Universidad Tecnolgica de PanamFacultad de Ingeniera Civil Lic. en Operaciones Martimas Portuarias

Obras Civiles Portuarias

Sistemas de Defensas

Presentado por:Boza, Nayeris 8-871-1372Valle, Aurus PE-14-1808

Grupo:1-LM121

Profesora:Mara Miln

Fecha de entrega:30 de Abril de 2015

Introduccin

En algunos mbitos los trminos defensa del mar con proteccin costera son empleados para referirse, respectivamente, a la defensa contra las inundaciones y la erosin. El trmino defensa costera es ms tradicional, pero gestin costera se ha convertido en ms popular y como campo se ha expandido para incluir las tcnicas que permiten que la erosin se cobre tierras. De hecho, la infraestructura de proteccion costera, cuyas funciones son diversas, pero en general se reducen a proteger estructuras cercanas a la costa o a proteger la costa misma, existe desde que surgio la necesidad del ser humano por protegerse del embate de las inclemencias marinas en el litoral. Aqu les explicaremos algunos de los elementos bsicos e importantes para la construccion de estructuras de proteccin costera.

Clasificacin de costas Para fines prcticos de proteccin costera, la costa puede clasificarse en tres tipos: Costas rocosas: Son casi inalterables, al menos en las escales de tiempo que nos interesan aqu (aos). Costas de arena (material granular no cohesivo): Se deforman fcilmente con la accin del oleaje y las corrientes. En estas costas la posicin de la lnea de costa esta en constante movimiento. Costas de material cohesivo: Estas costas de sedimento cohesivo involucran interacciones elctricas y qumicas ya sea en partculas individuales o en grupo, lo cual hace que no sean fcilmente erosionables.Cada uno de estos tipos de costa pueden o no estar vegetados, lo cual tambien disminuye la ca- pacidad del agua (y el aire) de erosionarlas, dada la cobertura vegetal que protege el suelo. De cual- quier forma y en cualquier circunstancia, el tipo de costa mas facilmente erosionable es la costa de ma- terial no cohesivo, y por lo tanto es el tipo de ex- presion costera mas susceptible a ser protegida, sea para evitar la erosion misma o para evitar que se azolve una zona u obra artificialmente dragada (puerto, marina, bahia, desembocadura, boca la- gunar, estuario, etc.). Con la finalidad de simplifi- car la fisica y poder extraer los procesos mas relevantes, los fisicos e ingenieros costeros han co- munmente dividido la morfodinamica costera, y en particular el analisis del cambio en una playa, en dos tipos de manifestaciones: una que ocurre en forma longitudinal (e.g., transporte litoral de sedi- mentos) y otra en forma transversal (e.g., cambio estacional del perfil de una playa) a lo largo del tiempo. Cuando no se presenta ningun cambio sig- nificativo en la morfologia de la playa, salvo quiza fluctuaciones estacionales alrededor de un valor medio o perturbaciones menores que no logran modificar permanentemente sus caracteristicas geometricas, se dice que la playa se encuentra es- table, en un estado de equilibrio dinamico, presen- tando el llamado perfil de equilibrio.

Tipos de Sistemas de defensas DEFENSAS DE COSTAS:A continuacin presentamos un cuadro con los distintos tipos de sistemas de defensas existentes:

Tipo de Estructura Objetivo Funcion Principal

Dique Prevenir o mitigar inundaciones de zonas costeras bajas Separacion entre la linea de costa y las zonas bajas en tierra a traves de

Muro vertical (espaldones) Proteger tierra y estructuras contra inundaciones y rebase Refuerzo de parte del perfil de playa

Revestimiento Proteger la linea de costa contra erosiones Refuerzo de parte del perfil de playa

Malecon de retencion Retener suelo y evitar deslizamiento de tierra al mar Refuerzo y relleno del banco de tierra costero

Espigon Prevenir erosion playera Reduccion de transporte longitudinal a la playa

Rompeolas no ligado a la playa Prevenir erosion playera Reduccion de la altura de ola en la sombra de la estructura

Dique o rompeolas arrecife Prevenir erosion playera Reduccion de la altura de ola en la playa

Dique sumergido Prevenir erosion playera Retardar el movimiento del sedimento mar adentro

Rompeolas Proteger puertos y obras de toma contra oleaje y corrientes Disipacion de energia de oleaje y/o reflexion del oleaje hacia mar adentro

Dren de playa Prevenir erosion playera Acumulacion de material playero en la porcion drenada de la playa

Relleno artificial de playa y dunas Prevenir erosion playera y proteger contra inundaciones Relleno artificial de la playa y duna para que sea erosionado en lugar del material naturalmente depositado

Rompeolas flotante Proteger puertos y zonas de atraque contra oleaje de alta frecuencia Reduccion de alturas de ola por reflexion y atenuacion

Espigon de escollera Estabilizar canales de navegacion en desembocaduras y bocas Confinar corrientes y flujos de marea. Proteger contra aguas pluviales y corrientes cruzadas

Muro de conduccion Prevenir azolve o erosion no deseados y proteger atraques contra corrientes Direccionamiento de corrientes forzando el flujo a lo largo de las estructuras

Barreras para marea de tormenta Proteger estuarios contra mareas de tormenta Separacion del estuario y el mar por medio de compuertas moviles

Proteccion contra socavacion Proteger estructuras costeras contra inestabilidad producida por erosion de fondo marino adyacente Aumento de la resistencia contra erosion causada por oleaje y corrientes

DEFENSA DE MUELLES: La inversin en sistemas de defensa proporciona tranquilidad en el da a da y ofrece verdadera proteccin cuando ms se necesita (durante impactos fuertes o inusuales). Un sistema de defensas bien concebido debe proporcionar muchas otras ventajas, como unas fuerzas de reaccin bajas, que pueden suponer ahorros considerables en la construccin de nuevas estructuras o prolongar la vida y utilidad de los muelles ya existentes. Un buen diseo del sistema de defensa proporciona una fcil, rpida y econmica instalacin. Asi mismo, unas defensas adecuadas pueden ayudar a los contratistas a presentar ofertas ms competitivas, al ahorrar en otros costos de materiales como el acero y el hormign. Opueden ser ms verstiles, al proporcionar beneficios aadidos al usuario sin coste adicional.

DEFENSAS NEUMATICAS

Es un cilindro neumtico de grandes dimensiones. Consta de diferentes capas de goma, y esta recubierto por una red de neumticos. Se utiliza para absorber impactos en muelles durante las maniobras de atraque y desatraque tanto como en alta mar en maniobras de abarloamiento y para proteger los costados del buque de posibles choques con el muelle o con otros buques.Defensas Neumticas son Livianas y fciles de manipular, las defensas neumticas flotan en el agua de tal manera que responden y adaptan a los movimientos de los barcos y a las variaciones de marea. Se han utilizado extensamente para barcos abarloados, operaciones de amarre, y tambin para los usos de muelle y dolphins durante la carga y descarga.Cuando se ejerce presin sobre la defensa, esta se deforma absorbiendo la energa cintica del impacto. Los tamaos pueden variar considerablemente, desde un metro de largo hasta los nueve metros.Ventajas Proteccin: Un conjunto de defensas neumticas proporciona la mxima proteccin al casco de la embarcacin- Gran absorcin de energa- Flotabilidad- Fcil manipulacinLas capas estn unidas entre ellas por un proceso de vulcanizacin con un horno que combina calor y presin. Se recomienda que la mayora de las defensas flotantes estn protegidas por una cadena y una red de neumticos.

DEFENSAS DE ESPUMA Y ELASTMEROLas defensas de espuma y elastmero son defensas flotantes con prestaciones similares a las conocidas defensas neumticas. A diferencia de estas, las de espuma se caracterizan por ser insumergibles y no se pueden desinflar. Las defensas flotantes son las defensas ms polivalentes, ya que pueden ser usadas para abarloar entre buques o entre buque y muelle. Estas defensas pueden estar colocadas de forma permanente en un muelle pero, en caso de emergencia o necesidad, se desmontan y se remolcan fcilmente a otra ubicacin del puerto. Estas defensas pueden ser fabricadas en forma cilndrica con dimetros de hasta 3,5m, aunque tambin pueden estar diseadas en otras formas, cuadradas o rectangulares, para facilitar el transporte abordo. Las defensas contienen un ncleo homogneo de espuma de polietileno de clula cerrada, encapsulado en elastmero de poliuretano, y destacan por su elevada capacidad de absorcin de energa. La capa exterior de las defensas est pigmentada de color a elegir por el cliente y no deja marcas en las embarcaciones. CARACTERSTICAS Y VENTAJASFlotantes Facilita el traslado entre muelles. Acompaa la variacin de la marea, asegurando compresin al casco cerca de la lnea de agua. Muy rpidas de instalar provisionalmente, usando cabos o cadenas a bolardos. Dimetro Desde 0.3m hasta 3.5m Flotador Ncleo homogneo de espuma de polietileno de clula cerrada. No absorbe agua en caso de ruptura de la piel de elastmero. Acabado Piel de elastmero reforzada con tela de nylon No deja marcas en las embarcaciones. Instalacin: De fcil fijacin al muelle. CARACTERSTICASLas defensas de espuma y elastmero pueden ser elaboradas segn las indicaciones del cliente, con las caractersticas de dimetro, longitud y peso que se adapten ms a sus necesidadesLas defensas, de color negro bajo peticin del cliente, contienen un ncleo de espuma de polietileno de clula cerrada recubierto por una piel de elastmero reforzada con malla de nailon. Las defensas de elastmero se caracterizan sobre todo por ser insumergibles debido a su estructura elaborada con elastmero de poliuretano con un ncleo homogneo de espuma de polietileno de clula cerrada.

DEFENSAS DE ARCODefensa de muelle en forma de arco,Son simples y rugosas, proporcionando el servicio confiable, fabricadas en cauchos de alta calidad, especialmente formulados para la resistencia mecnica requerida y las condiciones ambientales que deba soportar. Son Fcil y rpido de instalar, se adaptan bien a las literas manejo de una variedad de tipos y tamaos de recipientes. Se pueden montar en posicin vertical u horizontal para proporcionar una proteccin de larga duracin y bajo mantenimiento.Se fabrican en distintos tamaos tomando en cuenta las caractersticas del muelle y el tipo de embarcaciones que va a recibirCaractersticas 1. Diseo de una sola pieza simple2. Fuerte y resistente3. Funcionamiento excelente de las cizallas4. Muy robusto, duradero y requiere poco mantenimiento5. Se puede instalar tanto vertical como horizontalmente6. Alta durabilidad que las tensiones internas se dispersan por todo el cuerpo de la defensaAplicacin1, atraque de RORO2, carga general3, Barcazas y remolcadores literas Aplicaciones:El atraque de una gran variedad de embarcaciones de menor tamao, como fletes en general, barcos de trabajo, gabarras y remolcadores Tambin disponibles para ferries de cargas rodadas y proteccin de puentes y torres.

DEFENSAS DE MUELLE CILINDRICASLas defensas cilndricas eran el primer tipo de la defensa que se producier con un funcionamiento definido. La instalacin adecuada es alcanzada simplemente usando cadenas, barras, cuerdas Diseo simple y econmicoLas defensas cilndricas para muelles son fabricadas en cauchos de alta calidad especialmente formulados para la resistencia mecnica requerida y las condiciones ambientales que deba soportar.Se fabrican en distintos tamaos y modelos tomando en cuenta las caractersticas del muelle y el tipo de embarcaciones que va a recibir.* Fcil instalar y mantener* Todos los tamaos hasta el dimetro de 2700m m* La pared gruesa resiste desgaste y el rasgn* Curva progresiva de la carga-desviacinas o los soportes especialmente diseados de la escalaConstruccin: Las defensas de muelles cilndricas son verstiles y de una excelente calidad. Su simple diseo en forma de cilindro hueco puede fabricarse en prcticamente cualquier combinacin de longitud y dimetro para satisfacer las exigencias de espacio y rendimiento especficas del cliente.Se fabrican en varios componentes (EPDM, SBR o SBR/mezcla natural), y para maximizar el rendimiento del producto y su rentabilidad se selecciona un proceso de fabricacin optimizado para el dimetro de cada defensa. Los productos de menor dimetro se fabrican mediante la extrusin del componente elegido con troquel, mientras que las defensas de mayor dimetro se fabrican mediante su envoltura y curado bajo presin para garantizar que las secciones tengan todas una calidad elevada y homognea.Ventajas clave: Su simplicidad de construccin e instalacin hacen de las defensas de muelles cilndricas una opcin elevadamente econmica, sobre todo cuando se necesita una solucin de defensa flexible. Disponen de una capacidad energtica igual a la de las soluciones ms caras, y su instalacin y mantenimiento son fciles y de bajo coste. Aplicaciones: Los dimetros y longitudes de las defensas pueden adaptarse a prcticamente cualquier aplicacin, incluyendo atracaderos para embarcaciones grandes y pequeas, como fletes en general y embarcaciones de pesca. Todas estas defensas de muelles pueden colocarse en remolcadores.

BOLARDOS PARA MUELLES MODELOS TEE, HORN KIDNEYEl bolardo o noray es una pieza de metal fundido que se utiliza en los muelles para sujetar las amarras de las embarcaciones.Puede utilizarse en todo tipo de muelle: terminales portacontenedores, muelles de carga general, terminales Ro-Ro, terminales de pasaje, etc.Se trata de una pieza de metal fundido fijada al suelo del muelle mediante tornillos que se internan en el suelo en profundidad.Por lo general, el metal fundido que se utiliza para la construccin de bolardos puede ser de tres tipos, teniendo en cuenta que cada material presenta unas caractersticas propias: fundicin de acero, fundicin de hierro o fundicin gris.Tanto los bolardos o norays de fundicin de acero como los de fundicin de hierro son fuertes y resistentes. Sin embargo, los primeros ofrecen menos resistencia frente a la corrosin.La fundicin gris, menos fuerte y resistente, ofrece, no obstante, una resistencia excelente frente a la corrosin y suele ser ms barata.

DEFENSA DE MUELLE / DE CAUCHO EXTRUIDO / EN FORMA DE DEl tipo de defensas de goma de D se ancla en el centro. Para el tipo defensas de goma del Ala-d, el panel de acero se construye en el cuerpo de las defensas, y se utilizan dos lneas un ancla ms grande. Consecuentemente, la capacidad que ancla es mejor. El tipo de defensas de goma del Ala-d se poda utilizar en el puerto pequeo, tambin se puede utilizar en el frente superior del puerto como el segundo sistema de la instalacin de parachoques. Este diseo puede proteger las naves que atracan anormalmente. Las defensas de goma moldeadas y sacadas ofrecen ms opciones para la instalacin de parachoques lateral. Estas defensas tienen un aspecto agradable y son duraderas cuando estn utilizadas contra superficies lisas, planas, tales como lanchas a remolque y naves. Sin embargo, son susceptibles a los cortes y a los rasgones cuando estn utilizadas contra sostenido y superficies muy speras.

DEFENSA DE MUELLE / MOVIMIENTO PARALELOLa tecnologa del movimiento paralelo puede reducir fuerzas de reaccin por el hasta 60% comparado con diseos tradicionales. El tablero sigue siendo vertical pero puede siempre hacer frente a ngulos que atracan grandes - incluso en 20 no hay generalmente prdida en la absorcin de energa.Es un sistema completo individualmente diseado de la defensa. Un palanca-brazo de torneado montado entre la estructura y el panel refrena el movimiento del panel durante la compresin entera de la defensa, permitiendo que mueva solamente paralelo a su montaje con independencia del nivel y del ngulo del impacto.

Caractersticas

* Reaccin ultrabaja* No-inclinar el panel de delante* Ninguna prdida del funcionamiento a los ngulos que atracan grandes* Mantenimiento mnimo

Las ventajas son obvias:- El sistema proporciona poder absorbente igual de energa en cualquier nivel del impacto- Las fuerzas de reaccin son mucho ms bajas comparadas a los sistemas convencionales de la defensa- Fuerzas de reaccin ms bajas dan lugar a presiones ms bajas del casco y a estructuras ms ligeras que puedan llevar a los ahorros substanciales en el proyecto completo

Energa/tcnico: La geometra del diseo se ha optimizado para la absorcin mxima de la energa combinada con una fuerza baja de la reaccin. Consecuentemente, la compresin normal en una defensa de la pierna es 57.5% y la reaccin mxima es el 65% de su altura.Las piernas varan en altura a partir 150m m alta hasta 1600m m y se fabrican en longitudes a partir 750m m hasta 3000m m, dependiendo del tamao y del uso requeridos. DEFENSA DE MUELLE / PERFILADASLas barras marinas de la defensa pueden resistir altos impactos y son convenientes para una amplia gama de usos de fines generales. Las barras de la defensa estn disponibles en tres diversas versiones:tipo-Ml para las localizaciones expuestastipo-MLS para la reaccin bajaPU del delta para la visibilidad y la no-marcaestn disponibles en versiones planas o curvadas. El compuesto de goma que usa largo proporciona viveza y resistencia adicionales a la abrasin as como resistencia al agua salada fresca o, luz del sol, ozono, mamferos marinos, as como temperaturas extremas.

Bibliografa

http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/18436/1/TFM%2029_6_12.pdf http://etzna.uacam.mx/epomex/pdf/mancos/cap13.pdf Guas para diseo de Construcciones Martimas Volumen 3.