Algo sobre cajones flotantes

Cajones flotantes de hormigón en Marín (Pontevedra), ejecutados por Sacyr

Los cajones flotantes constituyen estructuras de grandes dimensiones que por su sección transversal aligerada – multicelular – pueden flotar una vez terminadas. Eso les confiere una gran versatilidad en cuanto a construcción (mediante hormigonado deslizante), transporte flotando y colocación en la obra portuaria, ya sea para muelles, diques u otros. Las infraestructuras típicas que emplean este tipo de cajones son los muelles y otras estructuras de atraque, los diques de abrigo verticales y los diques especiales tipo flotante. Este tipo de estructura flotante es una tipología ampliamente empleada en la construcción de diques en los puertos españoles. Son, sin duda, las mayores piezas prefabricadas de hormigón, con moles que pueden llegar a más de 10.000 m3 de hormigón.

Desde el punto de vista económico, existen razones para apoyar la construcción de diques flotantes. En efecto, el ahorro más significativo que ofrecen estas estructuras frente a los diques rompeolas, o los de gravedad, se da en grandes profundidades, ya que su coste de construcción es prácticamente independiente de la profundidad, mientras que el de un dique en talud crece exponencialmente con la misma. Este ahorro se debe fundamentalmente al ahorro de volumen de escollera y materiales de relleno, respecto a los diques en talud o a las banquetas de los diques verticales.

Las condiciones y limitaciones que presenta el cálculo necesario para la fabricación de los cajones flotantes están relacionadas, fundamentalmente con las importantes las interacciones entre los pesos de los elementos en construcción y los empujes de los elementos flotantes, pues de ellas se derivan los posibles riesgos como son la pérdida de estabilidad, riesgos de varada en el fondo, etc. Asimismo,  los criterios con los que se fijan los parámetros de cálculo son, fundamentalmente, los siguientes: estabilidad hidrostática del conjunto cajón-pontona, presión suficiente entre cajón y pontona para asegurar el contacto durante la construcción y el mantenimiento de un francobordo mínimo para proteger al hormigón en el fraguado y que no afecte a la estabilidad del cajón.

Cajón flotante remolcado hasta su posición final

Para aquellos de vosotros interesados, existen algunas referencias que pueden informar del estado actual de los avances tecnológicos a este respecto. Así, por ejemplo, un hito en este tema es el “Manual para el diseño y la ejecución de cajones flotantes de hormigón armado para obras portuarias”, editado por Puertos del Estado en el año 2006 (ISBN: 84-88975-55-4). En este manual se ofrecen a los usuarios los criterios necesarios para el diseño, construcción y mantenimiento de cajones de hormigón armado, con la aplicación específica de la EHE y la consideración de las recomendaciones del programa ROM.

Asimismo, se consideran muy interesantes las referencias relativas a algunas realizaciones en el ámbito nacional o internacional. Así, las primeras obras de cajones que se construyeron en España lo fueron en el muelle de Levante del Puerto de Huelva, en 1932, con 8 m de calado máximo. En los años 80 se generalizó la construcción de obras de atraque de cajones aprovechando el auge de los puertos comerciales y en la década de los 90 se extendió su uso en la construcción de diques verticales. A modo de ejemplo, la prolongación del Muelle de Poniente de Palma de Mallorca necesitó la fabricación de siete cajones flotantes que se fabricaron en Cartagena y se remolcaron unas 250 millas. La referencia se puede ver en Sáenz et al (1996): “Fabricación y remolque de los cajones de hormigón para la prolongación del muelle de Poniente en el puerto de Palma de Mallorca”, Revista de Obras Públicas, 143(3357):57-68. La realización en los últimos años de diques verticales de 28 m de calado en la dársena de Escombreras en Cartagena hace que la tecnología de nuestro país sólo sea equiparable a la de Japón.

Otro aspecto importante es la verificación de la armadura de cortante exigida a la norma EHE. La experiencia acumulada indica que es normalmente innecesaria esta armadura, aunque la norma EHE la imponga.  Un análisis al respecto puede verse en el artículo de Pita, Grau y Pérez sobre el diseño de cajones flotantes (http://www.fhecor.es/files/ARW/ES_OBRASPORTUARIAS.pdf). También sería resaltable el trabajo de investigación realizado por el CEDEX en relación con el comportamiento del hormigón de los cajones flotantes, en la zona de carrera de mareas. Los resultados pueden verse en la revista Puertos, en su número 136 del año 2006 (http://www.puertos.es/export/download/ROM_PDFs/RecomendaCAJONES.pdf).

Una de las referencias importantes a nivel internacional es la guía práctica del PIANC(1994). “Floating breakwaters. A practical guide for design and construction.” Report of the Working Group nº 13 of the Permanent Technical Committee II. Supplement to bulletin nº 85. Permanent International Association of Navigation Congresses. Otra referencia normalmente empleada es la de Michael L. Giles and Robert M. Sorensen (1978). “Prototype scale mooring load and transmission tests for a floating tire breakwater”. Technical paper nº. 78-3. U.S. ARMY, CORPS OF ENGINEERS. COASTAL ENGINEERING RESEARCH CENTER.

Resulta de interés citar una de las realizaciones más ambiciosas a nivel internacional. Se trata del mayor dique flotante del mundo, realizado en el Puerto de Algeciras para ampliar el puerto deportivo de la Condamine en el Principado de Mónaco, que comportó una larga travesía por aguas del Mediterráneo. Las características de este hito se pueden ver en un artículo firmado por Barceló, Hue y Peset en la Revista de Obras Públicas, en su número 3432 de abril del 2003 (pp. 81-110). Bastan, pues, unas cuantas referencias en cuanto a la bibliografía y a las realizaciones para comprobar que la tecnología necesaria para la construcción de cajones flotantes está consolidada, siendo España un referente a nivel internacional.