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APUNTES DE PUERTOS - REV08
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C/ Tajo, s/n. Villaviciosa de Odón. 28670 Madrid / uem.es
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1 TABLA DE CONTENIDO
1 Tabla de contenido ................................................................................................................ 1
1.1 Índice de figuras ............................................................................................................ 3
2 Introducción .......................................................................................................................... 8
2.1 Aclaración ...................................................................................................................... 8
2.2 Participantes en el programa ROM: .............................................................................. 8
3 La obra marítima ................................................................................................................. 10
3.1 Criterios generales de proyecto. ................................................................................. 10
4 El puerto .............................................................................................................................. 11
4.1 Clasificación zonal del puerto...................................................................................... 11
4.2 Servicios prestados ...................................................................................................... 12
4.2.1 Servicios al barco ................................................................................................. 12
4.2.2 Servicios a la mercancía ...................................................................................... 12
4.2.3 Servicios al transporte terrestre.......................................................................... 12
4.2.4 Otros servicios ..................................................................................................... 12
4.3 Tipos especiales de puerto .......................................................................................... 12
4.3.1 Puerto deportivo ................................................................................................. 12
4.3.2 Astillero naval ...................................................................................................... 13
4.3.3 Puerto pesquero .................................................................................................. 13
4.4 El área portuaria .......................................................................................................... 13
5 Barcos de cálculo ................................................................................................................. 15
6 Obras de abrigo ................................................................................................................... 20
6.1 Introducción ................................................................................................................ 20
6.2 Proyecto de un dique de abrigo .................................................................................. 20
6.3 Implantación de diques de abrigo ............................................................................... 21
6.3.1 Criterios generales .............................................................................................. 21
6.3.2 Intervalo de tiempo para el análisis operativo.................................................... 21
6.3.3 Verificación de los requisitos de proyecto .......................................................... 22
6.3.4 Seguridad, servicio y uso y explotación............................................................... 22
6.3.5 Requisitos ambientales ....................................................................................... 22
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6.3.6 Requisitos legales específicos ............................................................................. 22
7 Diques de abrigo ................................................................................................................. 23
7.1 Partes del dique........................................................................................................... 23
7.2 Interacción respecto al oleaje ..................................................................................... 23
7.2.1 Reflexión .............................................................................................................. 23
7.2.2 Transmisión ......................................................................................................... 24
7.2.3 Disipación ............................................................................................................ 24
7.2.4 Altura de ola a pie de dique y en presencia de él ............................................... 25
7.3 Diques en talud ........................................................................................................... 26
7.3.1 Partes de un dique en talud ................................................................................ 26
7.3.2 Modos de fallo del dique en talud ...................................................................... 26
7.3.3 Definición del nivel de daño ................................................................................ 26
7.3.4 Cálculo del dique en talud ................................................................................... 30
7.3.5 Proceso de construcción de un dique en talud ................................................... 34
7.4 Diques verticales ......................................................................................................... 34
8 Obras de atraque ................................................................................................................. 35
8.1 Introducción ................................................................................................................ 35
8.2 Clasificación de las obras de atraque .......................................................................... 39
8.3 Partes y elementos de una obra de atraque y amarre. .............................................. 40
8.4 Muelles ........................................................................................................................ 42
8.4.1 Tipos de muelles .................................................................................................. 42
8.4.2 Predimensionamiento del muelle de bloques .................................................... 47
8.4.3 Zonas en el muelle .............................................................................................. 48
8.4.4 Cargas en el muelle ............................................................................................. 50
8.4.5 Construcción ........................................................................................................ 63
8.5 Duques de alba ............................................................................................................ 73
8.5.1 Acciones .............................................................................................................. 75
8.5.2 Cálculos ............................................................................................................... 76
9 Ejemplos de cálculo ............................................................................................................. 81
9.1 Dique en talud ............................................................................................................. 81
9.1.1 Proceso de cálculo ............................................................................................... 81
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9.1.2 Estimación de la altura de ola de diseño............................................................. 81
9.1.3 Definición de las cargas variables........................................................................ 82
10 Estudios de agitación y resonancia ................................................................................. 97
10.1 Agitación ...................................................................................................................... 97
10.1.1 Estudios de agitación con modelo matemático .................................................. 97
10.1.2 Aplicación a un caso real: terminal de cemento del puerto de Conakry (Guinea)
98
11 Maniobrabilidad de buques .......................................................................................... 105
11.1 Planteamiento ........................................................................................................... 105
11.2 Análisis ....................................................................................................................... 105
11.3 Conclusiones y recomendaciones ............................................................................. 108
12 Anejos ............................................................................................................................ 110
12.1 Cuadro de buques ..................................................................................................... 110
12.2 Cálculo del manto principal con bloques especiales ................................................. 113
12.3 Datos de oleaje en la costa española ........................................................................ 115
13 Glosario ......................................................................................................................... 117
14 Bibliografía .................................................................................................................... 121
1.1 Índice de figuras
figura 1 Puerto de Roquetas ....................................................................................................... 11
figura 2 Partes de la sección de un dique ................................................................................... 23
figura 3 Reflexión en un dique en talud ...................................................................................... 24
figura 4 Procesos de transformación de la energía incidente en un dique en talud .................. 25
figura 5 Flujo de energía en presencia de la obra ....................................................................... 25
figura 6 Area erosionada ............................................................................................................. 28
figura 7 Ejemplos de relaciones experimentales entre Nod y S ................................................... 28
figura 8 Ejemplo de cálculo del nivel de daño............................................................................. 29
figura 9 Clasificación de daños y valores de los parámetros D, Nod y S relacionados con el daño
..................................................................................................................................................... 30
figura 10 Valores de KD ................................................................................................................ 32
figura 11 Ejemplo de cálculo (Hudson, 1.974) ............................................................................ 32
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figura 12 Ejemplo de cálculo (van der Meer J. , 1.988) ............................................................... 33
figura 13 Estación de transferencia ............................................................................................. 36
figura 14 Muelle en el Puerto de Bilbao...................................................................................... 37
figura 15 Pantalán en Buenos Aires ............................................................................................ 37
figura 16 Pantalán flotante para instalación náutica de recreo .................................................. 37
figura 17 Pantalán deportivo en uso ........................................................................................... 37
figura 18 Duques de alba (dolphins) en Port Townsend (Washington) ...................................... 38
figura 19 Planos de Port Townsend ............................................................................................ 38
figura 20 Monoboya para descarga de crudo ............................................................................. 39
figura 21 Clasificación de las obras de atraque y amarre ........................................................... 39
figura 22 Sección tipo de un muelle de bloques (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM,
2006) ........................................................................................................................................... 42
figura 23 Muelle de hormigón sumergido (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM, 2006) 43
figura 24 Muelle de cajones flotantes (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM, 2006) ..... 43
figura 25 Muelle de muros en “L” (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM, 2006) ............ 44
figura 26 Muelle de pantalla /1 (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM, 2006) ............... 44
figura 27 Muelle de pantalla /2 (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM, 2006) ............... 45
figura 28 Muelle de recinto de tablestacas (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM, 2006)
..................................................................................................................................................... 46
figura 29 Muelle pilotado (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM, 2006) ........................ 47
figura 30 Predimensionamiento de la terminal cementera en el puerto de Conakry (Guinea)
(Medina Villaverde, 2.012) .......................................................................................................... 47
figura 31 Diferenciacion de areas terrestres en una instalacion de atraque tipo muelle, con uso
comercial y utilizando sistemas de carga y descarga de mercancias mediante equipos de
rodadura restringida sobre carriles. Definicion de anchuras ...................................................... 49
figura 32 Planta de proyecto del muelle de cementos en el puerto de Conakry (Guinea)
(Medina Villaverde, 2.012) .......................................................................................................... 49
figura 33 Variables de estado de los agentes climaticos que general-mente se adoptan para la
definicion de las acciones que actuan sobre las obras de atraque y amarre (ver tabla 8) ......... 51
figura 34 Configuracion y valores caracteristicos de las cargas transmitidas por gruas portico
estandar o convencionales sobre carriles ................................................................................... 54
figura 35 Distribución de las cargas de operación y almacenamiento ....................................... 55
figura 36 Sección tipo del muelle ................................................................................................ 56
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figura 37 Atraque lateral o de costado mediante traslacion transversal preponderante a obras
de atraque fijas continuas ........................................................................................................... 56
figura 38 Componente normal de las velocidades de aproximación del buque ......................... 59
figura 39 Replanteo del muelle de cementos del puerto de Conakry ........................................ 63
figura 40 Replanteo desde un vértice conocido ......................................................................... 64
figura 41 Sección tipo de un muelle de cajones flotantes .......................................................... 65
figura 42 Secuencia constructiva de un muelle de cajones flotantes ......................................... 65
figura 43 Fase 1: Dragado de la zanja.......................................................................................... 66
figura 44 Fase 2: Vertido de escollera ......................................................................................... 66
figura 45 Fase 3: Enrase con grava .............................................................................................. 66
figura 46 Fase 4: Remolque del cajón ......................................................................................... 67
figura 47 Fase 5: Posicionamiento del cajón ............................................................................... 67
figura 48 Fase 6: Inundación de celdas y fondeo del cajón ........................................................ 67
figura 49 Fase 7: Relleno de celdas ............................................................................................. 68
figura 50 Fase 8: Finalización del relleno de celdas .................................................................... 68
figura 51 Fase 9: Ejecución del pedraplén .................................................................................. 68
figura 52 Fase 10: Ejecución del filtro ......................................................................................... 69
figura 53 Fase 11: Vertido y compactado del relleno ................................................................. 69
figura 54 Fase 12: Encofrado y hormigonado de la superestrcutura .......................................... 69
figura 55 Fase 13: Vertido y compactado del relleno seleccionado ........................................... 70
figura 56 Fase 14: Ejecución del pavimento ................................................................................ 70
figura 57 Fase 15: Colocación de defensas y bolardos ................................................................ 70
figura 58 Sección tipo de un muelle de bloques ......................................................................... 71
figura 59 Secuencia de la construcción de un muelle de bloques (Dizy Menéndez & Mey
Almela, 2.009) ............................................................................................................................. 72
figura 60 Colocación de los bloques (Dizy Menéndez & Mey Almela, 2.009) ............................. 72
figura 61 Guia del PIANC para el diseño de defensas ................................................................. 73
figura 62 Ejemplo de duque de alba (Ports de Balears, 2.009) ................................................... 74
figura 63 Planta del duque de alba de la figura 62 (Ports de Balears, 2.009) ............................. 75
figura 64 Algunas notaciones relativas al pilote aislado (CT_ROM, 2.006) ................................. 76
figura 65 Combinaciones de carga .............................................................................................. 78
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figura 66 Procedimientos de cálculo para la carga de hundimiento .......................................... 80
figura 67 Proceso esquemático del cálculo de un dique en talud .............................................. 81
figura 68 Régimen extremal del nivel de marea. Mareógrafo de Gijón...................................... 84
figura 69 Posición de fondeo de la boya de Gijón I ..................................................................... 86
figura 70 Régimen extremal global de la boya Gijón I ................................................................ 87
figura 71 Puntos de la batimetría regional .................................................................................. 88
figura 72 Batimetría regional ...................................................................................................... 89
figura 73 Batimetría en 3D .......................................................................................................... 89
figura 74 Malla local, anidada ..................................................................................................... 90
figura 75 Oleaje de entrada a la malla regional .......................................................................... 91
figura 76 Espectro JONSWAP en la dirección principal (NW) ..................................................... 91
figura 77 Spreading direccional ................................................................................................... 92
figura 78 Celdas de transferencia de datos en los contornos de la malla anidada ..................... 92
figura 79 Propagación general .................................................................................................... 93
figura 80 Propagación de detalle en bajamar ............................................................................. 94
figura 81 Resultados, para Nz = 7000 olas .................................................................................. 95
figura 82 Variación de W50 con Nod para un mismo Nz ............................................................ 96
figura 83 Variación de W50 con Nz para Nod = 1 ....................................................................... 96
figura 84 Batimetría del puerto ................................................................................................... 98
figura 85 Modelo digital del terreno 3D...................................................................................... 98
figura 86 Resultados de agitación interior ................................................................................ 100
figura 87 Serie temporal en la bocana ...................................................................................... 100
figura 88 Serie temporal en el punto CIMAF 1 .......................................................................... 100
figura 89 Serie temporal en el punto CIMAF 2 .......................................................................... 101
figura 90 Serie temporal en el punto CIMAF 3 .......................................................................... 101
figura 91 Serie temporal en el punto CIMAF 4 .......................................................................... 101
figura 92 Comparación del oleaje en los puntos de control ..................................................... 102
figura 93 Espectro en la bocana ................................................................................................ 102
figura 94 Espectro en CIMAF 1 .................................................................................................. 102
figura 95 Espectro en CIMAF 2 .................................................................................................. 103
figura 96 Espectro en CIMAF 3 .................................................................................................. 103
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figura 97 Espectro en CIMAF 4 .................................................................................................. 103
figura 98 Comparación de valores de la altura de ola espectral ............................................... 104
figura 99 Coeficientes de agitación ........................................................................................... 104
figura 100 Estrategia Maniobra de Entrada .............................................................................. 106
figura 101 ROM 3.1-99 -- Zona de reviro en la boca de la dársena .......................................... 107
figura 102 Dragados recomendables ........................................................................................ 108
figura 103 Dragados recomendables comparados con la futura expansión............................. 108
figura 104 Portal de Puertos del Estado .................................................................................... 115
figura 105 Banco de datos ......................................................................................................... 115
figura 106 Acceso a datos en una boya ..................................................................................... 116
figura 107 Obtención de datos .................................................................................................. 116
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2 INTRODUCCIÓN
2.1 Aclaración
Los presentes apuntes están basados en las Recomendaciones para Obras Marítimas (R.O.M.)
de Puertos del Estado, de cuya comisión de trabajo el profesor de la asignatura forma parte, y
en experiencias obtenidas en proyectos y trabajos del autor.
Son nuevos, y se irán actualizando poco a poco durante la marcha del curso, por lo que
conviene que estés atento a las actualizaciones.
En concreto, las R.O.M. que se van a resumir en estos apuntes, son las siguientes:
ROM 0.2: Acciones en el proyecto de obras marítimas y portuarias
ROM 1.0: Criterios generales para obras y estructuras de abrigo
ROM 1.1: Diques de abrigo
ROM 2.1: Muelles
ROM 2.2: Estructuras de atraque, amarre y fondeo
ROM 3.1: Proyecto de la configuración marítima de los puertos, canales de acceso y
áreas de flotación.
ROM 3.3: Señalización, balizamiento y sistemas de control en áreas portuarias
2.2 Participantes en el programa ROM:
Los técnicos que forman parte de la comisión técnica de la ROM son, por orden alfabético de
apellidos, los siguientes:
Sergi Ametller, SENER
Manuel Arana, Puertos del Estado
José María Berenguer, BERENGUER INGENIEROS
Alfredo Carrasco, Autoridad Portuaria Bahía de Algeciras
Juan Carlos Carretero, Puertos del Estado
Beatriz Colunga, Autoridad Portuaria de Vigo
Jesús Corral, Universidad Politécnica de Cataluña
Julio de la Cueva, Autoridad Portuaria de Gijón
Mario de Miguel, Autoridad Portuaria de Gijón
Javier Escartín, PROINTEC
Francisco Esteban, FCC
Enrique de Faragó, PROES
Jorge Flores, KV CONSULTORES
Xavier Gesé, Puertos del Estado
Gonzalo Gómez Barquín, Puertos del Estado
Miguel Ángel Gómez Caldito, ALATEC
Marta Gómez Lahoz, Puertos del Estado
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Gregorio Gómez Pina, D.G. Costas. Ministerio del Medio Ambiente
José Manuel González Herrero, ACCIONA INGENIERÍA
Noelia González Patiño, DRAGADOS ACS
Juan Ignacio Grau, Puertos del Estado
Gregorio Iglesias, Universidad de Santiago de Compostela
José Ramón Iribarren, SIPORT XXI
Ana de Lope, Puertos del Estado
Luis López González, SIPORT XXI
Cristina López Arias, Autoridad Portuaria de Bilbao
Miguel Ángel Losada, Universidad de Granada
Enrique Maciñeira, Autoridad Portuaria de Coruña
María Luisa Magallanes, EGENOR
María Jesús Martín Soldevilla, Centro de Estudios Puertos y Costas
David Martinez Lorente, SENER
Josep Ramón Medina Folgado, Universidad Politécnica de Valencia
José María Medina Villaverde, NAUTILUS INGENIERÍA MARÍTIMA, Universidad Europea
de Madrid
Rafael Molina, TIPSA
Pablo Molinero, DRAGADOS ACS
José Luis Monsó de Prat, Instituto de Hidrodinámica Aplicada INHA
Javier Mora, Autoridad Portuaria de Tenerife
José Moyano, Autoridad Portuaria de Gijón
Vicente Negro, Universidad Politécnica de Madrid
Begoña Pérez Gómez, Puertos del Estado
Carlos Pérez Quintero, Puertos de Andalucía
Eloy Pita Olalla, INCREA
Ignacio Rodríguez Sánchez-Arévalo, Puertos del Estado
Antonio Marcos Ruiz Vega, Autoridad Portuaria Bahía de Cádiz
Olga Sánchez Luzón, Autoridad Portuaria de Sevilla
Carlos Sanchidrián, PROES
Francisco Javier de los Santos, Autoridad Portuaria Bahía Algeciras
Obdulio Serrano, Puertos del Estado
Antonio Soriano, INGENIERÍA DEL SUELO
Juan Carlos Suñé, Autoridad Portuaria Bahía de Algeciras
Javier Uzcanga, Autoridad Portuaria de Barcelona
José María Valdés, EPTISA
César Vidal, Universidad de Cantabria
José Luis Zatarain, Autoridad Portuaria de Santander
Coordinador general del Programa ROM: Francisco José González Portal, Puertos del Estado
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3 LA OBRA MARÍTIMA
Toda obra marítima se construye para cumplir unas determinadas funciones, permitiendo o
facilitando unas actividades económicas, repercutiendo socialmente e interfiriendo con el
medio ambiente. Esta obra debe ser fiable, funcional y operativa durante el tiempo en que
vaya a permanecer en servicio.
A lo largo de su vida, la obra pasa por diferentes estados de proyecto , estructurales, formales
y de uso y explotación dependiendo de la variabilidad temporal y espacial de los factores de
proyecto.
Por diversas razones o causas, la obra puede perder, progresivamente o de manera súbita, de
forma temporal o definitiva, parcial o totalmente sus propiedades resistentes o estructurales
(seguridad), estructurales y formales (servicio) y de uso y explotación (explotación) por
mecanismos descritos en modos de fallo y de parada operativa.
3.1 Criterios generales de proyecto.
El objetivo principal del Proyecto es definir el tramo de obra y verificar que satisface unas
determinadas funciones con la fiabilidad, la funcionalidad y la operatividad requeridas. Para
ello se establece un procedimiento general de cálculo. Éste se inicia definiendo la obra o tramo
en el tiempo y en el espacio desde el punto de vista de la seguridad, el servicio y el uso y la
explotación. Para conseguir este objetivo se definen los siguientes conceptos: carácter,
provisionalidad, fases de proyecto y su duración, método de verificación de la obra marítima y
de sus elementos y las probabilidades frente a un modo y frente al conjunto de modos de fallo
y parada.
A partir de ellos se recomiendan, entre otros, la vida útil de la obra, la probabilidad conjunta
de fallo frente a los modos de fallo principales adscritos a los estados límite últimos y de
servicio, la operatividad mínima, el número medio de paradas operativas y la duración
máxima.
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4 EL PUERTO
El puerto es, por extensión, aquel espacio destinado y orientado especialmente al flujo de
mercancías, personas, información o a dar abrigo y seguridad a aquellas embarcaciones o
naves encargadas de llevar a cabo dichas tareas. Dentro de los puertos marítimos se pueden
distinguir aquellos orientados a la carga y descarga de contenedores; de mercancías de distinto
tipo, especialmente los pesqueros; al depósito de embarcaciones de recreo (puertos
deportivos) u otros. Los puertos, asimismo, pueden clasificarse dentro de otras categorías,
como según el uso civil o militar, el calado del que dispongan: puertos de aguas profundas,
superior a los 45 pies (13,72 m), etc.
figura 1 Puerto de Roquetas
4.1 Clasificación zonal del puerto
Desde el punto de vista funcional, las obras y las instalaciones de un puerto se pueden
clasificar por su ubicación. Así, se distinguen cuatro zonas diferentes:
La zona marítima destinada al barco, en la que se disponen las obras de abrigo que
protegen la zona de atraques del oleaje exterior, constituidas fundamentalmente por
los diques; las obras de acceso que facilitan el acceso del barco al puerto en
condiciones de seguridad, garantizando su maniobrabilidad, anchura y calado
adecuados. Entre ellas están la señalización (radar, faros, balizas, radiofaros, boyas,
etcétera), los diques de encauzamiento, canales dragados, esclusas; los espacios de
fondeo (radas) con la función de mantener el barco en aguas tranquilas, sin obstruir el
tráfico, a la espera de su turno de atraque en los muelles; y las dársenas que
constituyen la superficie de aguas abrigadas aptas para la permanencia y operación de
los barcos (de marea o de flotación, según estén o no sometidas a la acción de las
mareas).
La zona terrestre, destinada fundamentalmente a la mercancía, incluye la superficie de
operación terrestre constituida por los muelles, que además de facilitar el atraque y
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amarre de los barcos, sirven de soporte al utillaje y de acopio provisional de
mercancías; y los depósitos que además de adecuar un espacio a las mercancías, sirven
de regulación de los flujos marítimo-terrestres.
La zona de evacuación, destinada al transporte terrestre, en la que se debe diferenciar
las vías de acceso al puerto desde la red de carreteras general, las de circunvalación o
reparto y las de penetración a la zona de operación terrestre, con sus áreas de
maniobra y estacionamiento.
Ocasionalmente puede ubicarse en los puertos una zona de asentamiento de
industrias básicas: siderurgias, astilleros, petroquímicas, refinerías, etc. En algunos
casos ha sido necesario crear puertos exclusivamente para su servicio, como el caso
del puerto exterior de Huelva, orientado a la industria petroquímica.
4.2 Servicios prestados
El conjunto de servicios que presta un puerto se pueden clasificar en función del ámbito al que
van destinados.
4.2.1 Servicios al barco
Entre los servicios al barco se incluyen: la consigna, el practicaje, el remolque, el
avituallamiento, la carga de combustible, la descarga de residuos del lavado de tanques, la
recogida de basuras, las reparaciones y mantenimiento, etc.
4.2.2 Servicios a la mercancía
Para los servicios a la mercancía se incluyen: la consigna, la estiba, la aduana, la sanidad, la
vigilancia, los servicios comerciales de los transitarios, consignatarios y otros agentes.
4.2.3 Servicios al transporte terrestre
Los servicios al transporte terrestre son los de representación, actividades de transbordo y
manipulación de mercancías.
4.2.4 Otros servicios
Para terminar, el apartado de servicios varios, entre los que se encuentran los seguros, los
bancarios, los mercantiles, los de comunicación, etc.
4.3 Tipos especiales de puerto
4.3.1 Puerto deportivo
Los puertos deportivos son aquellos especialmente dirigidos a abrigar durante estancias más o
menos prolongadas o servir de base a las embarcaciones de recreo, que por su uso irregular
deben pasar estancias prolongadas en zona de amarre o en dique seco.
Por las necesidades a cubrir de estos puertos, suelen presentar características diferenciadas
respecto a los puertos mercantes o tradicionales como zona de varadero, dique seco,
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atarazanas1 o la existencia de restaurantes, tiendas y otros servicios enfocados a una clientela
de cierto poder adquisitivo.
4.3.2 Astillero naval
Los puertos o partes de los puertos que se encargan especialmente de la construcción o
reparación de buques son los astilleros con instalaciones particulares de este tipo. Suelen ser
representativos de los astilleros la existencia de grandes grúas, diques secos o diversas zonas
de botadura para buques de distinto tamaño.
4.3.3 Puerto pesquero
Aquellos encargados del manejo de mercancías perecederas y especialmente los destinados a
la descarga del pescado, los puertos pesqueros, contienen en sus instalaciones edificios
orientados a la compraventa de estas mercancías, las lonjas2. Estos puertos, al ser lugar de
origen para la entrada en el mercado de estos productos deben dotarse de la infraestructura
logística y mercantil para distribuirlos a las zonas de consumo.
4.4 El área portuaria
Por lo general, un área portuaria se proyecta para facilitar las operaciones portuarias y
logísticas relacionadas con el transporte marítimo y su interconexión con otros modos de
transporte y con la gestión integral del barco, incluyendo las operaciones relacionadas con la
actividad náutica-deportiva, industrial y militar.
Un área portuaria tiene, entre otras, las siguientes infraestructuras relacionadas con:
la seguridad y el uso y la explotación del buque: superficie de agua abrigada mínima
requerida, metros lineales de atraque y, en su caso, área de fondeo y otras áreas
particulares, p.ej. varaderos, etc.,
el control de las oscilaciones del mar: diques de abrigo y estructuras marítimas,
el uso y la explotación terrestre del área: superficie de tierra mínima, especificando
superficies de operación, estacionamiento y almacenamiento, y los movimientos de
tráfico y mercancías previstos, incluyendo los sistemas de manipulación,
la accesibilidad de los modos de transporte terrestre (tráfico viario y ferroviario).
En el primer grupo de infraestructuras se pueden diferenciar las siguientes subáreas: el canal
de acceso, la bocana, la zona de maniobra y fondeo en su caso, las zonas de atraque y amarre,
tales como muelles, pantalanes, etc. Sus dimensiones dependen, entre otros, de los caracteres
general y operativo del área, de las características y frecuencia de escala de la flota de buques
de proyecto, de los niveles de calidad del servicio considerados como admisibles y de las
1 Un astillero o atarazana es el lugar donde se construyen y reparan buques. Puede tratarse de yates,
buques militares, barcos comerciales y otro tipo de barcos para transporte de mercancías o de pasajeros. 2 Una lonja es un lugar de reunión de los comerciantes. Por el contrario, el término mercado suele
asociarse más a la venta al por menor, aunque también existen mercados centrales donde se suele realizar la distribución alimentaria de una ciudad completa, en una acepción sinónima de lonja.
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condiciones climáticas locales. Por lo general, será el oleaje el condicionante climático
predominante, pero, en algunos casos, podrá haber otros condicionantes locales.
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5 BARCOS DE CÁLCULO
Es difícil conocer a priori las características de los buques a los que las instalaciones en estudio
han de dar servicio. Es por eso que el PIANC decidió en su día crear una base de datos de
características de los buques de cálculo. Si no se conocen datos reales del buque, es común
recurrir a esta información.
Las tablas siguientes recogen estos datos, publicados en (WG 33, 2.002).
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tabla 1 Tamaño del buque de cálculo /1
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tabla 2 Tamaño del buque de cálculo /2
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tabla 3 Tamaño del buque de cálculo /3
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tabla 4 Tamaño del buque de cálculo /4
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6 OBRAS DE ABRIGO
6.1 Introducción
En el ámbito marítimo un área abrigada es una superficie de agua y tierra a resguardo de las
acciones de las dinámicas atmosférica y marina. Dependiendo del nivel de protección y de las
características de las instalaciones se pueden distinguir dos tipos de área abrigada: portuaria y
litoral. La primera de ellas se dedica principalmente a la actividad portuaria, mientras que la
segunda es específica del uso y gestión del litoral como borde tierra-mar.
El objetivo del Proyecto de un área abrigada es conseguir que ésta responda a los criterios de
optimización funcional, económica y ambiental tanto de las obras necesarias como de su uso y
explotación, y que en su conjunto, tramos y elementos satisfagan los requisitos de fiabilidad,
aptitud para el servicio o funcionalidad3 y operatividad exigidos en cada una de las fases de
proyecto, de aquí en adelante denominados requisitos de proyecto.
6.2 Proyecto de un dique de abrigo
Para controlar las oscilaciones del mar, en particular el oleaje, puede ser necesaria la
construcción de obras marítimas de abrigo, o diques de abrigo, cuya presencia interfiere con
aquéllas.
La superposición de las oscilaciones incidentes, y las generadas y transformadas por la
presencia de la obra, constituye el conjunto de oscilaciones que afecta al área abrigada y
condiciona sus niveles de uso y explotación, seguridad y servicio.
El proyecto de un área abrigada y de las obras de abrigo necesarias deberá ser el resultado de,
al menos, la siguiente secuencia de actividades:
1) Especificar los criterios generales definiendo la finalidad de la obra, los condicionantes
funcionales, los plazos temporales y unidades espaciales (tramos) de la obra y, en cada
fase de proyecto, el carácter general y el carácter operativo de la obra y de cada uno de
sus tramos, así como los requisitos de proyecto.
2) Describir y caracterizar en el emplazamiento el área abrigada.
3) Describir y caracterizar los factores de proyecto en el emplazamiento que definen la
geometría, el medio físico, el terreno y los materiales, identificando y valorando los
agentes y acciones y sus escalas temporales y espaciales, especificando, en su caso, los
años meteorológicos y los ciclos de solicitación y operatividad.
A partir de ellas se recomienda:
1. Realizar los Estudios Previos con el objetivo de definir diferentes alternativas para las
disposiciones en planta del área abrigada y para la tipología de los diques de abrigo en
función tanto de los requerimientos del uso y explotación como de los condicionantes del
3 En la ROM 0.0, la probabilidad de no incurrir en modos de fallo adscritos a los estados límite de servicio
se denomina funcionalidad.
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terreno, morfológicos, climáticos, medioambientales, de los materiales y los métodos
constructivos, de conservación y mantenimiento existentes localmente y la aptitud de
desmantelamiento.
2. Predimensionar en planta y alzado la obra y determinar sus escalas espaciales (tramos).
3. Estudiar el comportamiento hidrodinámico, geotécnico, estructural y constructivo de la
obra y de sus tramos frente a los factores de proyecto, así como su interacción con el
entorno litoral, identificando los modos de fallo frente a la seguridad y el servicio, y los
modos de parada frente al uso y la explotación.
4. Verificar que en el conjunto de la obra, sus tramos y elementos se cumplen los requisitos
de proyecto en cada una de las fases para todos los modos de fallo y parada.
5. Optimizar funcional, económica y ambientalmente el área abrigada y los diques de abrigo
teniendo en cuenta tanto los costes de primera construcción como los de conservación y,
eventualmente, reparación en la vida útil y de desmantelamiento, seleccionando
alternativas.
6.3 Implantación de diques de abrigo
Cuando a causa de las dinámicas atmosférica y marina no se satisfagan los requisitos de
proyecto en el área o en alguna de sus infraestructuras, se recomienda considerar la
implantación de uno o más diques de abrigo.
6.3.1 Criterios generales
Para el dique en su conjunto y para cada uno de sus tramos, el promotor deberá definir:
1) la temporalidad de la obra y la previsión de entrada en servicio de los diferentes
elementos que la componen,
2) el carácter operativo y el carácter general, y en función de ellos,
3) la duración de cada una de las fases de proyecto,
4) los requisitos de fiabilidad y funcionalidad en cada una de ellas,
5) el nivel de operatividad, el número medio de paradas operativas y la duración máxima
de una parada operativa en el intervalo de tiempo y, en su caso,
6) el plan de desmantelamiento y de restauración de la ribera del mar y su entorno
ambiental.
En los casos en los que el promotor de la obra no haya definido algunos o ninguno de los
criterios generales indicados en el apartado anterior, o cuando el carácter general y el
operativo propuestos sean injustificadamente diferentes de los habituales en este tipo de
obras, el proyectista determinará para cada tramo de la obra el carácter general y el operativo,
y en función de ellos los restantes requisitos de proyecto.
6.3.2 Intervalo de tiempo para el análisis operativo
El promotor definirá los intervalos de tiempo para la verificación de los requisitos de
seguridad, el servicio y el uso y la explotación, de la obra y de sus tramos en función, entre
otros, de los estudios del rendimiento económico y operativo. Por lo general, la unidad de
intervalo de tiempo para la verificación será el año y la vida útil se especificará en años.
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6.3.3 Verificación de los requisitos de proyecto
Un proyecto de obra de nueva construcción deberá verificar los requisitos estructurales,
formales y de uso y explotación, los ambientales y los legales. Esta verificación se realizará
teniendo en cuenta el comportamiento e interacción de los diques de abrigo con los agentes
predominantes.
6.3.4 Seguridad, servicio y uso y explotación
Se verificarán estos requisitos, al menos, en condiciones de trabajo normales y extremas, y en
su caso en condiciones de trabajo excepcionales.
6.3.5 Requisitos ambientales
Los requerimientos ambientales de las obras marítimas y de los diques de abrigo se recogen en
la normativa ambiental de aplicación y con carácter específico en la ROM 5.0. Los
requerimientos relacionados con la calidad de las aguas y la morfodinámica litoral se ajustarán
a lo especificado en las ROM 5.1 y 5.2 respectivamente.
6.3.6 Requisitos legales específicos
Dependiendo de la localización del área abrigada y del entorno administrativo habrá
requerimientos legales específicos que serán de obligado cumplimiento y por tanto deben
incluirse entre los condicionantes de proyecto y considerarse en cada una de las fases del
mismo.
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7 DIQUES DE ABRIGO
7.1 Partes del dique
Independientemente de su tipo, la sección transversal de un dique de abrigo se puede
describir considerando las siguientes partes (ver figura 2):
Cimentación, que determina la forma en que la estructura transmite los esfuerzos al
terreno.
Cuerpo central, que controla la transformación del flujo de energía del oleaje incidente
y transmite a la cimentación la resultante de las acciones.
Superestructura, que controla el rebase sobre la coronación y, en su caso, ofrece un
camino de rodadura.
figura 2 Partes de la sección de un dique
7.2 Interacción respecto al oleaje
Según sean la geometría y la disposición de los elementos que conforman la sección de un
dique de abrigo, se pueden potenciar unos procesos de transformación del movimiento
oscilatorio frente a otros. En los subapartados siguientes se analizan brevemente estos
procesos y su dependencia de los elementos tipológicos.
7.2.1 Reflexión
Siempre que haya un cambio brusco de las propiedades geométricas del medio en el que se
propaga el tren de ondas con el resultado de la modificación de la celeridad de fase del tren y,
en consecuencia, del número de onda y de la dirección de propagación, se produce reflexión
de la energía oscilatoria.
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Así, los cambios bruscos de la profundidad de agua en una berma de pie o de las características
hidráulicas del núcleo en un dique de escollera, o la presencia de una pared impermeable de
un dique vertical, entre otros, provocan la reflexión hacia el mar de cierta parte de la energía
incidente.
Análogamente, cuando el tren de ondas se transmite a través del dique, lo abandona o se
propaga por un canal de navegación, se refleja parte de la energía propagante tanto en la
sección aguas arriba como en la sección aguas abajo.
En general, en los diques de abrigo la reflexión no ocurre en un punto o superficie fija sino que
hay numerosas contribuciones que ocurren simultáneamente durante el proceso de la
propagación.
figura 3 Reflexión en un dique en talud
7.2.2 Transmisión
La transmisión de la energía oscilatoria a sotamar del dique se puede producir por rebase de
su coronación, propagación a través del cuerpo central, como es el caso de los diques
granulares, y por el terreno y cimentación cuando éstos sean permeables.
En el primer caso, la magnitud de la energía transmitida depende de la relación entre la altura
de la coronación o francobordo, Fc, y la altura de la lámina de agua que alcanza la coronación
(ésta se puede expresar en términos de la altura de ola a pie de dique y en presencia de él H*),
es decir, del francobordo relativo, Fc / H.
En el segundo caso la magnitud de la energía transmitida, bien a través del cuerpo del dique
bien por la cimentación y el terreno, depende de sus propiedades hidráulicas y de la anchura o
longitud de propagación B, expresada en función de la longitud de onda o su equivalente el
número de onda, kB ó B/L.
7.2.3 Disipación
La disipación de la energía oscilatoria se produce principalmente por dos mecanismos, la
rotura y la fricción por los contornos (superficie y fondo) e interior del medio por el que se
propaga. El mecanismo más eficaz de disipación es la rotura de la ola en decrestamiento y en
voluta, por el que se puede conseguir que se disipe más del 90% de la energía incidente. Por
otro lado, las roturas de ola en colapso y en oscilación son menos eficientes y, en general, no
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disipan más del 60% de la energía. El destino de la energía remanente es la reflexión, la
disipación interna por fricción o la transmisión a sotamar, como muestra la figura 4.
figura 4 Procesos de transformación de la energía incidente en un dique en talud
figura 5 Flujo de energía en presencia de la obra
Aunque no es la única manera posible, la rotura de la ola se produce por el incremento del
peralte al propagarse por un talud. El tipo de rotura que se produce en el talud se puede
identificar a través del número de Iribarren, que se define como el cociente de la pendiente del
talud y el peralte (pendiente) de la ola sobre el talud,
( )
√
[1]
7.2.4 Altura de ola a pie de dique y en presencia de él
Con amplia generalidad, se puede admitir que la presencia del dique provoca la reflexión de
una parte de la energía del tren de ondas de altura HI y periodo Tz.
A pie de dique, debido a la interferencia de los trenes incidente y reflejado, el movimiento
oscilatorio es parcialmente estacionario. En teoría lineal, el periodo del tren incidente,
reflejado y parcialmente estacionario es el mismo, es decir Tz, sin embargo, la altura de ola H*
de éste depende de la geometría del frente del dique y del desfase entre ambos trenes.
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H* es una altura de ola a pie de dique y en presencia de él. En general, esta altura de ola se
puede expresar por
[2]
donde μ es un coeficiente4 que cuantifica la magnitud de la interferencia lineal de los trenes
incidente y reflejado.
7.3 Diques en talud
7.3.1 Partes de un dique en talud
7.3.2 Modos de fallo del dique en talud
7.3.3 Definición del nivel de daño
El daño a las capas del manto principal se caracteriza tanto por:
o contaje del número de unidades desplazadas o
o medición del perfil de superficie erosionada del manto.
En ambos casos el daño se relaciona con un estado específico de la mar durante el tiempo
especificado.
El método de recuento se basa en una clasificación de los movimientos de los bloques del
manto, por ejemplo:
• No hay movimiento.
• Las unidades individuales oscilan.
• Las unidades individuales son desplazadas de su posición original una distancia mínima
determinada, por ejemplo Dn o ha (longitud o altura de la unidad)
Los desplazamientos pueden ser en términos de unidades expulsadas del manto o de unidades
que deslizan a lo largo de la pendiente para llenar un vacío. En caso de pendientes
pronunciadas, los desplazamientos también podrían ser consecuencia del deslizamiento del
manto debido a la compactación o pérdida de apoyo.
El daño en términos de unidades desplazadas se da generalmente como:
• el desplazamiento relativo, D, definido como la proporción de unidades desplazadas
con relación al número total de unidades, o preferiblemente,
• al número de unidades dentro de una zona específica en torno al nivel medio del mar.
La razón para limitar el daño a una zona específica es que, de no hacerlo así, sería difícil
comparar diversas estructuras porque el daño estaría relacionado con totales diferentes para
cada una de ellas.
4 El valor de μ no sólo depende de la tipología, sino también del tramo y de la disposición en planta de la
obra y el entorno
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Debido a que prácticamente todos los movimientos de los bloques del manto tienen lugar
dentro de los niveles ± Hs alrededor del nivel medio del mar, el número de unidades dentro de
esta zona se utiliza a veces como el número de referencia.
Sin embargo, debido a este número cambia con Hs, se recomienda especificar un valor de Hs
correspondiente a un nivel de daño determinado, según lo propuesto por (Burcharth, H. F. &
Liu, Z., 1.992) o utilizar el número de unidades dentro de los niveles de NMM ± n Dn, donde n
es elegido de tal manera que casi todos los movimientos tienen lugar dentro de estos niveles.
Por ejemplo, para dolos se utiliza n = 6.
7.3.3.1 Nod
El daño, D, puede estar relacionado con cualquier definición de los movimientos. El número
relativo de las unidades que se mueven también puede estar relacionado con el número total
de unidades dentro de una franja vertical de anchura Dn que se extiende desde el fondo hasta
la parte superior del manto. Para esta definición de desplazamiento,(van der Meer, 1988)
utilizó el término para Nod unidades desplazadas fuera del manto y Nor para las unidades que
se mueven. La desventaja de Nod y Nor es la dependencia de la longitud del manto.
7.3.3.2 Ae
La caracterización de daño basada en el área Ae de la sección transversal erosionada en torno
al nivel medio fue utilizada por (Iribarren, 1.938) y (Hudson, 1.958).
Hudson define D como la erosión en tanto por ciento del volumen original.
Iribarren define el límite de daño grave el que se produzca cuando la profundidad de la erosión
en la capa principal de protección alcanza el valor (el ancho de la capa) Dn.
(Broderick, 1.983) define un parámetro de daño adimensional para la escollera y el manto
como:
[3]
que es independiente de la longitud del manto y tiene en cuenta los acuerdos verticales, pero
no los asentamientos y deslizamientos paralelos al manto.
S puede ser interpretado como el número de cuadrados de lado Dn50 que encajan en el área
erosionada, o como el número de cubos con lado igual a Dn50 dentro de un ancho de banda
Dn50 del manto.
El parámetro daño S es menos adecuado en el caso de mantos de bloques complejos como
dolos y tetrápodos, debido a la dificultad de definir el perfil de la superficie.
Una visión general de los parámetros de daño se da en la tabla 5.
Si no se tienen en cuenta los asentamientos la siguiente relación entre Nod y S es válida:
( ) [4]
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donde p es la porosidad del manto y G es un factor que depende de su gradación.
La gama de p es de aproximadamente 0.4 a 0.6 con los valores más bajos en la roca y el mayor
con dolos. G = 1 para mantos de bloques de hormigón uni-talla y 1.2 a 1.6 para mantos de
piedra. Se ve que Nod es aproximadamente igual a S / 2. Por desgracia la ecuación [4] no es
aplicable en general porque la experiencia muestra que la relación depende del talud del
manto. La figura 7 muestra ejemplos de las relaciones entre los Nod y S determinados a partir
de ensayos con modelo.
figura 6 Area erosionada
figura 7 Ejemplos de relaciones experimentales entre Nod y S
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tabla 5 Definición del daño relativo (Coastal Engineering Manual)
figura 8 Ejemplo de cálculo del nivel de daño
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figura 9 Clasificación de daños y valores de los parámetros D, Nod y S relacionados con el daño
7.3.4 Cálculo del dique en talud
Determinado el nivel de daño que se admite, establecido en el apartado 7.3.3, se procede al
cálculo del dique.
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El cálculo de un dique en talud se realiza generalmente “desde fuera hacia dentro”. Como tal
se entiende que, básicamente, se deberían dar los pasos siguientes:
Determinación de la altura de ola de cálculo al pie del dique, Hd
Dimensionamiento del manto principal
Dimensionamiento de la(s) capa(s) de filtro
o A efectos de estimar el número de capas de filtro, se ha de tener en cuenta
que se ha de cumplir la condición de filtro para las capas contiguas, y que el
núcleo se suele construir con rechazo de cantera, cuyo peso se encuentra
entre 10 y 100 Kg
Dimensionamiento del espaldón
o Deslizamiento y vuelco
o Limitación del rebase
7.3.4.1 Cálculo del manto principal
Se realiza mediante formulaciones empíricas. Aquí se indicarán únicamente las formulaciones
para escollera, bloques paralelepipédicos de hormigón o tetrápodos. Para otro tipo de bloques
(acrópodos, Xbbloc, etc) han de obtenerse los parámetros de cálculo en los sitios web de las
empresas que los comercializan.
7.3.4.1.1 Diques de escollera no rebasables (Hudson, 1.974)
El manto principal debe constar de dos capas.
La formulación de Hudson es:
( )
( )
[5]
En la ecuación anterior son:
Los valores del coeficiente de Hudson, KD, son:
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figura 10 Valores de KD
figura 11 Ejemplo de cálculo (Hudson, 1.974)
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7.3.4.1.2 Diques de escollera no rebasables (van der Meer, 1988)
El manto principal debe tener dos capas.
( )
[6]
Con:
figura 12 Ejemplo de cálculo (van der Meer J. , 1.988)
7.3.4.1.3 Bloques paralelepipédicos de hormigón (van der Meer J. W., 1.988b)
El manto principal debe ir provisto de dos capas.
La formulación correspondiente es la siguiente:
(
)
[7]
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En la ecuación anterior son:
Se dispone de los valores medios de Ns y sus correspondientes valores de KD, según (Brorsen,
Burcharth, & Larsen, 1.974), para un manto principal de cubos de hormigón, colocados
aleatoriamente, en taludes y oleaje no limitado por el fondo:
tabla 6 Nivel de daño (Brorsen, Burcharth, & Larsen, 1.974)
7.3.4.1.4 Tetrápodos (van der Meer J. W., 1.988b)
El manto principal, de tetrápodos de hormigón, debe ser construido en dos capas. En este
caso, la formulación es la siguiente:
(
)
[8]
Las variables tienen los mismos significados anteriores. En este caso, el rango de validez de la
formulación, en función del parámetro de Iribarren, es .
7.3.5 Proceso de construcción de un dique en talud
7.4 Diques verticales
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8 OBRAS DE ATRAQUE
8.1 Introducción
El objetivo fundamental 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, vehículos y mercancías que permitan su
transferencia entre buques o entre éstos y tierra u otros medios de transporte.
Las obras de atraque y amarre pueden clasificarse en:
- Muelles
- Pantalanes
- Duques de alba
- Boyas, campos de boyas y monoboyas
- Soluciones mixtas
- Estaciones de transferencia a flote
Las figuras siguientes muestran ejemplos de lo indicado.
Los muelles se definen como estructuras de atraque y amarre fijas que con-forman una línea
de atraque continua, que en general excede en longitud al buque amarrado, y que están
conectadas con tierra total o parcialmente mediante rellenos a lo largo de la parte posterior de
las mismas, dando lugar a la creación de explanadas traseras adosadas.
Los pantalanes se definen como estructuras de atraque y amarre, fijas o flotantes, que pueden
conformar líneas 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 creación de ex-planadas. Pueden estar conectados o
no a tierra. En el primer caso la conexión suele realizarse bien por prolongación de la misma
estructura o mediante pasarelas o puentes.
En general, los pantalanes que conforman líneas 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.
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, así como de varias de
estas tres funciones simultáneamente. Se pueden disponer aislados o formado parte de
pantalanes discontinuos de solución mixta, bien delante o complementando a plataformas
auxiliares no atracables, bien formando una única línea de atraque y amarre.
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
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adicionalmente permite la carga y descarga de graneles al estar conectada a tierra a través de
una conducción submarina. En este caso la boya suele estar amarrada mediante varias cadenas
con objeto de limitar al máximo sus movimientos horizontales.
Se denominan campos de boyas las disposiciones que posibilitan el amarre de un buque
simultáneamente a varias boyas con el objeto de limitar los movimientos del buque amarrado.
Las estaciones de transferencia consisten en un buque silo dotado de medios de descarga que
permite el atraque a ambos costados del mismo tanto de buques feeder o barcazas como de
buques oceánicos. Este tipo de instalación supone una alternativa barata a instalaciones de
transbordo en tierra, ya que puede funcionar en zonas poco abrigadas.
figura 13 Estación de transferencia
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figura 14 Muelle en el Puerto de Bilbao
figura 15 Pantalán en Buenos Aires
figura 16 Pantalán flotante para instalación náutica de recreo
figura 17 Pantalán deportivo en uso
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figura 18 Duques de alba (dolphins) en Port Townsend (Washington)
figura 19 Planos de Port Townsend
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figura 20 Monoboya para descarga de crudo
8.2 Clasificación de las obras de atraque
Las obras de atraque y amarre que permiten la carga y descarga de mercancías y el embarque
o desembarque de pasajeros, se clasifican en función del tipo de mercancía o pasajero que en
ellas se embarca, desembarca o manipula en diversos grupos, según muestra la figura 21.
figura 21 Clasificación de las obras de atraque y amarre
Tipo de mercancía
Uso
Obras de atraque y amarre
Comercial
Graneles sólidos
Graneles líquidos
Petróleo
Otros graneles
Mercancía general
Pasajeros
Contenedores
Ro-ro
Pesquero
Deportivo
Militar
Industrial
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La tabla 7 indica las configuraciones de atraque más recomendables en función del tráfico de
mercancías esperado.
tabla 7 Tipo de atraque recomendado según el tipo de mercancía
8.3 Partes y elementos de una obra de atraque y amarre.
Las obras de atraque y amarre pueden dividirse en elementos o partes a los efectos de
sistematizar su clasificación tipológica y establecer elementos de comparación entre tipologías,
así como facilitar los procesos de dimensionamiento y de verificación de la seguridad, la
funcionalidad y la operatividad de las mismas. Con carácter general podrán definirse las
siguientes partes:
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− Cimentación: 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 misión fundamental es
conservar la forma de la misma haciendo frente a las acciones actuantes y
transmitiéndolas a la cimentación.
− Superestructura: Es el elemento destinado, en su caso, a solidarizar por la parte
superior al conjunto de tramos estructurales y a ofrecer una línea de atraque continua,
así como a permitir la transmisión y el reparto de las acciones de uso y explotación
sobre la estructura resistente. Por otra parte, permite también corregir los defectos
constructivos de alineación y desnivel entre tramos estructurales.
− Relleno: Es el material de préstamo que se coloca en el trasdós de la estructura para
crear una explanada adyacente.
− Elementos de uso y explotación: son aquellos elementos auxiliares cuya función es
posibilitar el uso y explotación de la obra de atraque y amarre de acuerdo con los
requerimientos operativos exigidos: Los más importantes son los siguientes:
o Vigas carriles: son aquellos elementos estructurales sobre las que discurren los
equipos de manipulación 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 deformación parte o la casi totalidad de la
energía cinética que se desarrolla durante el atraque, limitando los esfuerzos
transmitidos tanto a la obra como al casco del buque. A su vez, el sistema de
defensas, en combinación con el sistema de amarre sometido a tensión, puede
utilizarse para disminuir los movimientos del buque atracado.
o Puntos de amarre: son elementos situados sobre la superestructura (bolardos,
bitas y ganchos) que permiten configurar el sistema de amarre del buque
atracado, cuya función principal es limitar los movimientos del buque
producidos por los agentes del medio físico y por algunos agentes operativos
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 móvil cuya función principal es
permitir la carga/descarga de los buques por medios rodantes, limitando las
pendientes entre el buque y el muelle a valores admisibles.
o Galerías/Canaletas: Son aligeramientos cerrados/abiertos que se disponen en
la superestructura para acoger las redes técnicas: abastecimiento de agua,
electricidad, alumbrado, contraincendios, comunicaciones, etc.
o Pavimento: Capa superior del firme o estructura resistente dispuesta sobre la
ex-planada para soportar el paso de vehículos y equipos de manipulación de
mercancías.
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8.4 Muelles
8.4.1 Tipos de muelles
Existe una amplia tipología de muelles. Entre los más comunes, se encuentran:
De bloques
De hormigón sumergido
Pilotados
De tablestacas
De muros en “L”
De pantalla
De cajones flotantes
Las figuras siguientes muestran diferentes secciones tipo.
figura 22 Sección tipo de un muelle de bloques (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM,
2006)
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figura 23 Muelle de hormigón sumergido (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM, 2006)
figura 24 Muelle de cajones flotantes (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM, 2006)
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figura 25 Muelle de muros en “L” (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM, 2006)
figura 26 Muelle de pantalla /1 (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM, 2006)
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figura 27 Muelle de pantalla /2 (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM, 2006)
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figura 28 Muelle de recinto de tablestacas (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM, 2006)
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figura 29 Muelle pilotado (Gonzalez Herrero & Comisión Técnica ROM, 2006)
8.4.2 Predimensionamiento del muelle de bloques
Antes de comenzar el cálculo del muelle se ha de realizar un predimensionamiento del mismo,
sin perjuicio que el cálculo conduzca después a su optimización.
figura 30 Predimensionamiento de la terminal cementera en el puerto de Conakry (Guinea)
(Medina Villaverde, 2.012)
La figura 30 muestra una sección tipo de esta obra de atraque. La geometría de la sección
puede ser muy variada, pero en general puede asimilarse a formas rectangulares o
trapezoidales en las que la base es del orden del 50 al 80 % de la altura.
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Para bloques intermedios, apoyados en otro bloque inferior, la relación base/altura anterior
suele estar alrededor del 50% por razones de estabilidad. La anchura de coronación depende
de la altura de la superestructura y de los elementos auxiliares a disponer sobre ella; los
valores más usuales oscilan entre 1 y 4 m.
Debido a que la defensa (no dibujada en la figura 30) aleja el casco del buque del paramento
del muelle, es posible sacar en la base un pequeño tacón hacia el mar, de forma que se facilite
la estabilidad frente al vuelco. Este avance es del orden de 0.50 m a 1.0 m.
8.4.3 Zonas en el muelle
Para configuraciones físicas de la instalación de atraque tipo muelle, con uso comercial y
utilizando sistemas de carga y descarga de mercancías, o de embarque y desembarque de
pasajeros, mediante equipos de rodadura restringida sobre carriles:
a) La distancia entre la línea de atraque y, en su caso, el eje de rodadura del lado de mar
de la grúa, del sistema de carga/descarga del buque o de embarque o desembarque de
pasajeros considerado no será menor de 2.5 m con el objeto de que puedan
disponerse en esta zona los necesarios elementos del sistema de amarre y otros
elementos auxiliares del buque (bolardos, etc.), así como los servicios.
b) El espacio ocupado por el área de rodadura de los equipos de carga / descarga o los de
embarque y desembarque de pasajeros y normalmente por los carriles de circulación
necesarios para la transferencia de la mercancía a (o desde) el buque a los medios de
transporte terrestre de acuerdo con la operativa establecida o su depósito provisional,
así como para las operaciones auxiliares del buque en el atraque. En general, esta
distancia oscilará entre 10 m (2 vías de circulación) y 35 m (6 vías de circulación) si se
utilizan para la interconexión entre las áreas de operación y almacenamiento unidades
tráctor-semirremolque o sistemas multiplataforma. En el caso que se utilicen para
dicha interconexión carretillas puente, pórtico o lanzadera (straddle carrier y shuttle
carrier) las citadas distancias oscilarán entre 15 m (2 vías de circulación y 39 m (6 vías
de circulación). Para tráfico de pasajeros la distancia mínima podrá reducirse a 7.5 m
(1 vía).
c) Una zona entre el área de rodadura de los equipos de carga /descarga y el límite del
área de almacenamiento, cuya anchura variará entre un mínimo de 10 m y unos 32.5
metros, dependiendo del alcance lado tierra de las grúas y del espacio que se reserve
para funciones auxiliares como el depósito de las tapas de las bodegas del buque, etc,
así como, en su caso, para las operaciones de transferencia de carga. En el caso de que
se utilicen grúas pórtico de contenedores no convencionales como las de perfil bajo,
esta distancia puede superar 100 m. Para tráfico de pasajeros la distancia mínima
puede reducirse a 2.5 m.
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figura 31 Diferenciacion de areas terrestres en una instalacion de atraque tipo muelle, con uso
comercial y utilizando sistemas de carga y descarga de mercancias mediante equipos de
rodadura restringida sobre carriles. Definicion de anchuras
figura 32 Planta de proyecto del muelle de cementos en el puerto de Conakry (Guinea)
(Medina Villaverde, 2.012)
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8.4.4 Cargas en el muelle
Los agentes capaces de provocar acciones significativas en las obras de atraque y amarre son
los siguientes:
- Gravitatorio
- Del medio físico
- Del terreno
- De uso y explotación
- De los materiales
- Del proceso constructivo
8.4.4.1 Agente gravitatorio
El agente gravitatorio está asociado a la existencia de la gravedad terrestre (g), pudiendo, en
general, distinguirse dos tipos de acciones:
- Peso propio: carga producida por los pesos de los diferentes elementos estructurales.
- Pesos muertos: pesos de los elementos no resistentes en sentido estructural, pero
soportados o incluidos en la obra, tales como elementos constructivos, pavimentos,
defensas, instalaciones fijas, lastres, rellenos, adherencias marinas, etc.
En cada estado, las acciones gravitatorias se considerarán de carácter permanente. Es usual
que para las obras de atraque y amarre se exija que estos factores tengan un reducido rango
de variación.
Dado su origen, las acciones gravitatorias vendrán caracterizadas por fuerzas verticales,
concentradas o repartidas.
8.4.4.2 Peso propio
Los valores nominales o representativos de los pesos propios se calcularán a partir de los
valores nominales de los factores geométricos consignados en los planos y en el Pliego de
Prescripciones Técnicas y de los valores nominales o representativos de los pesos específicos
unitarios o aparentes () correspondientes a los distintos elementos y materiales que
conforman la obra, especificados en el Pliego de Prescripciones Técnicas, y al terreno.
8.4.4.3 Agentes del medio físico
Los principales agentes del medio físico que afectan a las obras de atraque y amarre, bien
produciendo efectos directos en las mismas (acciones), bien solicitando a otros factores de
proyecto (por ejemplo, el buque, las mercancías, los equipos de manipulación de
mercancías,...), son los asociados a las manifestaciones de la dinámica atmosférica y marina, a
los gradientes térmicos y a los movimientos sísmicos. Se distinguirán los siguientes agentes:
- Climáticos atmosféricos básicos: presión atmosférica y viento
- Otros climáticos atmosféricos: lluvia, nieve y hielo
- Climáticos marinos y fluviales
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- Térmicos
- Sísmicos
8.4.4.4 Agentes atmosféricos básicos y climáticos marinos
Los agentes atmosféricos básicos y climáticos marinos que definen un estado meteorológico
que tienen una mayor importancia para las obras de atraque y amarre son:
- Viento.
- Corrientes permanentes y uniformes y variables.
- Oscilaciones marinas y fluviales de periodo largo (T > 3 h): niveles de agua asocia-dos a
mareas y regímenes fluviales.
- Oscilaciones marinas de periodo intermedio (30 s < T < 3 h): ondas largas.
- Oscilaciones del mar de periodo corto (3 s < T< 30 s): oleaje.
figura 33 Variables de estado de los agentes climaticos que general-mente se adoptan para la
definicion de las acciones que actuan sobre las obras de atraque y amarre (ver tabla 8)
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tabla 8 Variables de estado de los agentes climaticos que general-mente se adoptan
para la definicion de las acciones que actuan sobre las obras de atraque y amarre
(ver figura 33)
En la figura 33 y tabla 8 son:
- Hrms: altura de ola media cuadrática del estado de mar. Puede considerarse
equivalente a 0.706 H1/3.
- H1/3: valor medio del tercio de alturas de ola mayores del estado de mar. Puede
considerarse equivalente a la altura de ola significante espectral (Hm0),
denominándose también altura de ola significante (Hs)
- H1/10: valor medio del décimo de alturas más altas del estado de mar. En ausencia de
información más detallada pueden adoptarse con carácter general las siguientes
relaciones:
· H1/10 = 1.27 H1/3 en aguas profundas
· H1/10 = (de 1.27 a 1.10) H1/3 en profundidades relativas (h/L<1/10), en
función del porcentaje de olas en rotura. A los efectos de esta tabla se
adoptará como L la longitud de onda asociada el periodo medio del oleaje en
un estado de mar.
- Hmax: valor más probable de la máxima altura de ola del estado de mar. En ausencia
de información más detallada puede adoptarse con carácter general la siguiente
relación:
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· Hmax: (de 1.60 a 2.00) H1/3, en aguas profundas, en función del número de
olas del estado de mar ·
· Hmax: (de 1.60 a 1.30 y de 2.00 a 1.60)H1/3 en profundidades relativas
(h/L<1/10), en función del número de olas del estado de mar y del porcentaje
de olas en rotura. En cualquier caso, Hmax no superará la máxima altura de ola
posible [simplificadamente en estos casos puede adoptarse que Hmax< 0.9 h
para fondo plano o pendientes suaves o muy tendidas, tgα < 1/50]
- T1/3: valor medio de los periodos del tercio de olas más altas del estado de mar.
También se denomina periodo significante (Ts).
- T: periodo medio en un estado de mar. Puede considerarse equivalente al periodo
medio espectral tipo (0,2). [Tm=T0,2]
- Tp: periodo de pico o periodo en el cual el espectro del oleaje tiene su contenido
energético máximo.
- θ: Dirección media de propagación del oleaje.
- hPM,10 min: nivel alto de las aguas, obtenido como el valor medio correspondiente a
periodos de medición de 10 minutos.
- hBM,10 min: nivel bajo de las aguas, obtenido como el valor medio correspondiente a
periodos de medición de 10 minutos.
- VC, 10 min(z’): velocidad horizontal de la corriente a una altura z’ desde el fondo,
obtenida como el valor medio correspondiente a periodos de medición de 10 minutos.
- vV(z): velocidad horizontal media del viento a una altura z sobre el nivel de las aguas
exteriores, obtenida como el valor medio correspondiente a periodos de medición de
10 min.
- Vv, 3 s(z): velocidad horizontal máxima probable del viento a una altura z sobre el nivel
de las aguas exteriores, considerando un periodo de medición de 3 segundos.
Simplificadamente, en estos casos puede adoptarse de forma general: Vv,3s = 1.44 vV.
- Vv, 5 s(z): velocidad horizontal máxima probable del viento a una altura z sobre el nivel
de las aguas exteriores, considerando un periodo de medición de 5 segundos.
Simplificadamente, en estos casos puede adoptarse de forma general: Vv,5s = 1.42 vV.
- Vv, 15 s(z): velocidad horizontal máxima probable del viento a una altura z sobre el
nivel de las aguas exteriores, considerando un periodo de medición de 15 segundos.
Simplificadamente, en estos casos puede adoptarse de forma general: Vv,15s = 1.38
vV.
- Vv, 1 min(z): velocidad horizontal máxima probable del viento a una altura z sobre el
nivel de las aguas exteriores, considerando un periodo de medición de 1 minuto.
Simplificadamente, en estos casos puede adoptarse de forma general: Vv,1 min = 1.31
vV.
- α: Dirección del viento.
8.4.4.5 Cargas transmitidas por las operaciones de estiba y desestiba
En función de los medios empleados para cargar y descargar el buque, las cargas transmitidas
al sistema de atraque serán diferentes. En este apartado se indica a título de ejemplo las
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cargas transmitidas por una grúa pórtico estándar. En general, el fabricante deberá suministrar
las cargas transmitidas al muelle.
figura 34 Configuracion y valores caracteristicos de las cargas transmitidas por gruas portico
estandar o convencionales sobre carriles
tabla 9 Configuracion y valores caracteristicos de las cargas transmitidas por gruas
portico estandar o convencionales sobre carriles
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figura 35 Distribución de las cargas de operación y almacenamiento
8.4.4.6 Cargas transmitidas durante la operación de atraque
Se ilustra de forma práctica este apartado con el caso del atraque de un granelero de 20.000
toneladas, atracando en el puerto de Conakry, con la ayuda de remolcadores. Se sigue el
sistema de cálculo recomendado en la ROM 2.0-11 (CT - ROM, 2.011).
Las características del buque son:
Tonelaje de Peso Muerto
(TPM)
Desplazamiento (Δ)
Eslora Total (L)
Eslora entre perpendiculares
(Lpp) Manga (B) Puntal (T) Calado (D)
Coeficiente de Bloque
Ton Ton m m m m m adim
20,000 26,000 160.00 152.00 23.50 12.60 9.30 0.78
tabla 10 Características del buque de cálculo
La sección tipo del muelle se muestra en la figura 36.
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figura 36 Sección tipo del muelle
figura 37 Atraque lateral o de costado mediante traslacion transversal preponderante a obras
de atraque fijas continuas
Para atraques laterales o de costado mediante translación transversal preponderante en obras
de atraque fijas continuas, la energía cinética cedida por un buque al sistema de atraque (Ef)
puede determinarse mediante la expresión:
[
( )( )
] [9]
En la ecuación [9] son:
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Cm : Coeficiente de masa hidrodinámica (adimensional)
: Desplazamiento del buque en la condición de carga considerada (kN) Vb : Componente normal a la línea de atraque de la velocidad de aproximación
del buque en el momento del impacto (m/s) Ce : Coeficiente de excentricidad (adimensional) Cg : Coeficiente geométrico del buque (adimensional) Cc : Coeficiente de configuración del atraque (adimensional) Cs : Coeficiente de rigidez del sistema de atraque (adimensional)
8.4.4.7 Coeficiente de masa hidrodinámica
El coeficiente de masa hidrodinámica tiene en cuenta el efecto producido por la masa de agua
que se moviliza conjuntamente con el buque durante la maniobra de atraque y que da lugar a
un aumento efectivo de la masa que interviene en la valoración de la energía de atraque.
Este coeficiente se define como el cociente entre la masa total del sistema (masa del buque +
masa de agua movilizada) y la masa del buque [Cm=(Mb+Mw)/Mb].
El coeficiente Cm depende fundamentalmente del resguardo bajo la quilla y en menor medida
de las dimensiones y configuración del buque bajo la superficie del agua (relación
calado/manga principalmente), del sentido de las corrientes, de la velocidad del atraque, de
las características de la maniobra de atraque y de la influencia del tipo y rigidez del sistema de
atraque en la deceleración del movimiento del buque.
Dada la dispersión de valores, a menos que el proyectista justifique la utilización de otros
valores se recomiendan con carácter general para buques convencionales los siguientes
valores:
Cm= 1.5 para resguardos brutos bajo quilla mayores que la mitad del calado estático
del buque (Resguardo bruto > 0.5De)
Cm= 1.8 para resguardos brutos bajo quilla menores que 0.1 el calado estático del
buque (Resguardo bruto < 0.1De)
Interpolar linealmente en el caso de valores intermedios del resguardo bruto
El resguardo bruto es Rb = 0.70 m; el calado estático a plena carga es De = 9.30 m, por lo que
0.1·De = 0.93, con lo que
8.4.4.8 Desplazamiento del buque en la condición de carga considerada
La situación más desfavorable es a plena carga. En esta situación5:
8.4.4.9 Velocidad de aproximación del buque en el momento del impacto
La velocidad de aproximación del buque en el momento del impacto es el factor más
determinante para la valoración de la energía cinética del buque durante el atraque al
5 Se considera que 1 kg = 10 N (Realmente, 1 kg = 9.8 N)
Cm = 1.8
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intervenir al cuadrado en la formulación y, por tanto, es muy sensible a las variaciones de
dicho parámetro. La magnitud de la velocidad de aproximación depende de un gran número
de factores en mayor o menor medida:
Tamaño del buque: en general, la velocidad de aproximación del los buques es
inversamente proporcional a su eslora y desplazamiento.
Tipo de buque en particular en lo que respecta a la magnitud de las áreas emergidas:
buques con mayor superficie expuesta al viento (cruceros, transportadores de coches,
…) suelen presentar mayores velocidades de aproximación al ser menos controlables
frente al viento.
Situación de carga del buque: la velocidad de aproximación es proporcional al
resguardo bajo quilla. Por dicha razón un buque a plena carga suele presentar
velocidades de aproximación menores que el mismo buque en condiciones de carga
parcial.
Tipo de carga: Buques que transportan mercancías peligrosas atracan en condiciones
más controladas, por lo que a igualdad de otras condiciones es esperable que su
velocidad de aproximación sea más reducida.
Características de maniobrabilidad náutica del buque: buques con hélices
transversales u otros dispositivos que mejoren sus condiciones de maniobrabilidad
suelen presentar, a igualdad de las restantes condiciones, menores velocidades de
aproximación al poder controlar mejor el buque durante la maniobra.
Frecuencia de llegadas: en atraques con alta frecuencia de llegada suelen presentarse
mayores velocidades de aproximación.
Condiciones medioambientales en el emplazamiento: condiciones de oleaje, viento y
corrientes más desfavorables dan lugar a mayores velocidades de aproximación dadas
las mayores dificultades en controlar el buque.
Utilización de medios auxiliares en la maniobra de atraque como remolcadores,
amarras u otros dispositivos de ayuda al atraque: la utilización de estos medios en
número y potencia adecuada reduce la velocidad de aproximación.
Dificultad de aproximación a la instalación de atraque: atraques situados en
emplazamientos que presentan dificultades para la accesibilidad y maniobra de los
buques dan lugar a mayores velocidades de aproximación.
Factor humano: experiencia del capitán del buque y, en su caso, del remolcador,
existencia de servicio de practicaje, ….
La figura 38 proporciona unos valores representativos de la componente normal de las
velocidades de aproximación del buque en el momento del impacto (Vb), para atraque
lateral o de costado mediante traslación transversal preponderante, en el caso de que no
haya registros disponibles. Se supone que la maniobra se realiza con ayuda de
remolcadores.
Las líneas muestran el valor de Vb en los casos de condiciones climáticas favorables,
moderadas o desfavorables. Estas condiciones se definen en la tabla 11.
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figura 38 Componente normal de las velocidades de aproximación del buque
tabla 11 Condiciones climáticas durante la maniobra de atraque
En el presente caso, los cálculos realizados y la toma de datos indica que se pueden suponer
favorables las condiciones climáticas, con lo que se tendrá:
8.4.4.10 Coeficiente de excentricidad
El coeficiente de excentricidad tiene en cuenta la proporción de energía cinética desarrollada
por el buque que no puede transmitirse al sistema de atraque debido a que el punto de
impacto no coincide con el centro de gravedad del buque. Por dicha razón, parte de la energía
cinética desarrollada por el buque se disipa fundamentalmente por la rotación o guiñada del
buque alrededor del punto de impacto (figura 37).
Se expresa como:
( )
[10]
Vb = 0.1 m/s
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En la ecuación [10] son:
K: Radio de giro del buque alrededor del eje vertical que pasa por su centro de gravedad. Este parámetro está relacionado con el momento de inercia del buque respecto a un eje vertical que pasa por su centro de gravedad (Iz=MbK2)
R: Distancia entre el punto de impacto y el centro de gravedad del buque6, medida en la dirección de la línea de atraque. Su magnitud dependerá del lugar del buque donde se produce el impacto y del ángulo de aproximación al atraque (α).
: Angulo formado entre el vector velocidad de aproximación del buque y la línea que une el punto de impacto y el centro de gravedad del buque.
De no disponerse de mejores datos, se puede calcular K como:
( ) [11]
Siendo Cb el coeficiente de forma y L, la eslora (tabla 10).
En el caso objeto del ejemplo se tiene (tabla 10):
- Cb = 0.78
- L = 160 m
Con ello, K = 41.31 m.
Los valores de R y se pueden estimar a partir del ángulo de aproximación (α) y de la distancia
entre el punto de impacto y el centro de gravedad del buque (r) como:
( )
( )
[12]
(
)
Los valores de y r se pueden estimar como:
- Para el ángulo de aproximación7 (α):
o 5º- 6º para buques con Δ ≥70.000 t
o 10 -15º para buques con Δ < 70.000 t
- Para la distancia entre el punto de impacto y el centro de gravedad del buque (r8),
medida sobre el eje longitudinal del buque:
6 A falta de mejor información, es admisible considerar simplificadamente a estos efectos que el centro
de gravedad del buque coincide con su centro geométrico (1/2L, 1/2B) 7 Los valores mayores del rango se adoptarán cuando la maniobra sea sin ayuda de remolcadores.
8 Este valor se considera válido para los buques en los que aproximadamente el centro de gravedad
coincide con el punto medio de la eslora. No obstante, en los buques ferries y ro-ro, el centro de gravedad suele estar desplazado hacia popa. En estos casos, el valor recomendado de r deberá adaptarse a esta circunstancia en función de que la aproximación se realice por proa a popa,
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o
En el ejemplo, se tiene:
Cb = 0.78 K = 41.31
Ce = 0.98
L = 160.00
B = 23.50
10 R = 33.57
r = 40 79.71
8.4.4.11 Coeficiente geométrico del buque
El coeficiente geométrico del buque tiene en cuenta la proporción de energía cinética
desarrollada por del buque que es absorbida por el sistema de atraque por efecto de la
curvatura del buque en el punto de contacto. Se recomiendan valores de Cg = 0.95 cuando el
punto de impacto se produce en la parte curva del casco de los buques y Cg = 1 cuando se
produce en la parte plana. Dichos valores tendrán la consideración de valores nominales
correspondientes a valores frecuentes y no se les supondrá variación estadística significativa.
8.4.4.12 Coeficiente de configuración del atraque
El coeficiente de configuración del atraque tiene en cuenta el efecto amortiguador del colchón
de agua que queda atrapado entre el casco del buque y la estructura de atraque, dando lugar a
la aparición de una fuerza adicional sobre el buque y a la absorción de parte de la energía
cinética desarrollada por el buque.
La magnitud de este efecto depende de los siguientes factores:
La configuración y tipología estructural de la obra de atraque.
La distancia libre entre el casco del buque y el sistema de atraque.
El resguardo bruto bajo quilla.
La velocidad y el ángulo de aproximación del buque al atraque.
La forma del casco del buque.
En cualquier caso, siempre que el agua entre el buque y la obra de atraque tenga una fácil
salida deberá despreciarse este efecto.
Se considerará que este efecto se produce con resguardos brutos (h1-De) > 0.5De, ángulos de
aproximación α > 5º o velocidades de aproximación Vb < 0.20 m/s. En estos casos se adoptará,
independientemente del tipo de configuración del atraque, Cc=1.
En los otros casos podrán adoptarse como valores representativos de Cc los siguientes, los
cuales tendrán la consideración de valores nominales correspondientes a valores frecuentes y
no se les supondrá variación estadística significativa:
manteniendo la posición del punto de impacto recomendada en relación con el punto medio de la eslora.
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Cc=1
o Cuando la configuración de la obra de atraque sea de tipo muelle o pantalán y
su tipología estructural sea fija abierta.
o En los extremos de las obras de atraque, independientemente de su
configuración y tipología estructural.
Cc=0.9
o Cuando la configuración de la obra de atraque sea de tipo muelle o pantalán y
su tipología estructural sea fija cerrada.
En el caso analizado como ejemplo, Cc = 0.90.
8.4.4.13 Coeficiente de rigidez del sistema de atraque
El coeficiente de rigidez del sistema de atraque tiene en cuenta la proporción de la energía
cinética desarrollada por el buque absorbida por la deformación elástica del casco del buque y
de la totalidad del mismo a lo largo de su eje longitudinal en el momento del impacto. La
magnitud de este efecto depende de la rigidez relativa entre el buque y el sistema de atraque.
A estos efectos se considerará que un sistema de atraque es muy rígido cuando la deformación
del sistema de defensa (δf) en el momento del impacto del buque considerado es menor o
igual a 150 mm. A su vez se considerará buque de gran eslora cuando esta sea mayor o igual a
300 m.
A falta de otros datos podrán adoptarse como valores representativos de Cs los siguientes, los
cuales tendrán la consideración de valores nominales correspondientes a valores frecuentes y
no se les supondrá variación estadística significativa:
Cs = 0.9, en el caso de sistemas de atraque muy rígidos o buques de gran eslora.
Cs = 1, en el resto de los casos.
En el caso del ejemplo, Cs = 1.0.
8.4.4.14 Resultado del cálculo de la energía cinética de atraque
En estas condiciones, en el ejemplo se obtiene el resultado siguiente:
Cm = 1.8
Ef = 198.89
= 2.60E+05 kN
Vb = 0.1 m/s
Ce = 0.98
kN.m
Cg = 0.95
Cc = 0.9
Cs = 1
Este valor de la energía cedida al atraque, Ef = 200 kN.m, es el que habrá de ser empleado para
el análisis de las defensas a colocar en el cantil del muelle
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8.4.5 Construcción
8.4.5.1 Replanteo
Como cualquier otra obra, el muelle debe ser replanteado en toda su extensión de forma
inequívoca. Las nuevas técnicas de posicionamiento con GPS proporcionan unas facilidades
desconocidas hace pocos años. La figura 39 da un ejemplo de ello.
figura 39 Replanteo del muelle de cementos del puerto de Conakry
Para ello, el sistema de proyección (generalmente UTM) debe estar inequívocamente definido,
detallando:
Sistema y huso (en su caso)
Dátum
Nivel de referencia vertical
Es bueno dar coordenadas a un punto conocido (en la figura 39 el extremo del pantalán de
hidrocarburos, al norte del muelle) que sirva como comprobación, e incluso recurrir al sistema
tradicional de proporcionar coordenadas desde un lugar perfectamente definido. La figura 40
proporciona un ejemplo de ello.
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figura 40 Replanteo desde un vértice conocido
8.4.5.2 Muelles de cajones flotantes
Las fases para la construcción de un muelle de cajones flotantes son las siguientes:
• Dragado de la zanja para la banqueta de cimentación.
• Mejora del terreno de cimentación.
• Banqueta de cimentación.
• Enrase de la banqueta.
• Fabricación y transporte de los cajones.
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• Fondeo de los cajones.
• Relleno de las celdas y de las juntas.
• Relleno de trasdós.
• Colocación de filtro.
• Rellenos generales.
• Superestructura.
• Pavimento.
La serie de figuras siguientes, tomadas de (Dizy Menéndez & Mey Almela, 2.009), ilustran
perfectamente tanto la sección tipo de este tipo de muelles como la secuencia de su
construcción.
figura 41 Sección tipo de un muelle de cajones flotantes
figura 42 Secuencia constructiva de un muelle de cajones flotantes
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figura 43 Fase 1: Dragado de la zanja
figura 44 Fase 2: Vertido de escollera
figura 45 Fase 3: Enrase con grava
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figura 46 Fase 4: Remolque del cajón
figura 47 Fase 5: Posicionamiento del cajón
figura 48 Fase 6: Inundación de celdas y fondeo del cajón
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figura 49 Fase 7: Relleno de celdas
figura 50 Fase 8: Finalización del relleno de celdas
figura 51 Fase 9: Ejecución del pedraplén
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figura 52 Fase 10: Ejecución del filtro
figura 53 Fase 11: Vertido y compactado del relleno
figura 54 Fase 12: Encofrado y hormigonado de la superestrcutura
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figura 55 Fase 13: Vertido y compactado del relleno seleccionado
figura 56 Fase 14: Ejecución del pavimento
figura 57 Fase 15: Colocación de defensas y bolardos
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8.4.5.3 Muelles de bloques
figura 58 Sección tipo de un muelle de bloques
Le secuencia para la construcción del muelle de bloques es similar a la de un muelle de cajones
flotantes, con la diferencia evidente de que los cajones están sustituidos por los bloques. Es la
siguiente:
• Dragado de la zanja para la cimentación de la banqueta.
• Mejora del terreno de cimentación si está contemplado en el Proyecto.
• Banqueta de cimentación.
• Enrase de la banqueta.
• Fabricación y acopio de los bloques.
• Colocación de los bloques.
• Relleno de trasdós.
• Rellenos.
• Superestructura.
• Pavimento.
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figura 59 Secuencia de la construcción de un muelle de bloques (Dizy Menéndez & Mey
Almela, 2.009)
figura 60 Colocación de los bloques (Dizy Menéndez & Mey Almela, 2.009)
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8.5 Duques de alba
Los documentos que se pueden utilizar como referencia son las ROM, y dentro de ellas, las dos
siguientes:
ROM 0.4-95 Acciones climáticas II: Viento
ROM 0.2-90 Acciones en el Proyecto de Obras Marítimas y Portuarias
El PIANC ha publicado la guía para el diseño de defensas (WG 33, 2.002), cuya portada se
muestra en la figura 61.
figura 61 Guia del PIANC para el diseño de defensas
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figura 62 Ejemplo de duque de alba (Ports de Balears, 2.009)
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figura 63 Planta del duque de alba de la figura 62 (Ports de Balears, 2.009)
Como en el caso de los muelles, se ha de calcular la energía de atraque, la parte de carga
absorbida por la defensa (en función de los datos que proporcione el fabricante) y la parte que
absorbe el atraque. Asimismo, han de calcularse las cargas debidas al tiro de amarras.
Después, el problema es de cálculo de estructuras. Veamos un caso práctico.
8.5.1 Acciones
Según lo indicado, las acciones a calcular en general, son:
• Peso propio
• Cargas de atraque transmitidas por la defensa
• Tiro de bolardo a 90º
• Tiro de bolardo a 45º
• Viento
• En su caso, las cargas sísmicas
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8.5.2 Cálculos
Los únicos cálculos que difieren de los mostrados para muelles son los geotécnicos (se usan
pilotes) y los estructurales (ha de calcularse un encepado unido a varias ménsulas). Se ven
resumidamente a continuación ambos.
8.5.2.1 Geotécnicos
El duque de alba siempre se une al terreno mediante pilotes (figura 64).
Cada situación de proyecto estará encaminada a verificar la seguridad frente a un modo de
fallo no deseado. Esa situación quedará definida por unos datos geométricos, unas
características del terreno y unas combinaciones de acciones que se comentan a continuación.
figura 64 Algunas notaciones relativas al pilote aislado (CT_ROM, 2.006)
Las combinaciones de carga se pueden sintetizar de la forma mostrada en la figura 65:
• Combinación cuasi-permanente
Esta combinación esta formada por todas las acciones permanentes que actúan sobre
la obra y el terreno, y los valores cuasi-permanentes de las cargas variables
simultáneas y compatibles, que se obtienen multiplicando los valores nominales o
característicos de las mismas por un factor de compatibilidad Ψ2.
• Combinaciones fundamentales o características
Esta combinación toma en consideración la actuación simultánea de varias acciones
variables con valores compatibles en la ocurrencia del modo de fallo. De esa forma, la
acción variable principal o predominante en la ocurrencia del modo de fallo y sus
acciones directamente dependientes de la misma intervienen con su valor
característico; y el resto de acciones variables simultáneas y compatibles con sus
valores de combinación fundamentales, que se obtienen multiplicando los valores
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nominales o característicos de las mismas por un factor de compatibilidad ψ0. De todas
las combinaciones fundamentales o características, es decir, para cada acción variable
que puede tomar el carácter de predominante, el ingeniero podrá eliminar aquéllas
que, justificadamente, provoquen en el terreno solicitaciones menos peligrosas que
otras combinaciones incluidas en su consideración.
• Combinaciones accidentales
Cuando en la verificación del modo de fallo se considere la actuación de una acción
extraordinaria, sea o no accidental, con una probabilidad de presentación muy baja
durante el intervalo considerado y, a la vez, con un periodo de actuación corto, el valor
de compatibilidad de las acciones variables que actúan de forma simultánea debe ser
claramente menor.
• Combinaciones sísmicas
Cuando en la verificación de un modo de fallo se considere la actuación de la acción
sísmica, con una probabilidad de presentación muy baja y con un periodo de actuación
muy corto respecto a la duración del estado o situación de proyecto considerada, el
valor de compatibilidad de las acciones variables que actúan de forma simultánea debe
ser claramente menor, no debiéndose diferenciar el valor de compatibilidad de la
acción variable principal predominante del resto de acciones variables.
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figura 65 Combinaciones de carga
Según la ROM 0.5-05, a efectos de cálculo, se supondrá que:
• La zona activa inferior afecta hasta una profundidad bajo la punta del pilote igual a:
o 2D en terrenos cohesivos.
o 3D en terrenos granulares y rocas.
• La zona pasiva superior afecta hasta una altura sobre la punta del pilote igual a:
o 4D en terrenos cohesivos.
o 6D en terrenos granulares y rocas
8.5.2.1.1 Carga de hundimiento
Se calcula mediante el procedimiento recogido en la ROM 0.5-05, en su apartado 3.6.4.
La carga de hundimiento por punta, Qp, puede obtenerse mediante el producto del área de la
punta, Ap, por la resistencia unitaria por punta, qp.
[13]
La resistencia por fuste viene dada por:
combinaciones de acciones
FRENTE A ESTADOS LÍMITE ÚLTIMOS
características para estados o situaciones de proyecto persistentes o
transitorias
accidentales para estados o situaciones de proyecto
excepcionales
sísmicas para estados o situaciones de proyecto excepcionales con sismo
Combinación cuasi-permanente
FRENTE A ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO
Combinación poco frecuente
Combinación frecuente
Combinación cuasi-permanente
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∫
[14]
En ambas formulaciones son:
qp = resistencia unitaria por la punta.
Ap = área de la punta.
τf = resistencia unitaria por el fuste.
L = longitud del pilote dentro del terreno.
C = perímetro de la sección transversal del pilote.
z = profundidad contada desde la superficie del terreno
El método de evaluación de la seguridad frente al hundimiento de pilotes basado en el SPT es
adecuado para suelos granulares que no tengan gran proporción de gravas y se puede aplicar
tanto a pilotes hincados como a perforados.
Según la experiencia actual, la resistencia por punta se puede evaluar, para pilotes hincados,
con la expresión:
[MPa] [15]
En la ecuación anterior son:
N: valor medio del golpeo SPT. A estos efectos, se obtendrá la media en la zona activa
inferior y la media en la zona pasiva superior. El valor de N a utilizar será la media
de los dos anteriores (limitado el valor de N a 50).
α: número adimensional que depende del tipo de terreno y el tamaño el pilote.
A falta de mejores datos, el valor de se calcula como:
( ) [16]
siendo:
D50: tamaño medio de la curva de las arenas (mm).
Dr: tamaño de referencia (= 2 mm).
fD: factor de corrección por el tamaño del pilote.
[17]
En la ecuación anterior son:
D: diámetro del pilote.
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D0: diámetro de referencia
En caso de que los pilotes proyectados sean excavados y no hincados, deberá aplicarse un
coeficiente reductor igual a 0,5 a la resistencia unitaria por punta, qp, obtenida con la
expresión [15] .
La resistencia por fuste se puede calcular como:
[18]
Para pilotes metálicos hincados el valor de τf que se obtenga de esta expresión será reducido
en un 10%.
La ROM 0.5-05 recoge otra serie de formulaciones para obtención de resultados a partir de
otro tipo de datos. Los procedimientos de cálculo que recoge se muestran sintéticamente en la
figura 66.
figura 66 Procedimientos de cálculo para la carga de hundimiento
8.5.2.2 Estructurales
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9 EJEMPLOS DE CÁLCULO
9.1 Dique en talud
Se calcula el dique de abrigo del puerto de Llanes, en la costa de Asturias, a levante del Cabo
de Peñas.
9.1.1 Proceso de cálculo
La figura 67 esquematiza el proceso de cálculo.
figura 67 Proceso esquemático del cálculo de un dique en talud
9.1.2 Estimación de la altura de ola de diseño
La altura de ola de diseño se calcula mediante dos procesos independientes:
Obtención del periodo de retorno
Obtención del régimen extremal
Estos dos procesos se unen para hallar Hd. Para analizar el periodo de retorno se pueden
emplear la ROM0.2-90 o la ROM 0.0. La segunda de ellas es más completa, aunque a efectos
del presente curso se utilizará la primera.
9.1.2.1 ROM 0.2-90
Dentro de esta publicación se siguen las indicaciones recogidas en la parte 2 y 3, Criterios
Generales de Proyecto y Acciones, respectivamente.
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El procedimiento de cálculo es la determinación de la vida útil de la obra a considerar y la del
riesgo admisible de la misma. A partir de estos datos se obtiene para la fase de servicio el
periodo de retorno asociado a dicho riesgo durante el periodo asignado en proyecto para la
obra que servirá para determinar, a su vez, el valor característico maximal de una carga
variable que según se define en este documento es aquella externa a la obra en sí cuya
magnitud y/o posición es variable a lo largo del tiempo de forma frecuente o continua, y de
variación no despreciable en comparación a su valor medio.
En la parte 2 -Criterios Generales de Proyecto- se obtiene el valor de la vida útil cuya elección
se realizará para cada proyecto ajustándose al tiempo en que se prevé en servicio la
estructura.
El valor de la vida útil mínima para obras de carácter definitivo se calcula teniendo en cuenta el
tipo de obra o carácter de la infraestructura y el nivel de seguridad requerido. En el caso que
nos ocupa, se trata de una obra de carácter general y el nivel de seguridad corresponde a
obras en puertos deportivos con lo que se obtiene un valor para la vida útil de 25 años.
En la parte 3 -Acciones- se muestra la formulación a emplear para el cálculo del periodo de
retorno y la obtención del máximo riesgo admisible para la fase de servicio en condiciones
extremas. En la determinación de dicho riesgo se consideran las características de
deformabilidad y de posibilidad o facilidad de reparación de la estructura, así como la
repercusión económica en caso de inutilización de la obra y la posibilidad de pérdidas de vidas
humanas en caso de rotura o daños.
Con estos tres factores, que en el presente caso, se trata de riesgo de iniciación de averías, una
repercusión económica media en caso de inutilización y posibilidad de pérdidas de vidas
humanas reducida, se obtiene un valor del riesgo máximo admisible de 0.30.
Por último se calcula el periodo de retorno asociado a dicho riesgo y que caracterizará el valor
de la carga variable medioambiental que es la altura de ola significante que actuará sobre el
dique de abrigo.
Para este cálculo se emplea el método del valor de pico para la serie de datos máximos
anuales cuya expresión es:
(
)
[19]
En la expresión anterior, debida a Borgmann, Lf es la vida útil, E es el riesgo asumido y PR, el
periodo de retorno.
De esta fórmula se obtiene un valor del periodo de retorno de PR = 71 años.
9.1.3 Definición de las cargas variables
Siguiendo la terminología empleada en la ROM 0.2-90 en relación a las acciones actuantes
sobre las estructuras marítimas, en este apartado se describirán las características de las
cargas principales de la estructura:
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• Carga hidráulica: Nivel de las aguas libres exteriores
• Carga medioambiental: Acciones del oleaje. Altura de ola significante extremal
La determinación de cada una de ellas será descrita en los apartados que siguen a
continuación.
9.1.3.1 Nivel de agua
Siguiendo con el procedimiento establecido por las Recomendaciones para Obras Marítimas,
una vez calculado el periodo de retorno a aplicar a las cargas variables que actúan sobre la
estructura, ahora hay que obtener el valor de dichas cargas para posteriormente calcular la
estabilidad estructural de la obra.
En primer lugar se procede a la obtención del valor del nivel de la lámina de agua sobre la que
se propagarán las olas que incidirán sobre el dique. Para el cálculo de dicho valor se emplea la
ROM 0.2-90 en la parte 3 correspondiente a la definición de las acciones.
El valor de los niveles máximos y mínimos de las aguas libres exteriores en las zonas de costa
son debidos principalmente a la combinación de varios fenómenos como la marea
astronómica, las mareas meteorológicas, las ondas largas (seiches) y el wave-setup.
Al tratarse de variables aleatorias se adoptarán como niveles máximos y mínimos de las aguas
libres exteriores los correspondientes al valor extremal asociado al máximo riesgo admisible
para las hipótesis de trabajo adoptadas. Sin embargo, ante la falta de datos estadísticos
suficientes y dada la inusual simultaneidad de todos los efectos causantes de variaciones en el
nivel de las aguas, en la ROM 0.2-90 se establecen unos valores que podrán adoptarse como
niveles característicos para la realización de los cálculos posteriores.
Estos niveles responden a la actuación conjunta de mareas astronómicas y meteorológicas en
el mar donde se realiza la actuación. Por tanto, para condiciones extremas se adoptará como
nivel máximo la PMVE + 0.5 metros y como nivel mínimo la BMVE - 0.5 metros. En este caso
considerando una carrera de marea de 4.60 metros resulta un nivel máximo de 5.10 metros.
Por otra parte, se ha empleado el modelo del Atlas de Inundación de la Costa Española
desarrollado por el GIOC (Universidad de Cantabria) dentro del sistema SMC (Sistema de
Modelado Costero).
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figura 68 Régimen extremal del nivel de marea. Mareógrafo de Gijón
De la aplicación de este modelo (figura 68) se obtiene un nivel máximo de 4.98 metros referido
al cero hidrográfico.
Ante la proximidad de ambos valores se ha optado por escoger como nivel máximo de agua
para la realización de los cálculos de dimensionamiento una cota de 5.00 metros respecto de la
B.M.V.E.
9.1.3.2 Acciones del oleaje
Una vez obtenido el nivel máximo de agua que determinará las cotas en alzado de la sección
de las estructuras y la profundidad sobre la que se propagará el oleaje incidente, es el turno de
calcular el valor de la altura de ese oleaje actuante sobre la estructura.
En los epígrafes siguientes se calculará primero la altura de ola significante asociada al periodo
de retorno que caracteriza la obra en aguas profundas y después se propagará hasta el pie de
las obras de abrigo. Esta altura será el dato de entrada en las formulaciones de determinación
del peso medio de los elementos del manto y de los elementos emergidos del dique.
9.1.3.2.1 Oleaje en aguas profundas
Para el cálculo del oleaje extremal en alta mar se recurre a las fuentes de datos comúnmente
empleadas en España y que son las gestionadas por Puertos del Estado.
Se emplea el régimen extremal de la boya Gijón I, de Puertos del Estado.
En la figura 69 se muestra la posición de dicho equipo de medida.
En el régimen extremal de oleaje, cuya información más relevante se muestra en la figura 70,
figura la relación entre la altura de ola significante y el periodo de pico del espectro
correspondiente, cuya expresión es la siguiente:
[20]
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Toda esta información es proporcionada por Puertos del Estado de su banco de datos
oceanográficos. Véase el apartado 12.3 (página 115) para mayor información sobre la
obtención de datos.
Conocido el análisis de extremos resultante de los datos recogidos por la boya, se calcula la
altura de ola significante asociada al nivel de riesgo escogido. Este nivel de riesgo se concreta a
través del periodo de retorno calculado para la vida útil de la obra. En este caso, 71 años, lo
que implica una altura de ola en la estimación central y en la banda
de confianza del 90 %.
A partir de la altura de ola significante, aplicando la expresión [20] se obtiene el valor del
periodo de pico del espectro correspondiente obteniéndose una valor Tp = 18.8 segundos.
Este análisis es escalar, es decir, independiente de la dirección del oleaje analizado. Para
aplicar esta componente de direccionalidad se emplearán los coeficientes de dirección
recogidos en la ROM 0.3-91 para la boya Gijón I, cuyos valores se recogen en la tabla siguiente:
Dirección NW NNW N NNE NE
K 1.00 0.95 0.80 0.75 0.70
tabla 12 Coeficientes de direccionalidad de la boya Gijón I
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figura 69 Posición de fondeo de la boya de Gijón I
Dadas las características del fondeo del equipo de medida se puede observar que el oleaje
medido está afectado por los procesos de refracción y asomeramiento que se producen en la
propagación de los diferentes estados del mar. Por ello, para emplear dichos datos en una
localización diferente a la del equipo de medida, como es este el caso, es necesario realizar la
retropropagación de los mismos hasta profundidades indefinidas. En este proceso se utilizarán
los coeficientes de refracción-shoaling publicados en la ROM 0.3-91 correspondientes a la
propagación desde aguas profundas hasta el emplazamiento de los puntos de medida que se
analizan en dicha publicación.
Dichos coeficientes varían en función de la dirección del oleaje y del periodo del mismo.
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figura 70 Régimen extremal global de la boya Gijón I
Aplicando los correspondientes a la boya de Gijón I y teniendo en cuenta los coeficientes de
dirección indicados anteriormente, se obtienen los siguientes valores de altura de ola
significante para las diferentes direcciones que afectan a este litoral:
Dirección NW NNW N NNE NE
Hs,0 12.00 10.19 7.37 7.77 6.72
tabla 13 Alturas de ola significantes en aguas profundas
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Con estos datos se ha de proceder a su propagación hacia la zona objeto de la actuación para
obtener las alturas de ola de cálculo necesarias para el dimensionamiento estructural de la
obra de abrigo.
9.1.3.2.2 Propagación del oleaje: Oleaje a pie de dique
Conocidos los datos de oleaje asociados al riego asumible para la obra (periodo de retorno) en
aguas profundas, el siguiente paso es proceder a su propagación hacia la zona de actuación
para determinar las variaciones sufridas por procesos de refracción y asomeramiento y
obtener los valores de las alturas de ola de cálculo que se utilizarán para calcular el dique.
A partir de los oleajes seleccionados en el apartado anterior, se procede a la propagación de
los mismos hasta las proximidades de la zona de actuación. Se obtendrán resultados sobre la
profundidad a la cual se situará el pie de las obras de abrigo. Para el contradique que se ha
propuesto (ver el anejo correspondiente a la configuración en planta de la ampliación del
puerto) se procederá a la propagación del oleaje con la presencia del dique de abrigo futuro y
así obtener el oleaje difractado a sotamar del mismo.
Para este proceso se ha confeccionado una batimetría de ámbito regional basada en los datos
proporcionados por la carta náutica digital de C-MAP a escala 1:25.000, a partir de los datos
facilitados por el Instituto Hidrográfico de la Marina, en la carta 403A “De la Punta Ballota al
Cabo Lastres” con fecha de la última actualización 02/07/2005.
Así, a partir de los puntos extraídos de la carta náutica (ver figura 71) se ha confeccionado la
batimetría digital que se muestra en la figura 72.
figura 71 Puntos de la batimetría regional
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figura 72 Batimetría regional
figura 73 Batimetría en 3D
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figura 74 Malla local, anidada
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figura 75 Oleaje de entrada a la malla regional
figura 76 Espectro JONSWAP en la dirección principal (NW)
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figura 77 Spreading direccional
figura 78 Celdas de transferencia de datos en los contornos de la malla anidada
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La propagación de oleaje se ha ejecutado con el modelo CMS, desarrollado por el CIRP9 del
Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos.
En la propagación del oleaje, éste sufre diversas modificaciones de tal forma que tanto su
altura como su ángulo de incidencia varían a lo largo del recorrido que efectúan los diferentes
frentes de onda.
De estas simulaciones se obtienen los valores de las alturas de ola significantes a pie de dique
para los temporales de cálculo obtenidos en aguas profundas:
tabla 14 Alturas de ola de cálculo en pleamar
En este ejemplo se ha propagado únicamente la dirección NW. En el caso real, se propagaron
todas ellas y se escogió la más desfavorable.
figura 79 Propagación general
9 Coastal Inlets Research Program
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figura 80 Propagación de detalle en bajamar
La altura de ola de cálculo, obtenida en bajamar, es Hd = 5.60 m. Dado que la profundidad al
pie del dique es aproximadamente d = 8.0 m, se ve que la ola que llega es casi la máxima que
admite esa profundidad (Hb = 0.78·d). Ello explica que sea imprescindible calcular en situación
de pleamar.
Rehecho el cálculo en situación de pleamar, se obtiene, por el mismo procedimiento, una
altura de ola de cálculo, a pie de dique, Hd = 7.15 m (ver tabla 14).
9.1.3.3 Cálculo del manto principal
Una de las formulaciones empíricas más aplicadas es la de (van der Meer J. W., 1.988b). Para
diques de escollera se suele aplicar asimismo la de (van der Meer J. , 1.988), pero dada la
altura de ola de ola de cálculo es razonable suponer que el peso de roca que se necesitará
excederá con mucho las 6 – 8 toneladas que pueden dar las mejores canteras. Es por ello que
se empleará directamente la formulación que permite calcular un manto armado con bloques
paralelepipédicos de hormigón en masa.
Los parámetros que intervienen en la formulación10 son los siguientes:
Altura de ola adimensional:
10
Ver apartado 7.3.4.1.3
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Arista nominal media del bloque:
√
Peso específico relativo:
Nº de bloques desplazados11: Nod
Nº de olas: Nz
Talud del manto: cot()
Peralte:
Así, se emplea la expresión [8] , que se transcribe a continuación:
(
)
figura 81 Resultados, para Nz = 7000 olas
11
Ver apartado 7.3.3
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La figura 81 muestra los resultados, considerando un número de olas activas Nz = 7.000; se han
obtenido resultados para diversos niveles de daño, según el parámetro Nod. Obsérvese en la
figura 82 cómo varía W50 en función de Nod para un mismo Nz.
figura 82 Variación de W50 con Nod para un mismo Nz
¿Qué ocurriría con W50 si para un mismo nivel de daños (por ejemplo, Nod = 112) se varía Nz?
Como se observa en la figura 83, la variación no es muy representativa y tiende a ser
asintótica.
figura 83 Variación de W50 con Nz para Nod = 1
12
De la formulación se deduce que para Nod = 0, el valor de W es invariable
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10 ESTUDIOS DE AGITACIÓN Y RESONANCIA
10.1 Agitación
La agitación interior en una dársena portuaria se debe generalmente a la entrada de energía
de ondas cortas en el interior del puerto, debido mayoritariamente a los fenómenos de
difracción en la bocana y reflexión en los contornos del puerto.
Una de las misiones de un puerto es servir de refugio a los buques. Para ello se construyen las
obras de abrigo, que deben ser lo más eficientes posible. Para comprobar este aspecto, se
recurre de forma habitual a dos tipos de modelo:
El modelo matemático
El modelo físico
De ambos, el modelo matemático presenta muchas ventajas, entre las cuales se pueden citar:
Su mayor economía
Su mayor rapidez
La posibilidad de ensayar muchas variantes a la solución
La ausencia de efectos de escala
Apenas necesita instalaciones: sólo un ordenador razonablemente potente y un
modelo matemático adecuado
En cuanto a sus inconvenientes, se encuentra la necesidad de una cierta especialización por
parte del Ingeniero, dado que los tipos de modelo matemático que se emplean no suelen ser
sencillos de utilizar.
10.1.1 Estudios de agitación con modelo matemático
Dos son los principales modelos matemáticos que se emplean en el análisis de la agitación
interior en un puerto:
Los modelos elípticos
Los modelos basados en las ecuaciones extendidas de Boussinesq
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10.1.2 Aplicación a un caso real: terminal de cemento del puerto de Conakry
(Guinea)
figura 84 Batimetría del puerto
figura 85 Modelo digital del terreno 3D
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figura 86 Resultados de agitación interior
figura 87 Serie temporal en la bocana
figura 88 Serie temporal en el punto CIMAF 1
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figura 89 Serie temporal en el punto CIMAF 2
figura 90 Serie temporal en el punto CIMAF 3
figura 91 Serie temporal en el punto CIMAF 4
Mean [m] Min [m] Max [m]
Std. Dv. [m]
ENTRËE -0.002035 -0.43382 0.512919 0.153301
CIMAF - 1 -0.000822 -0.0158 0.014686 0.004098
CIMAF - 2 -0.000797 -0.00499 0.003427 0.00132
CIMAF - 3 -0.000788 -0.00415 0.002839 0.001111
CIMAF - 4 -0.000796 -0.00723 0.00642 0.001887
tabla 15 Análisis estadístico de la elevación del mar
Hm [m] Hs [m] H1/10 [m] Hmax [m] Tm [s] T1/3 [s] T1/10 [s]
ENTRËE 0.384511 0.59841 0.730799 0.880656 9.89105 11.00035 11.57186
CIMAF - 1 0.010188 0.01641 0.021106 0.029928 10.4846 12.06851 12.06722
CIMAF - 2 0.003129 0.00456 0.005779 0.008278 14.5698 15.53059 16.89992
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Hm [m] Hs [m] H1/10 [m] Hmax [m] Tm [s] T1/3 [s] T1/10 [s]
CIMAF - 3 0.002314 0.00335 0.004171 0.006095 17.0194 18.76134 21.99868
CIMAF - 4 0.004774 0.00715 0.009102 0.013513 11.7488 11.77466 11.59493
tabla 16 Análisis de paso por cero
figura 92 Comparación del oleaje en los puntos de control
figura 93 Espectro en la bocana
figura 94 Espectro en CIMAF 1
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figura 95 Espectro en CIMAF 2
figura 96 Espectro en CIMAF 3
figura 97 Espectro en CIMAF 4
Station Average Energy [m²/Hz]
Hs [m] Tp [s] Energy [%]
Entrée 0.001102795 0.6133 12.1363 100%
CIMAF - 1 0.000128483 0.0168 12.1363 12%
CIMAF - 2 0.000168301 0.0065 - 15%
CIMAF - 3 0.000186237 0.0058 - 17%
CIMAF - 4 0.000145303 0.0084 11.7448 13%
tableau 1 Resultados del análisis espectral
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figura 98 Comparación de valores de la altura de ola espectral
figura 99 Coeficientes de agitación
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11 MANIOBRABILIDAD DE BUQUES
Por su interés, se incluye aquí un estudio previo de maniobrabilidad de buques en el puerto de
Conakry, previo al proyecto del muelle de cementos de África.
11.1 Planteamiento
El proyecto de construcción de un nuevo muelle para la terminal de “clinker” en el Puerto de
Guinea Conakry implica la entrada de buques a la zona más interior del puerto, que
actualmente no permite la navegabilidad de buques con calado significativo. Por tanto, es
necesario realizar los dragados pertinentes para permitir la operación de los futuros buques en
condiciones de seguridad. Así mismo, el acceso a la localización del nuevo muelle supone unos
giros del orden de 180º en un espacio restringido, por lo que será necesario analizar las
estrategias de maniobra adecuadas y los recursos adecuados para la ejecución de las mismas.
El objeto de esta Nota Técnica es realizar una valoración preliminar de la viabilidad de las
maniobras y una estimación inicial de los espacios navegables necesarios para dar una idea de
los dragados que se deberán ejecutar y detectar posibles interferencias con las
infraestructuras portuarias actuales y futuras.
11.2 Análisis
Para abordar el análisis de la maniobrabilidad de los buques se han analizado previamente
todos los datos disponibles relativos a los siguientes aspectos:
• Disposición en planta actual, proyectada y futura (Plan de Masse)
• Datos de clima marítimo de la zona
• Batimetría actual
La documentación de referencia utilizada es la recogida en (INROS LACKNER AG, 2.011)).
El buque de cálculo del muelle proyectado es un Bulkcarrier de 20000 TPM. Dentro de la flota
mundial actual el buque de referencia para esta capacidad de carga es un buque de unos 160
m de eslora, 23.5 m de manga y 9.3 m de calado a plena carga.
Buques de mayor tamaño ya acceden con normalidad al Puerto de Conakry. Por tanto, no se
ha considerado necesario analizar el acceso al Puerto desde aguas abiertas y el análisis se ha
centrado exclusivamente en la zona interior del puerto que es la que presenta diferencias
respecto a las operaciones que actualmente se llevan a cabo. En estas condiciones, la zona
analizada está perfectamente abrigada al oleaje por el dique principal del puerto y, en
consecuencia, el viento es el factor predominante para las maniobras. Los datos disponibles
(Station: Port de Conakry) indican que los vientos dominantes provienen del Oeste y
raramente superan los 12 nudos de velocidad media.
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El Puerto de Conakry tiene una amplitud de marea de 4.3 m que produce corrientes interiores
en el puerto en los ciclos de llenante y vaciante que no están evaluados. Además, el dragado
de la zona interior del puerto incrementará el volumen de agua que se moverá en cada ciclo de
marea, por lo que se recomienda que se considere realizar los estudios de corrientes
adecuados para caracterizar la misma en la zona portuaria interior.
Con toda esta información y a la vista de que los agentes hidro-meterológicos en el interior del
puerto no son significativamente exigentes para la evolución de los buques, se han
considerado las recomendaciones de la ROM 3.1-99 “Proyecto de la Configuración Marítima de
los Puertos; Canales de Acceso y Áreas de Flotación” (Puertos del Estado, España) para evaluar
los espacios navegables adecuados para la operación de los buques de hasta 20000 TPM a la
nueva terminal. Para ello se ha tenido en cuenta que el dragado que se realice para el acceso
al nuevo muelle deberá ser coherente con el plan de ampliación del puerto y, en consecuencia,
la evolución de los buques deberá ceñirse a los espacios navegables disponibles en la
configuración del plan de ampliación.
Dada la configuración en planta resultante de la ubicación del nuevo muelle, la estrategia de
maniobra más adecuada consiste en provocar la caída a estribor una vez librado el pantalán
interior, a la vez que se provoca la parada del buque. El radio de giro disponible para librar el
pantalán es de unos 180 m, es decir del orden de 1.12 esloras, para un cambio de rumbo de
unos 90º. Esto supone una evolución muy exigente para un buque convencional de una hélice
y un timón, como son todos los buques de este tipo existentes. Por tanto, las maniobras
deberán realizarse con el auxilio de remolcadores que deberán estar firmes antes de llegar al
pantalán interior y ayudar al buque, que previamente habrá reducido adecuadamente la
velocidad, a realizar el giro a estribor para buscar el muelle.
figura 100 Estrategia Maniobra de Entrada
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Puesto que la intervención de los remolcadores es obligada en esta fase de la maniobra, lo más
adecuado parece aprovechar esta situación para revirar el buque en la boca de la futura
dársena y realizar una corta aproximación atrás para quedar atracado proa afuera. De esta
manera se facilita la maniobra de salida con el buque en lastre (más sensible a la acción del
viento) y, en caso de emergencia, se permite que el buque pueda abandonar el muelle por sus
propios medios con menor dificultad.
De acuerdo con esta estrategia el dimensionamiento del espacio navegable recomendable se
corresponde con la situación de “Zona de reviro interconectada con dársena”. La ROM 3.1-99
especifica que “el supuesto más frecuente es aquél en el que la dársena no tiene dimensiones
suficientes para efectuar maniobras de reviro dentro de ella y por tanto es necesario prever un
área de reviro en su boca”. En este caso existen tres posibles soluciones:
• “Si es factible, la mejor opción sería disponer un área de reviro en la boca de la
dársena, con su centro situado en el eje longitudinal de la misma”. Esto supone una
zona de reviro en forma de óvalo de 2.3 x 1.8 esloras (368 x 288 m). En el caso que nos
ocupa no se dispone de un espacio tan amplio.
• “Situar el centro del área de reviro desplazado del eje longitudinal de la dársena”
manteniendo las dimensiones anteriores. La existencia del pantalán interior no
permite disponer de espacio suficiente para el reviro con anterioridad.
• “Utilizar las propias aguas de la dársena para desarrollar parte de las maniobras de
reviro”. Esta es la solución más adecuada para la configuración estudiada. En este caso
la ROM especifica que “esta operación también exigirá la utilización de remolcadores y
requerirá una superficie exenta para maniobras que permita inscribir en ella una
semicircunferencia de radio 1.5 L (Eslora)”
figura 101 ROM 3.1-99 -- Zona de reviro en la boca de la dársena
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Con este criterio el espacio que debería dragarse para la correcta realización de las maniobras
y para garantizar la viabilidad de las operaciones es la que se muestra en la figura 102, con un
radio de giro de la zona de reviro de 240 m (1.5 L) y el dragado completo de la futura dársena.
figura 102 Dragados recomendables
Si comparamos estos espacios recomendables con la futura expansión del puerto (ver figura
103) nos encontramos con que la futura zona de navegación encaja perfectamente con la
estimada con los criterios de la ROM 3.1-99.
figura 103 Dragados recomendables comparados con la futura expansión
Por tanto, se propone el dragado tal y como se muestra en la figura 4, que se estima suficiente
para la operación de buques de hasta 20000 TPM y respeta los futuros desarrollos del Puerto.
11.3 Conclusiones y recomendaciones
De acuerdo con el análisis realizado y las consideraciones especificadas en los apartados
anteriores, se obtienen las siguientes conclusiones:
• Las zonas de maniobra para el acceso al nuevo muelle de “Clinker” deben diseñarse
respetando la futura expansión del Puerto. Carece de sentido dragar donde luego se va
a rellenar y además en el futuro los espacios navegables serán los definidos en el plan
de ampliación.
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• En el Puerto de Guinea Conakry, entran buques de mayor porte que los considerados
en el proyecto, hasta los muelles actuales. Por tanto, la anchura del canal de acceso
debe ser suficiente para los nuevos buques y no se ha considerado necesario
dimensionar esta parte de las maniobras.
• Los vientos en la zona no son muy fuertes (raramente superan los 12 nudos de media)
por lo que la viabilidad de las maniobras no parece comprometida. No obstante, sería
conveniente estudiar y definir las necesidades de remolque para los distintos rangos
de buques que vayan a operar en la terminal.
• En las maniobras de acceso debe realizarse un amplio giro a estribor (90º), superado el
pantalán de petroleros. La disponibilidad de espacio restringe el giro a un radio de 180
m (del orden de 1.12 esloras). Por tanto, la operación con remolcadores es necesaria
desde antes de empezar la caída a estribor. Para buques del tipo y tamaño
considerados, es habitual el uso de remolcadores, por tanto, este aspecto no resulta
restrictivo. Sin embargo, para buques menores, quizás esta geometría obligue a usar
remolcadores en buques que no los usarían en otras circunstancias.
• El dragado necesario, estimado según las recomendaciones del método determinista
de la ROM 3.1-99 “Proyecto de la Configuración Marítima de los Puertos; Canales de
Acceso y Áreas de Flotación” (Puertos del Estado, España), encaja en la futura Fase II
de expansión del Puerto recogida en el "Plan de Masse". En consecuencia, el dragado
propuesto en la figura 4 permite garantizar la viabilidad de las operaciones y es
compatible con el futuro desarrollo del puerto.
En general, se puede concluir que la ubicación de la nueva terminal y los dragados que se
realizarán son adecuados para la operación de los buques y permiten un nivel alto de
operatividad. Sin embargo, en el futuro, cuando se desarrollen las demás terminales del plan
de expansión del puerto y se encuentren buques atracados en los nuevos muelles podrán
existir ciertas restricciones en cuanto al espacio disponible para el reviro y los requerimientos
de remolque. En este sentido se recomienda realizar estudios de maniobra más detallados con
herramientas de simulación.
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12 ANEJOS
12.1 Cuadro de buques
Tomado de (WG 33, 2.002).
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12.2 Cálculo del manto principal con bloques especiales
Como se ha indicado en los apuntes, lo mejor para calcular bloques especiales es dirigirse al
sitio web de las empresas que los comercializan. A continuación se muestran algunos de estos
sitios web.
Bloque Empresa Sitio web
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Bloque Empresa Sitio web
Accropode
http://calculateur.concretelayer.com/en/calculatio
n.php
Accropode II
Coreloc
Eccopode
Xbloc http://www.xbloc.com/technical-
information/calculator
tabla 17 Bloques especiales
tabla 18 Diseño de bloques Xbloc
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12.3 Datos de oleaje en la costa española
La base de datos oceanográfica de Puertos del Estado proporciona todos los datos necesarios
para el proyecto de una obra marítima.
El sitio web es http://www.puertos.es. En la página principal, se ha de acceder a “Oceanografía
y meteorología” (figura 104). De allí, acceder a “Banco de Datos” (figura 105).
figura 104 Portal de Puertos del Estado
figura 105 Banco de datos
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Finalmente, se indica al sistema que se desean datos históricos de oleaje y se navega (Google
Maps) hasta la boya en cuestión (en este caso, la “Gijón I”, ver figura 106). Finalmente, se
obtienen los datos buscados (figura 107; en este caso, se obtiene el régimen extremal).
figura 106 Acceso a datos en una boya
figura 107 Obtención de datos
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13 GLOSARIO
Este glosario se irá ampliando en las siguientes revisiones.
Acantilado: Accidente geográfico que consiste en una pendiente o vertical abrupta
separando el mar de la tierra firme.
Acelerómetro: Instrumento destinado a medir aceleraciones.
AEMET: Agencia Estatal de Meteorología.
Afelio: Es el punto más alejado de la órbita de un planeta alrededor del Sol. Es el
opuesto al perihelio, el punto más cercano al Sol. En los elementos orbitales, se
representa por Q. Si a es la distancia media y e la excentricidad, entonces Q = a(1 + e).
Agente forzador (en el medio marino y atmósfera): Generador de oscilaciones del mar.
Aguas interiores: Están formadas por las rías y estuarios y en las que el acceso de las
ondas largas debe hacerse por un canal o apertura cuya anchura es mucho menor que
la longitud de onda.
Alineación principal: Tramo de un dique de abrigo que permite el abrigo y el control de
las oscilaciones del mar.
Alineaciones secundarias: Aquellas que sirven para unir los diferentes tramos del
dique.
Altura de ola: Distancia vertical entre una cresta y el seno precedente.
Altura de ola de paso por cero: Suma aritmética de la amplitud de cresta y de la
amplitud de seno entre dos pasos, ascendente o descendente, por el nivel medio.
Altura de ola máxima: Altura de la mayor ola dada en un registro o en un tren de
ondas en un determinado estado de mar.
Altura de ola media cuadrática: Valor medio cuadrático muestral.
Altura de ola significante: Media aritmética de las alturas del tercio de olas más altas
de un registro de oleaje.
Amortiguamiento: Se define como la capacidad de un sistema o cuerpo para disipar
energía. También se define como la fuerza que se opone al movimiento de los cuerpos,
en contacto con sólidos o fluidos, en función de su velocidad.
Amplitud: La amplitud de un movimiento oscilatorio, ondulatorio o señal
electromagnética es una medida de la variación máxima del desplazamiento u otra
magnitud física que varía periódica o cuasiperiódicamente en el tiempo con respecto a
un nivel de referencia.
Amplitud de cresta: Máximo desplazamiento vertical positivo con respecto al nivel
medio del mar (NMM).
Amplitud de seno: Descenso máximo del desplazamiento vertical de la superficie libre
con respecto al nivel medio.
Amplitud relativa de onda: La relación entre la amplitud (ó altura) de la onda y la
profundidad a la que se encuentra.
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Anchura espectral: Es el radio de giro normalizado del espectro alrededor de su
frecuencia media.
Ángulo de rozamiento interno: En ingeniería, el ángulo de rozamiento interno es una
propiedad de los materiales granulosos. El ángulo de rozamiento tiene una
interpretación física sencilla, al estar relacionado con el ángulo de reposo o máximo
ángulo posible para la pendiente de un montoncito de dicho material granular.
Anticiclón: Un anticiclón es una zona atmosférica de alta presión, en la cual la presión
atmosférica (corregida al nivel del mar) es superior a la del aire circundante. El aire de
un anticiclón es más estable que el aire que le circunda y desciende sobre el suelo
desde las capas altas de la atmósfera, produciéndose un fenómeno denominado
subsidencia.
Antinodo: Los puntos en los que kx = 0, π, 2π … etc, en ellos la superficie libre alcanza
el valor máximo y la velocidad horizontal es nula. En la pared vertical siempre se sitúa
un antinodo.
Año meteorológico: Comienza el 1 de octubre y finaliza el 30 de septiembre del año
siguiente, se puede considerar como el pulso meteorológico del planeta.
Año sidéreo: Es el tiempo que trascurre entre dos pasos consecutivos de la Tierra por
un mismo punto de su órbita, tomando como referencia a las estrellas. Generalmente
usado por los astrónomos, es la medida más exacta de un año. Su duración es de
366,256436918716 días siderales. Equivale a 365,256363 días solares medios (365 días
6 horas 9 minutos 9,7632 segundos).
Año tropical: Es el tiempo preciso para aumentar la longitud media del Sol en 360
grados sobre la eclíptica; es decir, en completar una vuelta completa. Su duración es
de 365,242198 días de tiempo solar medio (365 días 5 h 48 m 45,9 s).
Apogeo: Es el punto en una órbita elíptica alrededor de la Tierra, en el que un cuerpo
se encuentra más alejado del centro de ésta.
Aproximación minimax: Es una minimización del máximo error de un determinado
número de términos.
Aptitud para el servicio / funcionalidad: Valor complementario de la probabilidad
conjunta de fallo en la fase o subfase de proyecto considerada frente a los modos de
fallo adscritos a los estados límite de servicio.
Área abrigada: Es una superficie de agua y tierra a resguardo de las acciones de las
dinámicas atmosférica y marina.
Área de flotación: Zona destinadas fundamentalmente a la permanencia de los
buques.
Área de maniobra: Zona en las que se realiza la parada, arrancada o reviro del buque.
Área de navegación: Zona destinadas fundamentalmente al tránsito de los buques.
Área de reviro: Zona en las que se produce el cambio de rumbo del buque sin avances
significativos en ninguna dirección.
Área litoral: Facilita el uso y la explotación ordenada y sostenible del entorno litoral,
pudiendo incluir, entre otros, la corrección, protección y defensa del borde litoral, la
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generación, conservación y regeneración de playas y zonas de baño, y el intercambio
de los flujos transversales tierra-mar de todo tipo de sustancias.
Área portuaria: Facilita las operaciones portuarias y logísticas relacionadas con el
transporte marítimo y su interconexión con otros modos de transporte y con la gestión
integral del barco, incluyendo las operaciones relacionadas con la actividad náutica-
deportiva, industrial y militar.
Arranque del dique: Tramo de un dique de abrigo que define la unión del dique con
tierra u otro dique.
Asomeramiento: Cuando un tren de ondas se propaga hacia profundidades menores,
además de disminuir su celeridad de onda y, en consecuencia, su longitud de onda,
varía su amplitud a raíz de la disminución de la velocidad de propagación de la energía.
Estas dos modificaciones se traducen en un cambio del valor del peralte H/L.
Asomeramiento inverso: Cuando un tren de ondas se propaga hacia profundidades
mayores, se produce una variación del peralte en sentido inverso al que se acaba de
considerar.
Calado estático (De): Distancia vertical máxima entre un punto del casco sumergido del
buque y la línea de flotación, en una determinada condición de carga, en agua salada y
en verano. Suele medirse en el punto medio de la eslora entre perpendiculares bajo la
quilla o tomarse la media entre los calados a proa y popa. El calado máximo se
corresponde con la condición de máxima carga permitida. El calado mínimo en
condiciones de navegabilidad se corresponde con la condición en lastre. En otras
situaciones de los buques (p.e. condición en rosca) pueden presentarse calados
menores (p.e. en astillero), aunque en estas condiciones el buque no puede navegar.
Eslora total (L): Longitud máxima del casco del buque medida de proa a popa.
Eslora entre perpendiculares (Lpp): Distancia medida sobre el plano de crujía entre la
perpendicular de proa (línea vertical trazada por la intersección de la flotación, en la
condición de máxima carga, en agua salada y en verano, y el canto de proa) y la
perpendicular de popa (línea vertical trazada por la intersección de la flotación, en la
condición de máxima carga, en agua salada y en verano, y el vano de codaste).
Francobordo (G): Distancia vertical medida desde la línea de flotación hasta la cubierta
principal del buque, en una determinada condición de carga, en agua salada y en
verano. El francobordo mínimo se corresponde con la condición de máxima carga. El
francobordo máximo en condiciones de navegabilidad se corresponde con la condición
en lastre. En otras situaciones de los buques pueden presentarse mayores
francobordos (p.e. situación en rosca), aunque en estas condiciones los buques no
pueden navegar (G = T-De)
Manga (B): Mayor anchura del buque.
Puntal (T): Altura máxima del casco del buque desde la quilla hasta la cubierta
principal.
TEU: Número de contenedores tipo equivalentes de 20’. Unidad que indica la
capacidad de carga de un buque portacontenedores.
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Tonelaje de Peso Muerto (TPM): Peso en toneladas métricas correspondiente a la
carga útil máxima más el combustible, aceite lubricante, agua, pañoles, tripulación y
pertrechos. El TPM suele utilizarse como parámetro de referencia de la capacidad de
carga del buque especialmente para los buques cuya principal finalidad es transportar
cargas que ocupan todo el espacio disponible (petroleros, graneleros, carga general y
polivalentes,…), mientras que el GT o el TRB es más indicado para buques que
transportan cargas que no ocupan todo el espacio disponible y en los que su capacidad
de carga está mejor identificada por un volumen que por un peso (ferries, buques de
pasaje, cruceros, pesqueros ….).
Tonelaje de Registro Bruto (TRB): Volumen o capacidad interior de un buque medio en
toneladas de registro. La tonelada Moorson equivale a 100 pies3; es decir, a 2.83 m3.
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