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ingeniería marítima


Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - estructuras, geotecnia, hidráulica, historia, ingeniería civil, ingeniería marítima, maquinaria, puertos    

Reconstrución de un Polyspastos romano en Bonn, Alemania.

En un post anterior tuvimos la ocasión de repasar brevemente algunos aspectos de la ingeniería romana, como fue la construcción de calzadas o puentes. Como podréis comprobar, el tema da para varias enciclopedias y el objetivo aquí es simplemente dar un par de pinceladas para despertar la curiosidad sobre aspectos históricos de la ingeniería. Además, en internet existen multitud de enlaces que permiten ampliar el tema considerablemente.

Podríamos empezar por la ingeniería municipal. Las ciudades del imperio romano disponían de sistemas de drenaje y suministro de agua, calefacción, baños públicos, calles pavimentadas, mercados de carne y pescado y otras infraestructuras municipales comparables a las actuales. La aplicación de la ingeniería en las artes militares y en los problemas de navegación, adecuación de puertos y bahías implicó, como en los otros casos, el uso de máquinas, materiales y procesos, que hablan del grado de desarrollo de la ingeniería romana, de la cual quedó constancia escrita en muchos tratados escritos en aquel tiempo y entre los cuales descuellan los trabajos de Marco Vitruvio. Su libro De Archítectura, lo escribió durante primer siglo d.C., donde incluyó el concocimiento del momento sobre materiales y métodos de construcción, hidráulica, mediciones, diseño y planificación urbana. Otra innovación en el ámbito urbano fue la invención del alumbrado público en la ciudad de Antioquía, aproximadamente hacia el año 3~0 d.C. Una innovación interesante de esa época fue la reinvención de la calefacción doméstica central indirecta, que se había usado cerca de 1200 a.C., en Beycesultan, Turquía. Lo extraño es que, tras la caída del Imperio Romano, este tipo de calefacción no se volviera a utilizar. (más…)

3 Julio, 2017
 

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - ingeniería marítima, maquinaria    

Gánguil BOCAMI – FCC Construcciones, S.A. www.astillerosdeaviles.com

El gánguil, también llamado pontón o barcaza, es una embarcación plana, con una cántara o depósito donde se almacena el material dragado y que sirve para transportarlo hasta el lugar de vertido.

Presenta una capacidad entre 50 y 2000 m3. Pueden ser autopropulsados (mar abierto) o remolcados (aguas poco profundas).

Gangil. http://www.corpsnedmanuals.us

(más…)

10 Mayo, 2017
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - costas, ingeniería marítima, maquinaria, playas, procedimientos de construcción, puertos    

http://www.hollandmt.com/

http://www.hollandmt.com/

La draga estacionaria de succión (plain suction dredger, en inglés) es una draga hidráulica dotada de un mecanismo de succión sumergible, similares a las de succión en marcha. Sin embargo, a diferencia de las dragas de succión en marcha, las estacionarias operan ancladas. La succión crea una depresión en el lecho en forma de cono invertido, vertiéndose el material extraído sobre barcazas o bien impulsándose mediante bombeo. Son máquinas muy útiles cuando la zona de trabajo se encuentra muy lejos de la zona de vertido, pero su inconveniente es que la carga del material sobre gánguiles sólo se puede efectuar en aguas tranquilas.

Este tipo de dragas se emplea normalmente en la extracción de material granular para la posterior restauración de terrenos, alcanzándose grandes rendimientos cuando la capa de sedimentos presenta un buen espesor, de al menos 3 m. El límite habitual de profundidad máxima de dragado es de unos 50 m. La máquina puede operar incluso con alturas máximas de ola de 3 m y una velocidad máxima de corriente de 3 nudos.

http://www.theartofdredging.com/

El modo de operación es el siguiente:

  • Estacionamiento en la zona de trabajo
  • Posicionamiento de la barcaza junto a la draga o conexión a las tuberías de impulsión en el caso de bombeo
  • Descenso de los equipos de succión hasta la capa de material granular
  • Puesta en marcha de la succión y de los cabezales inyectores de agua que fluidifican y arrastran el terreno
  • Carga de los gánguiles a través de conductos elevados con difusores o bombeo

Os pongo un vídeo que muestra el funcionamiento de esta máquina de succión. Espero que os sea útil.

Referencias:

CLEMENTE, J.J.; GONZÁLEZ, F.; YEPES, V.; ALCALÁ, J.; MARTÍ, J.V. (2006). Temas de procedimientos de construcción. Equipos de dragado. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2006.4038.

 

8 Noviembre, 2016
 

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - dragado, ingeniería marítima, maquinaria, procedimientos de construcción    

https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Dragagem_Luschi.jpg

https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Dragagem_Luschi.jpg

Entendemos por dragado al conjunto de tareas de limpieza de rocas, sedimentos y otros materiales situados bajo el agua, ya sea en medio marino, fluvial o lacustre. Comprende las operaciones de extracción, transporte y vertido de dichos materiales. El objetivo puede ser aumentar el calado de ríos, canales o accesos portuarios para facilitar el tráfico de embarcaciones o bien aumentar la capacidad de transporte de agua en ríos para evitar inundaciones aguas abajo. La extracción de materiales se realiza mediante equipos de dragado, el transporte del material del punto de extracción al de vertido se puede realizar con la misma embarcación que realiza el dragado, mediante gánguiles de carga o por tuberías. Por último, el vertido suele realizarse por el fondo de la embarcación de transporte o bien mediante bombeo por tubería, si bien últimamente el aprovechamiento de los materiales dragados es cada vez más frecuente.

La aplicación de los dragados es muy amplia, fundamentalmente ingeniería civil y minería. Se clasifican según: objetivo del dragado, emplazamiento y características de los terrenos a dragar. El dragado se considera como un medio para conseguir un objetivo determinado. Entre otros se podrían enunciar los siguientes:

  • Construcción y ampliación de puertos
  • Mantenimiento y mejora de calados en puertos y cauces
  • Mantenimiento y mejora de capacidad de desagüe en ríos y canales
  • Recuperación de zonas bajas inundables y drenaje de zonas pantanosas
  • Sustitución de terrenos de bajas características geotécnicas
  • Creación de suelo ganando terreno al mar
  • Cimentación y protección de Obras marítimas (offshore)
  • Construcción de rellenos para bases de carreteras, diques y aeropuertos
  • Trincheras submarinas para oleoductos, tuberías y emisarios
  • Extracción de materiales para la construcción y minerales
  • Extracción de sedimentos y áridos marino
  • Extracción de arenas para la regeneración de playas
  • Creación de Islas artificiales en aguas costeras
  • Limpieza de fondos contaminados y sustitución de los mismos
  • Actuaciones de regeneración de hábitats subacuáticos

 

Draga con tolva continua. https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Draga_con_tolva_continua.jpg

Draga con tolva continua. https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Draga_con_tolva_continua.jpg

Las operaciones de dragado requieren de altas inversiones en maquinaria y medios especiales, por lo que la elección del equipo para caso determinado resulta crítica. Una primera clasificación de los equipos atendería a los métodos de excavación, forma de operación y desalojo del material (subida del material a la superficie). De esta forma tendríamos dragas mecánicas, dragas hidráulicas y dragas especiales. Las primeras utilizan medios mecánicos para la excavación y el desalojo, mientras las segundas lo hacen con medios hidráulicos (succión o inyección). Los medios especiales son muy diversos y de usos muy específicos.

Antes de realizar un dragado, se necesitan conocer una serie de aspectos sobre las zonas de extracción y de vertido como son la batimetría, las características geotécnicas y geológicas del material a dragar y las condiciones medioambientales de las zonas de dragado, transporte y vertido. Estos datos servirán para reducir al máximo posible los costes ambientales y económicos asociados.

A continuación os dejos algunos vídeos genéricos sobre las operaciones de dragados que espero os sean de interés.

También podéis consultar mi canal Youtube para ver más vídeos de obras marítimas y dragados: https://www.youtube.com/playlist?list=PLcy8Kq2fLuWlw_QLb3O6M3tvYxyFoqYNG

Referencia:

CLEMENTE, J.J.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; YEPES, V.; ALCALÁ, J.; MARTÍ, J.V. (2010). Temas de procedimientos de construcción. Equipos de dragado. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 2010.4038.

4 Noviembre, 2016
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - costas, ingeniería marítima, maquinaria, procedimientos de construcción, puertos    

Draga retroexcavadora. Fuente: http://ingenieriaycomputacion.blogspot.com.es/2011/02/watermaster-classic-excelente-draga-y.html

Draga retroexcavadora. Fuente: http://ingenieriaycomputacion.blogspot.com.es/2011/02/watermaster-classic-excelente-draga-y.html

La draga retroexcavadora (backhoe/dipper dredge, en inglés) es una draga mecánica montada sobre un pedestal situado en un extremo de una pontona. Se trata normalmente de una retroexcavadora usada en el ámbito terrestre. Los cazos suelen tener una capacidad entre 1 y 20 m3. La pontona debe fondearse mediante tres pilones, uno en popa y los otros en los laterales de la parte delantera de la pontona, que aportan la reacción necesaria al esfuerzo de excavación.

Se usa esta draga en todo tipo de suelos, incluso rocas de hasta 10 MPa de resistencia a compresión simple. La profundidad máxima de dragado está en torno a los 24 m. Puede trabajar con alturas máxima de ola de 1,5 m y una velocidad máxima de corriente de 2 nudos. Se puede emplear en espacios reducidos. Sin embargo, necesita barcazas o vertido directo, lo cual dificulta su uso en las regeneraciones costeras. Además, debido a su operación discontinua, presenta menor producción que otras dragas. El campo de aplicación de estas dragas es muy similar a las de rosario, aunque las retro serían más adecuadas para el dragado de rocas y menos resistencia al oleaje.

Os dejo unos vídeos donde podréis ver cómo funciona esta draga. Espero que os gusten.

Referencias:

CLEMENTE, J.J.; GONZÁLEZ, F.; YEPES, V.; ALCALÁ, J.; MARTÍ, J.V. (2006). Temas de procedimientos de construcción. Equipos de dragado. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2006.4038.

3 Noviembre, 2016
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - costas, ingeniería marítima, maquinaria, playas, procedimientos de construcción, puertos    

Draga de succión en marcha. Fuente: http://tecnologia-maritima.blogspot.com.es/

Draga de succión en marcha. Fuente: http://tecnologia-maritima.blogspot.com.es/

Una draga hidráulica de succión en marcha o de arrastre es una embarcación autopropulsada y autoportante que draga de forma continua elevados volúmenes de material en aguas profundas, incluso admitiendo condiciones marítimas desfavorables. Este tipo de dragas suponen algo menos de la cuarta parte del parque mundial de dragas hidráulicas.

El material se aspira mediante una tubería que presenta en su extremo un cabezal de succión. La bomba de dragado, centrífuga, puede ser sumergible (ésta se instala en la tubería de succión a medio camino entre el cabezal y la conexión del tubo de succión al forro exterior del casco), o estar a bordo. La bomba pone en suspensión al material suelto y al agua, aspira dicha mezcla mientras el barco sigue en movimiento y la almacena en la cántara de la propia draga. El material sólido se decanta y el agua se evacua por rebose. La cántara puede almacenar entre 1000 y 20000 m3, pudiéndose transporta el material a grandes distancias. Se descarga el material por apertura del fondo o por bombeo.

Esta draga es muy útil en terrenos blandos no demasiados compactos ni cohesivos (fangos, arcillas blandas, arenas y algunas gravas). La profundidad de trabajo de esta draga se encuentra habitualmente entre los 4 y 50 m, aunque ya se han alcanzado profundidades de trabajo que llegan a 120-150 m. La velocidad de navegación, de 17 nudos. Puede trabajar hasta con una altura de ola de 5 m. El tamaño máximo de partícula es de 300 mm y la resistencia máxima al corte del material a dragar es de 75 kPa.

Os paso un vídeo donde podéis observar cómo trabajan estas dragas. Espero que os guste.

Referencias:

CLEMENTE, J.J.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; YEPES, V.; ALCALÁ, J.; MARTÍ, J.V. (2010). Temas de procedimientos de construcción. Equipos de dragado. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 2010.4038.

Licencia de Creative Commons
Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

2 Noviembre, 2016
 

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - Docencia, estructuras, geotecnia, ingeniería marítima, procedimientos de construcción, Puentes    

Disposición general de un cajón neumático (adaptado de Wilson y Sully, 1949)

Un cajón es una estructura que hundida a través  del terreno o del agua permite colocar la cimentación a la profundidad de proyecto, y que posteriormente pasa a formar parte de la estructura definitiva. Estos cajones pueden ser de fondo abierto o de fondo cerrado (ver cajones flotantes). Nos centraremos en este post en los cajones de fondo abierto en las que existe una cámara de trabajo sometida a una presión superior a la atmosférica para impedir que el agua entre en la excavación. Se trata de las cimentaciones mediante cajones neumáticos o de aire comprimido.

Alguien puede preguntarse a qué viene un post sobre una técnica que tiene riesgos evidentes de ejecución y que ya en un artículo de Presa y Eraso (1970) nos avisaba que era una técnica en trance de desaparecer. Hoy día existen procedimientos (por ejemplo pilotes de gran diámetro) que son más sencillos de construir, suficientemente seguros, rápidos y económicos que permiten evitar riesgos innecesarios, especialmente los procesos de compresión y descompresión que requieren tiempos suficientes, tal y como ocurre en los trabajos realizados por los buzos o submarinistas. Pues bien, razones históricas y docentes nos llevan (más…)

9 Septiembre, 2016
 

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - competitividad, costas, ingeniería marítima, playas, turismo    

La subida del nivel medio del mar en el litoral español es un hecho constatado, la comunidad científica y técnica aceptan los 6 mm/año. Asimismo investigadores e ingenieros especializados en ingeniería de costas aceptan la ley de Brunn que se traduce en que 1 ud. de ascenso vertical del mar se traduce en un retroceso de la línea de costa entre 35 y 40 uds. Este fenómeno puede acelerarse en función del modelo climático escogido. La velocidad de cambio se presenta como el parámetro determinante. En España, con 8.000 km de costas y en la que el sector turismo supone el 15% de su P.I.B., es el turismo de playa el que produce mayores ingresos. Determinados estudios concluyen que 1 m2 de playa puede llegar a producir 700 € de beneficio neto año, convirtiendo a las playas en una de las “infraestructuras” de mayor retorno económico. Ante cambios de tal magnitud y transcendencia, España debe estudiar el fenómeno en detalle y planificar mecanismos que le permitan adaptarse ante los grandes cambios, al parecer inexorables, que se avecinan sobre nuestro litoral. A través de tres ponentes de lujo, se pretende aproximar a los ingenieros y a la sociedad a este complejo fenómeno, que desafía a la humanidad con consecuencias económicas directas y que constituye en sí mismo, un nuevo campo para el desarrollo profesional de los ingenieros.
El Comité de Asuntos Marítimos del Instituto de la Ingeniería de España ha organizado una jornada denominada “Posibles efectos del cambio climático en el turismo en España” para el día 29 de octubre de 2015, a la cual he sido invitado como ponente como en la posterior mesa redonda. El tema creo que es de gran interés y la inscripción es gratuita en: http://goo.gl/forms/vt08pkk87Z o en el 91.319.74.17 . La jornada se podrá seguir en directo a través de la página web del IIE.

Os dejo a continuación el programa previsto y también os adjunto un documento explicativo de la jornada.

PROGRAMA

18:00 Bienvenida a los asistentes y presentación de los ponentes:

D. Manuel Moreu Munaiz
Presidente del Instituto de la Ingeniería de España.

D. Pascual Pery Paredes
Vicepresidente del Comité de Asuntos Marítimos del IIE.18:15 “La subida del nivel medio del mar en el litoral español, datos medidos y escenarios de evolución”

D. Íñigo Losada Ródriguez
Dr. ICCP. Director de investigación del Instituto de Ingeniería Hidráulica de Cantabria.
Miembro de la delegación española en la cumbre mundial por el clima de París 2015.
Miembro de la Real Academia de Ingeniería.18:35 “El valor económico de la playa”

D. Víctor Yepes Piqueras
Profesor Titular de la ETS ICCP de Valencia. Dr. ICCP. Especialista en turismo litoral y en su repercusión económica.

18:55 “La estrategia española de adaptación del litoral al cambio climático”

D. Ángel Muñoz Cubillo, ICCP subdirector general para la protección de la costa del Ministerio de Agricultura y Medio Ambiente.

19:15 Coloquio con los asistentes

20:00 Copa de vino español.

 

14 Octubre, 2015
 

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - ingeniería marítima    

http://tecnologia-maritima.blogspot.com.es/

Se trata de dragas autopropulsadas o remolcables que dragan por agitación al inyectar agua a baja presión sobre materiales finos, creando una pulpa de menor densidad que se traslada por gravedad y por las corrientes marinas. El sistema es adecuado cuando el material discurre según un plano inclinado descendentes. Como ventajas se pueden citar la gran productividad y economía si se dan las condiciones adecuadas, alta maniobrabilidad y escaso calado. Sin embargo su uso se restringe a materiales finos y sueltos, no se puede utilizar si el material debe desplazarse con una fuerte contrapendiente, su uso está restringido en desplazamientos locales de material y es muy dependiente de los taludes del lecho marino.

  • Método de operación:

–Posicionamiento de la draga

–Descenso de las boquillas inyectoras de agua hasta penetrar en la capa de material

–Inyección de agua a baja presión

–Desplazamiento de la draga hacia delante (dirección de desplazamiento de la pulpa) hasta la zona de acumulación del material

 

ecnologia-maritima.blogspot.com.es

Os dejo un vídeo para que veáis su funcionamiento.

Referencias:

CLEMENTE, J.J.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; YEPES, V.; ALCALÁ, J.; MARTÍ, J.V. (2010). Temas de procedimientos de construcción. Equipos de dragado. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 2010.4038.

Licencia de Creative Commons
Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

20 Marzo, 2015
 

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - costas, ingeniería marítima, maquinaria, procedimientos de construcción, puertos    

Draga de cuchara. Vía: http://www.hiseamarine.com

La draga de cuchara montada sobre pontona (grab/clamshell dredger, en inglés) es una draga mecánica dotada de una grúa con brazo de celosía sobre el que cuelga, pendido de un cable, el cucharón o bivalva. La máquina se monta sobre un pedestal situado en un extremo de un pontón (aunque también las hay autoportantes, sobre buque).

Esta draga trabajo sobre materiales blandos o previamente tratados (la única fuerza de la cuchara es su propio peso). La necesidad de barcazas o vertido directo dificulta su uso en las regeneraciones costeras y obras similares. Es muy usada en el dragado de zanjas estrechas.

Su modo de operación es el siguiente:

  1. Situación del pontón en la zona de trabajo.
  2. Descenso de los 3 pilonos de anclaje (spuds) que absorben los esfuerzos horizontales de la excavación. También las hay con un conjunto de cables y anclas o ambos combinados.
  3. Descenso de la cuchara (con cierta inercia), extracción, elevación del  material y carga sobre gánguiles.
  4. Izado de los 2 spunds situados en el tercio delantero. El spud de popa hace girar a la draga sobre su eje.
  5. Inicio del proceso.

La profundidad de dragado de estas máquinas puede alcanzar 50 m, el volumen de la cuchara puede oscilar entre 0,75 y 200 m3. Puede trabajar con ondulaciones máximas del terreno de fondo de 2 m y una altura máxima de ola de 1,5 m. (más…)

6 Diciembre, 2014
 
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