La draga de cuchara montada sobre pontona (grab/clamshell dredger, en inglés) es una máquina mecánica equipada con una grúa con un brazo de celosía y un cucharón o bivalva suspendido de un cable. Esta máquina se coloca en un pedestal en un extremo de un pontón o puede ser autoportante y montarse en un barco.
La draga de cuchara es eficaz en materiales blandos o previamente tratados, ya que su única fuerza es su peso. Sin embargo, su necesidad de barcazas o de vertido directo limita su uso en proyectos de regeneración costera y similares. Por otro lado, se utiliza ampliamente en el dragado de zanjas estrechas.
El ámbito de aplicación de estos equipos es para proyectos de escala reducida o de bajo volumen, en los que su tamaño les permite realizar tareas en lugares inaccesibles para dragas más grandes o en los que su movilización no resulta económica. Para proyectos de mayor envergadura, solo se emplean equipos con cucharas de gran capacidad. Se obtienen mejores resultados al dragar terrenos no cohesivos con sedimentos blandos, como arenas o fangos. También pueden usarse en arcillas y arenas moderadamente compactas, aunque con una disminución de la eficiencia. Con cucharas de gajos o pinzas, se pueden extraer rocas fragmentadas y otros elementos sueltos.
En este caso, la grúa está montada en una pontona sin cántara. Para almacenar el material, se debe colocar uno o más gánguiles en los laterales de la pontona. Esta puede ser rectangular o semicircular y suele mantener su posición mediante cables y anclas en cada esquina o mediante pilones “spuds” que la estabilizan. La pontona tiene un bajo calado, lo que permite trabajar en aguas poco profundas siempre y cuando los gánguiles tengan acceso a la zona. La grúa se instala en la borda de la pontona para barrer la mayor superficie posible de material. Si es necesario, se pueden instalar varias grúas en una misma pontona.
Su modo de operación es el siguiente:
- Situación del pontón en la zona de trabajo.
- 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 con ambos combinados.
- Descenso de la cuchara (con cierta inercia), extracción, elevación del material y carga sobre gánguiles.
- Izado de los 2 spuds situados en el tercio delantero. El spud de popa hace girar a la draga sobre su eje.
- Inicio del proceso.
Los gánguiles tienen la función de transportar materiales hasta el punto de descarga. El volumen de la cuchara puede oscilar entre 0,75 y 200 m³. Su capacidad de almacenamiento varía entre 50 y 2000 m³. Las dragas de cuchara sobre pontona son más eficientes que las autoportadoras en términos de producción, pues permiten operar de forma ininterrumpida mientras haya gánguiles disponibles.
La operación de la draga de cuchara sobre pontón está limitada por factores económicos y ambientales. La profundidad mínima de agua para su funcionamiento es de 1 m y la máxima de dragado es de 50 m. La draga puede funcionar en olas de hasta 2 m y en corrientes de hasta 1,5 nudos. Además, cuenta con una resistencia máxima a la cizalladura de 300 kPa en arcillas y de 1 MPa a la compresión en rocas.
La draga de cuchara sobre pontón presenta varias ventajas frente a otros métodos de dragado. En primer lugar, la dilución durante la carga del material es mucho menor que con los métodos hidráulicos, lo que se traduce en una proporción muy alta de sólidos en el relleno de la cántara. Además, la carga con cuchara permite manejar con relativa facilidad cantos, guijarros y escombros, aunque pueden presentarse problemas durante la descarga con materiales como cables metálicos, cuerdas y cadenas que pueden enredarse en las compuertas de descarga y obstruir la salida. La draga también es útil para dragar áreas confinadas, como muelles, zonas periféricas a espigones y entradas de dársenas, ya que otras dragas solo pueden operar en estas áreas después de una nivelación previa. La profundidad de operación de la draga depende únicamente de la resistencia del cable metálico del tambor izador, lo que la hace adecuada para operar en profundidades inalcanzables por otras dragas similares. Además, el pequeño calado de la pontona permite trabajar en aguas poco profundas siempre que las barcazas puedan acceder a la zona. La ventaja más importante de la draga de cuchara sobre la pontona es su capacidad para dragar zanjas estrechas.
Los principales inconvenientes de esta draga son el menor volumen de producción en comparación con otros tipos de dragas similares y la dificultad para mantener una producción regular. Para asegurarse de que no queden zonas sin dragar, se necesita sobreexcavar el terreno, especialmente en suelos cohesivos. Esto se traduce en un coste elevado debido a la combinación de un bajo volumen de producción y un exceso de terreno dragado, especialmente cuando se dragan capas delgadas en grandes extensiones de terreno. Además, la única fuerza que puede aplicarse al cucharón para penetrar en terrenos duros es su propio peso, por lo que el rango de materiales que puede arrastrar sin tratamiento previo es limitado.
He grabado un vídeo sobre esta draga, que espero les sea de interés.
A continuación os dejo un par de vídeos para que podáis observar cómo trabaja la draga. En este caso, en vez de estar la cuchara montada sobre un brazo en celosía y cables, está montada sobre un brazo hidráulico articulado. Espero que os gusten.
Referencias:
BRAY, R.N.; BATES, A.D.; LAND, J.M. (1997). Dredging: A handbook for engineers. 2nd edition, Wiley, 434 pp.
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.
SANZ, C. (2001). Manual de equipos de dragado. Ed. Carlos López Jimeno. Madrid, 323 pp.
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