SEMANA 3 Entradas de puerto, Profundidad y ancho del canal de
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL PUERTOS Y AEROPUERTOS 2013-I SEMANA 3 Entradas de puerto, Profundidad y ancho del canal de entrada Instalaciones de muelle I. INSTALACIONES DE UN PUERTO ACCESO AL PUERTO Y PROTECCION Bocana Escolleras y espigones Canal de Navegación Fondeadero y Antepuerto AREAS DE MANIOBRA Y SERVICIOS Dársena de Ciaboga ¿? Dársena de Maniobra Dársena de Servicio MUELLES Y ATRACADEROS ZONAS DE TRANSFERENCIA ALMACENAMIENTOS Bodegas Silos Patios generales Áreas de contenedores COMUNICACIONES Vialidades Vías, espuelas y patios de F.F.C.C. Estacionamientos Redes de ductos Bandas transportadoras REPARACION Y CONTROL Diques flotantes Diques secos Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS Astilleros Patios Talleres de reparación y mantenimiento E.AP. INGENIERÍA CIVIL PUERTOS Y AEROPUERTOS 2013-I SERVICIOS PORTUARIOS GENERALES Y ESPECIALES II. Líneas de Transmisión de energía eléctrica Subestación eléctrica Abastecimiento y Avituallamiento Médicos y Sanitarios Contra incendio, desechos y plantas de tratamiento Áreas comerciales Autoridades y Pilotaje Servicio a la navegación (radio frecuencias, radares, posicionamiento satelital) Redes de señalamientos (ópticos y electrónicos) SELECCIÓN DE LA UBICACIÓN DE UN PUERTO La decisión para construir un puerto y su localización generalmente está determinada por factores que se relacionan con la necesidad y justificación económica, el volumen previsto del comercio marítimo y la disponibilidad de comunicaciones, ya sea por tierra como por agua. Estas consideraciones deben preceder a los estudios técnicos del puerto. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL PUERTOS Y AEROPUERTOS 2013-I También se tomara en cuenta información para el anteproyecto, datos como del SENAMI, IGN, SAN, INEI, etc. Para el estudio Preliminar, la elaboración de cartas por procedimientos aéreos puede ser una forma rápida de estudiar la topografía. Las fotografías aéreas son muy útiles para examinar la costa y playas adyacentes con el fin de encontrar lugares apropiados para el puerto. Las fotografías aéreas a menudo muestran las zonas bajas, los arrecifes, las desembocaduras de los ríos, y otros detalles a lo largo de la costa. Pueden hacerse con rapidez sondeos acuáticos, La profundidad y la presencia de rocas, así como la profundidad de depósitos pueden determinarse con equipo sísmico. A no ser que el sitio se defina por requisitos específicos del puerto, deben de estudiarse diversas posibilidades para ubicarlo. Como comparación debe determinarse la localización con mayor protección, incluyendo la menor cantidad de dragado y con las condiciones más favorables de fondo marino. Así mismo el lugar seleccionado debe de tener un área de costa adecuada para el desarrollo de facilidades terminales. En igualdad de circunstancias la profundidad del agua es el factor más importante para ubicar un puerto. - Una bahía de aguas profundas es ideal. - Cuando se va a localizar un puerto en una costa mediante un estudio de cartas hidrográficas, generalmente muestra generalmente donde el agua es profunda en la profundidad de la ribera yo tras áreas donde no se alcanzara la profundidad necesaria para el puerto; este último exigirá la cantidad prohibitiva de dragado. - Las condiciones del fondo son muy importantes las excavaciones sub. acuáticas de roca son muy costosas y deben de evitarse, excepto en casos especiales en que la roca pueda utilizarse en la construcción del muelle. - En los casos que se embarquen materiales a granel la solución puede ser un ancladero mar adentro con tuberías sub. marinas si se manejan líquidos o cable vía si se manejan bultos. III. DIMENSIONES DEL PUERTO Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL PUERTOS Y AEROPUERTOS 2013-I El número y tamaño de las embarcaciones que se usan en un puerto determinan su tamaño en gran parte. Pero las condiciones del lugar tienen una influencia importante. Generalmente, a no ser que el puerto sea natural, su tamaño será el de menor tamaño posible por razones de seguridad y tengan lugar operaciones razonablemente fáciles. El uso de remolcadores para ayudará las maniobras de los barcos para atracar y salir también influyen el tamaño del puerto. La superficie mínima usual de un puerto es el espacio requerido para los muelles mas una área de maniobras (giro) al frente de ellos. Diseño Típico de un Puerto Artificial Un puerto artificial puede formarse dragando un canal a través de aguas bajas, protegido por escolleras o islas mar adentro y agrandado el extremo interno de la ribera para proporcionar el área mínima del puerto que satisfaga los requisitos de navegación especificados en el proyecto. Otro puerto menos restringido, es tipo de puerto casi cuadrado, protegido por dos brazos de rompeolas, con una abertura. Este puerto tiene varios muelles y una dársena de maniobras con áreas suficientes para inscribir un círculo de giro, un radio igual que el doble de la longitud de la nave más larga. Este es el radio menor con lo que una nave da vuelta cómodamente navegando de frente en forma continua sin la ayuda de un remolcador. Es recomendable, diseñar los puertos y sus canales de acceso de tal manera que la sedimentación sea mínima, principalmente cuando exista la probabilidad de que se presente una sedimentación alta. IV. PARTES MÁS IMPORTANTES DE UN PUERTO a. Rompeolas.- Es una estructura que sirve para reflejar y disipar la energía del oleaje, para evitar su incidencia sobre un área que se desea proteger; también se puede decir que un rompeolas es cualquier obstáculo que se interpone a la propagación del oleaje. La función esencial de una obra de protección o rompeolas de un puerto es proteger los accesos, las zonas de maniobras y las obras interiores contra la acción de los oleajes procedentes de aguas profundas con el objetivo de Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL PUERTOS Y AEROPUERTOS 2013-I establecer una zona de mar de calma en la que las embarcaciones se puedan amarrar con seguridad durante periodos meteorológicos adversos. La selección del diseño más apropiado del as rompeolas depende principalmente del a dirección de las olas Max. La eficiencia del diseño seleccionado para dar tranquilidad al puerto, puede verificarse con modelos de prueba. Para el atrancamiento cómodo de altura de las olas no debe de exceder de 2’ y los vientos no deben ser mayores de 10 a 15m/h, pero alturas mayores a 4’ pueden permitirse cuando se maneja carga a granel y cuando la dirección del viento no impide mantener estacionada una nave fuera del muelle. Rara vez se encontrara un lugar en donde las olas provengan de una sola dirección. Generalmente es mejor que un puerto tenga dos bocanas o entradas para las naves que provienen de la dirección de las olas y el viento mínimo sale hacia la dirección de las olas y el viento máximo. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS b. E.AP. INGENIERÍA CIVIL PUERTOS Y AEROPUERTOS 2013-I Entradas.- Para reducir la altura de las olas dentro del puerto o bocanas no debe ser más anchas de lo necesario para la navegación segura y para evitar corrientes peligrosas cuando entra o sale una nave. El ancho de la bocana debe estar en proporción al tamaño del puerto y de las naves que lo utilizan. En general los siguientes anchos son satisfactorios. Puerto Pequeños 300’ Puertos Medianos 400’-500’ Puertos grandes 500’-800’ La bocana debe de estar del lado del sotavento del puerto si es posible. En puertos donde existen fuertes corrientes la bocana debe ser suficiente para evitar la velocidad de la corriente a través de la entrada en la marea baja que exceda de 4’/seg. De otra manera esto puede afectar la navegación del os barcos y crear socavación en la base de las rompeolas adyacentes Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS c. E.AP. INGENIERÍA CIVIL PUERTOS Y AEROPUERTOS 2013-I Profundidad del Canal.- Para la operación ideal del puerto y del canal de aproximación, estos deben tener una profundidad suficiente para permitir la navegación en sus aguas mínimas cuando las naves están completamente cargadas, esta profundidad debe incluir una tolerancia para el oleaje de la nave aproximadamente la mitad de la altura de la ola, el asentamiento de la popa cuando está en movimiento y de 2’ a 4’ de holgura bajo la quilla, una cifra más grande se utiliza cuando el material es duro como rocas. El Canal de Panamá tiene una profundidad dragada de 40’ El puerto de New York 40’ (12m) El puerto de Montreal 35’ (11m) Puerto del callao 36’ (14m) Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS d. E.AP. INGENIERÍA CIVIL PUERTOS Y AEROPUERTOS 2013-I Edificio Terminal.- Aloja al personal adm. Del puerto y autoridades comerciales. Debe de esta ubicado en un lugar adecuado y conveniente respecto de los muelles. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS e. E.AP. INGENIERÍA CIVIL PUERTOS Y AEROPUERTOS 2013-I Casetas de Vigilancia.- Se localizan en puntos estratégicos dentro del área del puerto, como en los puntos de entrada de carreteras, entrada a muelles o al área terminal, etc. f. Bodega de Estibadores.- Albergan los aparatos para el manejo de carga, los baños y otras instalaciones para los estibadores. Las estructuras diversas incluyen un edificio de bomberos y equipos para proteger incendios, planta de emergencia, garajes, talleres de reparación, ferrocarriles de puerto, muelles de pesca y ancladeros de yate. g. Muelles.- Un muelle, en general es una estructura marina para fondear o atracar los barcos que suben y bajan carga y embarcan o desembarcan pasajeros. Los muelles pueden ser: - Húmedos.- cuando es un estanque artificial para barcos. - Secos.- cuando el estanque es vacío. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS - E.AP. INGENIERÍA CIVIL PUERTOS Y AEROPUERTOS 2013-I Abierto o tajamar.- es un muelle que se proyecta dentro del agua. Al estudiar la disposición de los muelles, el ingeniero se encuentra con las mismas posibilidades que en el trazado de aparcamiento (estacionamiento) para automóviles. Estos pueden aparcar paralelamente al bordillo equivale a la línea de la costa. El problema es lograr el empleo más eficaz posible del espacio disponible permitiendo la maniobra segura del as embarcaciones. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL PUERTOS Y AEROPUERTOS 2013-I Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL PUERTOS Y AEROPUERTOS 2013-I FACTORES EN EL DISEÑO DE UN MUELLE. En el diseño de un muelle de un puerto se necesita conocer lo más aproximado posible el tonelaje de las exportaciones e importaciones que se moverán, a efectos que se dimensione el muelle según el numero y el tamaño de las embarcaciones a usar. Para el efecto, se necesita datos de los centros productores para un periodo de 20 años, así como conocer los productos a consumir y a importar teniendo en cuenta el aumento que se tenga en los próximos 20 años. Todo se traduce aun tonelaje por año que deberá considerarse en el diseño. En el diseño se tendrá en cuenta el análisis de los elementos de un proceso de carga y descarga. REVISAR: http://gsilvam.com/ports.htm http://www.iadb.org/intal/intalcdi/PE/2008/01721.pdf (Desde la pág. 161- 207) Comparar/Norte/Sur Ing. Janet Verónica Saavedra Vera
