tierra por un acceso perpendicular a la línea de costa. Se construyen así, cuando se requieren profundidades que no es posible tener cerca de la costa. Se han construido muelles de este tipo en San Blas, Nayarit, en el astillero de Tampico y en San Carlos Baja California (figura 2.11).

2.2.1.5.- Muelles tipo "U": El atracadero es de tipo marginal y esta conectado a tierra por dos accesos normales a la línea de costa, de este tipo tenemos el construido en Puerto Peñasco, Sonora (figura 3.11).

Por su estructuración pueden ser:

2.2.1.6.- Muros de gravedad: Estas estructuras son cimentadas por superficie, utilizadas cuando los estratos de sustentación se encuentran a pequeñas profundidades y con suficiente capacidad de carga. Son estructuras de tipo masivo, su estabilidad generalmente se logra por peso propio; su uso se circunscribe a puertos cuyas variaciones de marea no son muy significativas.

Los muros desplantados por superficie se construyen de:

a) Concreto ciclópeo.

b) Concreto armado.

c) Bloques de concreto macizos.

d) Bloques de concreto huecos (rellenos de arena o material de resaga).

e) Bloques calados.

2.2.1.7.- Estructuras de Tablestaca, pueden ser:

a) Estructuras de Tablestaca de alma plana y rellenas de material pétreo. La combinación de esta técnica y pilotes fue usada en la construcción de la Banda Este del muelle de Guaymas, Sonora.

b) Muros formados con Tablestaca, tensores y relleno interior.Eluso de tablestacas para formar gaviones o paredes, es usado cuando se tienen suelos arenosos o gravo-arenosos, donde se tienen con frecuencia altos índices de fricción; las tablestacas pueden ser de concreto, madera o acero siendo este último el más usual; las secciones por su forma pueden ser: I, U, S Y Z.

2.2.1.8.- Muelles de cimentación profunda: La estructura de atraque está constituída por la plataforma de trabajo, cuyos apoyos son pilas o pilotes desplantados en estratos resistentes que generalmente se encuentran a grandes profundidades. Las pilas pueden ser de concreto armado o de acero, macizas o huecas y tienen diámetros y alturas variables de acuerdo a las necesidades estructurales. Por su parte los pilotes pueden ser de acero, de madera o de concreto reforzado. Si son de acero son de sección circular, si son de concreto lo más común es que sean de sección cuadrada. Los pilotes de madera generalmente son de sección circular. El grupo de pilotes que sustente una estructura, puede estar formado por pilotes verticales, pilotes inclinados o bien como es más usual, una combinación de ambos (figura 3.12).

2.2.1.9.- Muelle flotante: Es una estructura que se mantiene sobre el agua por medio de flotadores, que pueden estar anclados, amarrados y/o guiados para subir y bajar con la marea. Son utilizados para embarcaciones de bajo tonelaje.

Los muelles por su destino se pueden clasificar como:

2.2.1.10.- Muelle de carga general: Si reciben embarcaciones con carga fraccionada, paletizada y preslingada.

2.2.1.11.- Muelle de contenedores.

2.2.1.12.- Muelles graneleros: Pueden servir para el transbordo de:

a) Productos agrícolas.

b) Productos minerales.

2.2.1.13.- Muelle para fluídos.

2.2.1.14.- Muelle de pesca.

2.2.1.15.- Muelle de pasajeros.

2.2.2.-Malecones:

Son estructuras que se construyen paralelas o casi paralelas a la línea de costa, para separar una zona terrestre de una fluvial o marítima. El propósito principal de un malecón es contener el relleno que se encuentra en su parteposterior sirviendo como paseo y ocasionalmente, usarse para el atraque y el amarre de las embarcaciones, en cuyo caso estarán provistos de los dispositivos necesarios.

2.2.3.-Duques de Alba:

Estructuras aisladas que pueden estar formadas por haces de pilotes verticales, inclinados o combinación de ambos; por plataformas apoyadas sobre pilotes o pilas o bien por cajones de Tablestaca.

Se emplean como guías a la entrada de una esclusa en los atracaderos de transbordadores, para maniobras de amarre y atraque de embarcaciones o para prolongar virtualmente un muelle en espiga.

Los duques de alba pueden servir para varios propósitos como son:

2.2.3.1.- Atraque: Son apropiados para permitir el arribo de buques graneleros, buques tanque y de los llamados buques roll-on-roll off mejor conocidos como transbordadores.

2.2.3.2.- Amarre: Pueden funcionar como amarraderos siempre que cuenten con los aditamentos necesarios para tal fin.

2.2.3.3.- Protección: Como su nombre lo indica protegen aquellas instalaciones que pudieran ser golpeadas por los buques.

Por su estructuración los duques de alba o Dolfines son:

2.2.3.4.- De gravedad: Estructura masiva, que basa su estabilidad en su peso, el terreno de desplante debe ser de alta resistencia, por el material de construcción pueden ser:

a) Concreto ciclópeo.

b) Gavión formado con Tablestaca.

c) Pilas (cilindros huecos) rellenas de material pétreo.

2.2.3.5.- De pilotes: Se construyen de concreto reforzado, madera o tubos metálicos dependiendo del porte de las embarcaciones a las que están destinadas a dar servicio.

Un duque de alba es un agrupamiento de pilotes y todos estarán zunchados o rematarán en una plataforma que servirá entre otras cosas para distribuir las cargas sobre los pilotes y servir de asiento al elemento de amarre.

2.2.4.- AMARRADEROS EN MAR ABIERTO:

Las boyas de amarre se han adoptado como una solución para facilitar la operación de los buques tanque que por sus dimensiones y calado no es posible que hagan uso de las instalaciones de los puertos; para su ubicación se eligen lugares tan alejados de la costa como sea necesario, que tengan los espacios y profundidades que permitan a las embarcaciones operar y maniobrar con seguridad.

Las boyas de amarre se fondean con cadenas a muertos de concreto y sirven, además para soportar los ductos que van hacia tierra así como los que van al buque, a través de los cuales se realiza la descarga.

Los criterios para la elección del tipo de muelle se basan en factores tales como:

2.2.1.15.1.- De tipo físico del lugar donde será construído; vientos, mareas, características del subsuelo, topografía del terreno, etc.

2.2.1.15.2.- Costo de la estructura (construcción y mantenimiento).

2.2.1.15.3.- La función a la que se destinará.

2.2.1.15.4.- Durabilidad que se desea de la construcción.

2.2.1.15.5.- Dimensiones de los buques que harán uso del puerto.

2.2.1.15.6.- Disponibilidad de materiales, equipo y personal técnico necesarios.

Para el diseño de un muelle, las principales dimensiones a determinar son tres: longitud, ancho y altura sobre el nivel de bajamar media.

2.2.1.15.7.- La longitud de un muelle se determina a partir deciertos factores, entre los cuales tenemos:

a) La eslora del buque que arribe con más frecuencia.

b) Volumen de carga por mover. (Se supone que en un metro lineal de muelle se mueven de 300 a 600 toneladas por año de carga general fraccionada y 400 ton/m/año se considera una cifra adecuada para efectuar cálculos).

c) El uso al que se destinará el muelle.

Al determinar la longitud de un muelle no deben perderse de vistados aspectos:

d) Tendencias de crecimiento de los buques.

e) Incrementos en los volúmenes de carga.

2.2.1.15.8.-Ancho del muelle: El ancho de un muelle está en función de sus características, es decir, si el muelle es marginal o si está en espigón, de si cuenta con grúas de pórtico, vías de ferrocarril, carriles para el tránsito vehicular, etc.

En el caso de plataformas soportadas por pilas o pilotes la altura del muelle sobre el nivel del mar puede ser un factor decisivo al determinar la dimensión transversal ya que para detener los rellenos que se colocan en la parte posterior del muelle se construye un montáculo, con piedra de todos tamaños con pendientes generalmente de 1:1.25 y cuyo pie no debe ir más allá de la línea frontal de pilotes.

Hay que considerar, también, que los barcos pueden ser alimentados directamente por los modos de transporte terrestre al mismo tiempo que el equipo del puerto, por lo cual la plataforma debe tener un ancho tal que permita realizar las maniobras ampliamente y sin interferencias.

Profundidad del muelle (m)	Ancho de la plataforma m
menor a 4.5 4.5 a 7.5 más de 7.5	10.0 15.0 20.0

2.2.1.15.9.-Altura del muelle: La altura del muelle se mide desde el fondo marino, al pie de la estructura, hasta el nivel de la plataforma de trabajo, y se determina considerando factores tales como:

a) El calado máximo del buque de dimensiones máximas a plena carga.

b) El buque descargado (calado mínimo).

c) Una cantidad de resguardo (r), por debajo de la quilla para evitar que

pueda golpear el fondo por efectos del cabeceo que produce el oleaje. En México aproximadamente 60 cm y para cada caso en particular se deben tomar en cuenta los siguientes factores:

d) La altura de la ola en el área protegida.

e) La clase del fondo.

f) Criterio del diseñador.

g) La variación de las mareas.

Resulta común que el nivel de la plataforma se encuentre a 1 ó dos metros por encima de la pleamar máxima registrada; entonces, si llamamos h a la altura del muelle se tendrá:

h = A+(1 a 2 m).

y la altura del muelle respecto al fondo marino será:

H = (c+r)+h

donde:

A = variación entre el nivel de bajamar media y el nivel de pleamar media.

c = calado máximo.

r = resguardo.

FIGURA 2.11

DIFERENTES TIPOS DE MUELLES

FIGURA 2.12

MUELLE DE CIMENTACION PROFUNDA

2.2.5.- DEFENSAS DE ATRAQUE:

Las defensas de atraque son dispositivos amortiguadores que se utilizan en los muelles a fin de proteger, tanto a éstos, como a las embarcaciones, de los efectos del choque durante las maniobras de atraque, descarga y desatraque, reduciendo los daños de impacto y desgaste entre barco y estructura. (Normas de construcción S.C.T. "Obras marítimas y portuarias").

La ventaja de las defensas es evidente ya que por ser más deformables que la estructura, absorben energía con mayor desplazamiento y menor fuerza.

En la práctica se cuenta con los siguientes tipos de defensas:

2.2.5.1.- Fijas

2.2.5.2.- Colgantes

2.2.5.3.- Con pilotes

2.2.5.4.- De gravedad

2.2.5.5.- Otras

Las defensas fijas, formadas por elementos flexibles fijos en la pantalla de atraque, absorben energía al deformarse durante el impacto. Las más comunes consisten en grandes masas de hule (figura3.13).

En cuanto al tipo de defensas colgantes pueden estar formadas por piezas colgantes de hule, pantallas de madera o una combinación de ambas (figura 3.14).

En el caso de defensas con pilotes, generalmente constan de una pantalla de madera apoyada sobre un pilote el cual a su vez se apoya, en su cabeza, sobre elementos elásticos.

Las defensas de gravedad funcionan de tal modo que la energía del choque se absorbe por desplazamiento vertical y horizontal de una masa suspendida de la estructura del muelle.

Existen algunos tipos de defensas en los cuales se aprovecha la resistencia del agua para absorber energía y algunos sistemas poco comunes a base de complicados arreglos de resortes, piezas de hule, muelles, pistones, madera, etc.

Es posible utilizar como defensas, en los muelles para embarcaciones pequeñas, llantas de hule usadas que deberán estar completas, en buen estado y sin agujeros.

2.2.6.- ELEMENTOS DE AMARRE:

Son dispositivos a los que se sujetan las embarcaciones por medio de cabos, cables o cadenas, para atracar o fondearse. Los elementos de amarre más importantes son: las bitas o bolardos, cornamusas, argollas, anclas, ganchos y los muertos. Se instalan en los muelles, embarcaciones, en tierra y en el mar.

Las bitas son piezas formadas por uno o dos cuerpos llamados bolardos y una placa de base con la cual se une al muelle por medio de pernos (figura 3.15).

Las cornamusas, son semejantes a las bitas de las que difieren en tamaño y en la forma de la cabeza, que se alarga horizontalmente hacia ambos lados (figura 3.16).

Las argollas o argollones son anillos anclados a los muelles por medio de un perno. Las anclas, instrumentos fuertes y pesados, en forma de arpón o de anzuelo doble que unido al extremo de un cable o cadena sirve para impedir que el barco sea arrastrado por el viento y las corrientes marinas.

Los muertos son piezas de gran peso instalados en el fondo del agua o en tierra firme, con accesorios como argáneos y cadenas para amarrar las embarcaciones. Los ganchos de soltura rápida, son elementos de amarre que por medio de un mecanismo, sueltan fácilmente la gaza de los cabos de las embarcaciones.

Otros elementos también utilizados para el amarre de las embarcaciones son las boyas, constituídas por un cuerpo hueco para que pueda flotar y están provistas de los dispositivos que permitirán que puedan fijarse a muertos o anclas colocados estratégicamente.

FIGURA 2.13

DEFENSAS FIJAS

FIGURA 2.14

DEFENSAS COLGANTES

FIGURA 2.15.2

BITA DOBLE

FIGURA 2.15.2

BITA DOBLE

En años recientes han surgido boyas de gran tamaño, especialmente diseñadas para la industria petrolera, a las que son amarradas las embarcaciones, cargándolas o descargándolas mediante un sistema de mangueras flotantes conectadas a tuberías submarinas que a su vez se hallan conectadas con el almacenamiento en tierra.

Las monoboyas tienen algunas ventajas, tales como:

a) Su instalación y mantenimiento son muy sencillos.

b) Permite al barco girar, acomodándose en la posición que ofrezca la menor resistencia al viento.

c) El hecho de poder cambiar su posición fácilmente.

Дата добавления: 2015-08-03