Diseño de Puertos Maritimos

“Año de la Diversifcación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

ÍNDICE 1. Concepto……… Concepto………………… …………………… …………………… …………………… …………………… …………………… ……………..... ….....22 2. Tipos Tipos de puertos…………… puertos…………………...… ……...…………… …………………… …………………. ……….………… …………….2-5 ….2-5 3. Tipología Tipología de obras arítias arítias ! costeras… costeras…………… …………………… …………………… …………….…… ….……55 3.1. 3.1. "bra "brass de abrig abrigoo ! protec protecci ci#n #n coste costera ra…… ………… ………… ………… ………… ………… ………. …..... ……5 3.1.1. $opeolas $opeolas de gra%edad………… gra%edad…………………… …………...…… ...……………… …………………. ………..5 .5 3.1.1.1. Di&ues %erticales……………………………………………...5-' 3.1. 3.1.1. 1.2. 2. Di&u Di&ues es en talu talud… d……… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………. …. ………' 3.1. 3.1.1. 1.3. 3. Di&u Di&ues es i( i(to tos… s……… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ……...... …………) 3.1.2. $opeolas $opeolas *lotante……… *lotante………………… …………………… …………………… ……………...… …...……….) …….) 3.1.3. $opeolas $opeolas e(ento…………… e(ento……………..……… ..………………… …………………… …………...…… ...……….+ ….+ 3.1.,. $opeolas $opeolas suergido……… suergido………………… …………………… …………………… …………...…… ...………+ …+ 3.1.5. Espigones…… Espigones……………… …………………… …………………… …………………… ………….…….. .……...……+- .……+- 3.1.'. uros uros costeros……… costeros………………… …………………… …………………… …………………… …………...…… ...…… 3.2. 3.2. "bra "brass de de aa aarr rree/ atr atra& a&ue ue ! *ondeo…………………………………………10 3.2.1. Terinal Terinales es de atra&ue………… atra&ue…………………… …………………… ………………….. ……….....…… ...……10 10 3.2. 3.2.1. 1.1. 1. uel uelle le de de penet penetra raci ci#n #n…… ………… ………… ………… ………… ………… ……...... ………10 3.2. 3.2.1. 1.2. 2. uel uelle le ar argi gina nal… l……… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… …… 10-11 3.2.2. Terinal Terinales es de bolla………… bolla…………………… …………………… ………………... ……...…...… …...………1 ……111 3.2. 3.2.2.1 2.1.. Terin rinal al de ono onobo bo!a… !a……… ………… ………… ………… ………. ….…. ….....…… …… 11-12 3.2. 3.2.2.2 2.2.. Terin rinal al de ult ultib ibo!a o!as… s……… ………… ………… ………… ………. ….....…… ……… … 12-13 3.2.3. Du&ues de alba…………… alba……………………… …………………… …………………… ……………..…… …..………13 …13 3.2. 3.2.3. 3.1. 1. De estr estruc uctu tura ra *le( *le(ib ible le…… ………… ………… ………… ………… ………… ………… …….. ……1, 3.2. 3.2.3. 3.2. 2. De estr estruc uctu tura ra rígi rígida da…… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ……...... ……1, 3.2.,. ostes de aarre……… aarre………………… …………………… …………………… ………………..… ……..………1, ……1, 3.2.5. ontones………… ontones…………………… …………………… …………………… …………………… …………..……1 ..……15-1' 5-1' 3.2.'. Cornausas…… Cornausas……………… …………………… …………………… ………….………… .…………………… …………1' 1' 3.2.). itas…………… itas……………………… …………………… …………………… …………………… ……………….…1 …….…1'-1) '-1) 3.3. 3.3. $apa $a pas… s……… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………. …... ………1) 3.3.1. $apas $apas opacas…………… opacas……………………… …………………… …………………. ………...……… ..………1)-1+ 1)-1+ 3.3.2. $apas $apas transparentes… transparentes…………… …………………… …………………… …………………… ……………1+ …1+ 3.,. 3.,. "bra "brass de de dra draga gado… do……… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… …….. ……1 1

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3.5. 3.5. a%i a%ie ento ntoss portu portuari arios… os……… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ………… ……… … 1-20 3.'. Ductos…………………………………………………………………………20 3.'.1. Ductos de aducci#n……… aducci#n………………… …………………… ……………..…… …..……………… ……………20 …20 3.'.2. Eisarios…… Eisarios……………… …………………… …………………… ……………..…… …..……………… ………………21 ……21 3.'.3. Tuberías Tuberías de transporte transporte………… …………………… …………………… …………...…… ...…………21-22 ……21-22 3.'.,. Cables Cables subarinos……… subarinos………………… …………………… ………………..… ……..…………… ……………22 …22 ,. todos todos de de dise4o………… dise4o…………………… …………………… …………………… …………………… ………………... ……...……23 ……23 ,.1. ,.1. Dise4 Dise4oo por por res resis isten tenci cia… a……… ………… ………… ………… ………… ………… ………… …….... ………………23 ,.1.1. ,.1.1. or *actores *actores de carga carga ! resist resistenci encia…… a…………… ………... ...……… ……………… …………… …… 23 ,.1.2. or resistencias resistencias adisibles…… adisibles……………… …………………… …………………… ……………23-2, …23-2, ,.2. ,.2. Dise Dise4o 4o por por des despl pla aa aie ient nto… o……… ………… ………… ………. …... ……………………………2, DI6E7" DE 8E$T"6 9$ITI"6 1. C"NCET" Puerto es un lugar natural o artificial construido en las orillas de un océano, lago o río donde los barcos pueden anclar o atracar protegidos de las olas y de los fuertes vientos. En el sentido estricto de la palabra, el puerto es la zona de agua protegida, pero generalmente se usa para designar los rompeolas de protección y los malecones, diques y muelles que rodean el puerto propiamente dicho, también dispuesto para la seguridad de las naves y operaciones de tráfico. El puerto debe de contar con las instalaciones apropiadas para la recepción, almacenae, tras trasbo bord rdo o de merc mercan ancí cías as y pasa pasae ero ros, s, así así como como dar dar serv servic icio io de repa repara raci ción ón y abastecimiento a los buques que lo requieran. !as obras de un puerto pueden clasificarse en fundamentales y complementarias. "on obras fundamentales las que atienden primordialmente al enlace de las comunicaciones, y pueden ser marítimas y terrestres #obras de protección, de atraque, ferrocarriles, canales etc.$. !as obras de protección como son escolleras o rompeolas permiten que los buques puedan fondear y efectuar las operaciones de carga y descarga aun en los mas violentos temporales. !as obras de atraque o muelles sirven para la e%plotación del  puerto y están destinadas a permitir la carga o la descarga de las mercancías y el embarque o desembarque de los pasaeros. !as obras complementarias son las que contrib contribuye uyen n a la e%plot e%plotaci ación ón del puerto, puerto, tales tales como& como& conser conservaci vación ón de los calado caladoss mediante dragado' maquinaria' depósito de mercancías, etc.

2. TI" TI"6 6 DE DE 8E 8E$T $T" "6 !os puertos pueden clasificarse en base en su origen en& •

 (aturales

2

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•

)rtificiales

En base en su ubicación en& • • •

*arítimos +luviales !acustre

En base en su función& • • • •

e refugio -omerciales *ilitares ndustriales

P/E012" ()1/0)!E"& "on ensenadas o áreas de aguas protegidas de tormentas y oleae, de manera natural por la situación geográfica. !a formación y localización de la entrada tiene tal forma que permite la navegación interior con gran quietud de oleae. !os puertos naturales se localizan en bahías, estuarios de marea y desembocaduras de ríos.

P/E012" )01+-)!E"& "on aquellos que están construidos en ríos o costas  protegidos del oleae mediante rompeolas y creado mediante dragados. En los litorales que carecen de abrigos naturales, los puertos se construyen rodeando una zona de agua con malecones que forman una dársena artificial. !a disposición de este tipo de puertos es muy diferente, pero todos cuentan con al menos dos malecones que delimitan la  bocana del puerto. mportantes puertos de este tipo son los de 3uffalo en Estados /nidos, *arsella en +rancia, Port "aid en Egipto, -asablanca en *arruecos, 3arcelona en Espa4a, (ápoles y 1rieste en talia.

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P/E012" *)01*2"& "e encuentran en la costa suetos a la acción directa a los fenómenos del mar. !a mayoría de estos puertos requieren obras de protección. !a dársena deberá ser accesible en todo momento y el antepuerto estará siempre abierto.

P/E012" +!/5)!E"& "e sit6an en la ribera de alg6n río y quedan suetos al régimen propio de un río. Este tipo de puertos ha de proteger a las embarcaciones contra corrientes e%cesivas ofrecer calado y ser de cómodo acceso. !a boca del puerto se sit6a en la orilla cóncava donde la profundidad y la estabilidad del cauce son mayores. !as dársenas se tienen generalmente a la orilla del río.

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P/E012" !)-/"10E"& Este tipo de puerto se presenta en lagunas que tienen cone%iones a ríos o canales navegables. *ucho del comercio canadiense y norteamericano.

P/E012" -2*E0-)!E"& "on aquellos cuyos muelles cuentan con las facilidades necesarias para carga y descarga de mercancías y pasaeros. !a profundidad de los  puertos comerciales ha de ser tal que durante el estiae quede de 78 a 89 cm. debao de la quilla de las barcazas cargadas. P/E012" (/"10)!E"& "on puertos que disponen de grandes áreas donde se asientan compleos industriales tienen gran calado y manean grandes vol6menes. P/E012" *!1)0E"& E%isten con el propósito de dar acomodo a embarcaciones navales y servir como estación de refugio. "on también llamados puertos de guerra o  bases navales y pueden tener instalaciones subterráneas, esto es, t6neles:muelle abiertos en zonas escarpadas unto al mar.

3. TI":";Í9 DE "$96 9$ÍTI96 < C"6TE$96 5

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3.1. "$96 DE 9$I;" < $"TECCI=N C"6TE$9 3.1.1. $"E":96 DE ;$9>ED9D 3.1.1.1. DI?8E6 >E$ITC9:E6 Estructura constituida básicamente por una pared vertical formada, en general, por caones, bloques o pantallas, apoyados sobre una banqueta de escollera de un cierto espesor. !os esfuerzos que el oleae produce sobre ellos son& un esfuerzo vertical ascendente #subpresión$ y un esfuerzo resultante horizontal de una cierta duración en función del  periodo del oleae y de las características del impacto de la ola contra la  pared. )nte estos esfuerzos el dique vertical opone 6nicamente su propio  peso, que untamente con el coeficiente de rozamiento contra la banqueta de escollera, debe ser suficiente para garantizar su estabilidad.

3.1.1.2.

DI?8E6 EN T9:8D

/n dique en talud está constituido, en general, por un n6cleo de escollera no clasificada, que impide la transmisión de energía debido a su baa porosidad,  protegida por uno o varios mantos de escollera de tama4os crecientes hacia el e%terior a modo de filtro cuya función es evitar la dispersión del n6cleo por la acción del oleae, siendo en definitiva, el 6ltimo manto e%terior #formado por  rocas o por elementos prefabricados$ el que debe proteger el dique contra los temporales. Es decir, la capacidad resistente del manto e%terior o de  protección es lo que define la capacidad resistente del dique en su conunto.

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3.1.1.3.

DI?8E6 I@T"6

El dique mi%to consiste en una muralla vertical #o casi vertical$ que se coloca directamente& sobre el fondo del mar, cuando la profundidad es relativamente débil, o sobre un macizo de escollera coronado hasta el nivel de baamar. !a característica fundamental de estos diques es que las olas se reflean sobre la muralla en marea alta, mientras rompen contra el dique o contra el talud en marea baa.

3.1.2. $"E":96 A:"T9NTE "on obstáculos para el oleae que se amarran al fondo del mar. ) veces se encadenan varios de ellos. !a variable más importante para el dise4o es la dimensión horizontal del rompeolas. )l estar estos unidos, realizan una labor de filtración sucesiva del oleae. "e suelen instalar en el interior de dársenas de

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 puertos deportivos, por eemplo, para eliminar peque4os oleaes que se pueden originar dentro de la dársena. Pueden estar formados por caones de hormigón #huecos$, de fibra de vidrio, o de neumáticos.

3.1.3. $"E":96 E@ENT" !os rompeolas e%entos son, por lo general, orientados apro%imadamente paralelos a la costa. 1ambién pueden proporcionar una protección para los puertos o las costas erosionables, servir como trampa para sedimentos de la barrera litoral #generalmente conforman tómbolos$, o proporcionar una función combinada. !os rompeolas e%entos se tratan en general de construcciones de escolleras en talud, aunque se han utilizado tablestaca celular, caones de hormigón rellenos de rocas, grava o arena, cu4a de madera, y dise4os de concreto celular flotante.

3.1.,. $"E":96 68E$;ID"6 !os rompeolas sumergidos corresponden a obras de protección que suponen un obstáculo a la propagación del oleae. "e disminuye el calado lo que hace que el oleae rompa o se reflee, de modo que aguas abao sólo pase una porción de la energía del oleae. ;eneralmente están formados por rocas de dimensiones similares

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3.1.5. E6I;"NE6 /n espigón es una estructura de protección de la costa para atrapar la deriva longitudinal y construir una playa de protección, retardando la erosión de una  playa e%istente, o prevenir que la deriva longitudinal alcance a alg6n punto de sedimentación, como un puerto o una entrada. !os espigones son estructuras angostas de diferentes longitudes y alturas, y se construyen generalmente  perpendiculares a la costa.

3.1.'. 8$"6 C"6TE$"6 !os muros costeros son estructuras dispuestas normalmente en forma paralela a la línea de costa para separar un área marítima de un área terrestre. El propósito  principal de un muro costero es retener el suelo, evitar deslizamientos de tierra hacia el mar y proteger la tierra y las áreas terrestres superiores de la erosión por  olas y corrientes. !os muros costeros también pueden servir como punto de amarre y transferencia de carga para embarcaciones.

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3.2. "$96 DE 99$$E/ 9T$9?8E < A"NDE" El obetivo fundamental de una obra de atraque y amarre es proporcionar a los  buques condiciones adecuadas y seguras para su permanencia en puerto y