dragado en puertos mexicanos
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I N S T I T U T O P O L I T É C N I C O N A C I O N A L ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
UNIDAD ZACATENCO
DRAGADO EN PUERTOS MEXICANOS
TESIS
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE
INGENIERO CIVIL
PRESENTA:
EDMUNDO GUADALUPE ROSAS CARRILLO
ASESOR DE TESIS
ING. JUAN ENRIQUE OLMEDO GARCIA
MEXICO, D.F. OCTUBRE DE 2012
DEDICATORIAS
Está Tesis la dedico con todo mi amor y cariño a ti DIOS que mediste la oportunidad de vivir y de regalarme una familia maravillosa. A mi papa y a mi hermano Marco Antonio que ya no están físicamente con nosotros; les dedico este trabajo por apoyarme incondicionalmente a lograr mis metas y objetivos propuestos, a brindarme con su ejemplo a ser perseverante y darme la fuerza que me impulsó a conseguirlo. A mi familia mamá y hermanos que me acompañaron a lo largo del camino, brindándome la fuerza necesaria para continuar y momentos de ánimo así mismo ayudándome en lo que fuera posible, dándome consejos y orientación, gracias por su apoyo. Especialmente a mi mamá por creer en mí; en los momentos difíciles siempre ha estado apoyándome y brindándome todo su amor, por todo esto le agradezco de todo corazón el que esté siempre a mi lado. A mi esposa a pesar de que no estás aquí ahora, en estos momentos conmigo, sé que tu alma si lo está y porque tuviste los mismos sueños que YO, te dedico con todo mi corazón mi tesis, nunca te olvidare.
A mis hijos que siempre están a mi lado en los momentos difíciles, apoyándome incondicionalmente a lograr mis metas y objetivos propuestos al darme la fuerza que me impulsara a conseguirlo. Este logro alcanzado también es de ustedes. Con mucho cariño a todos mis sobrinos, quisiera nombrarlos a todos a cada uno de ustedes pero son muchos, pero eso no quiere decir que no me acuerde de cada uno, a todos los quiero mucho. A mis cuñados, hermanos y amigos. Gracias por fomentar en mí el deseo de superación y el anhelo de triunfo en la vida. Mil palabras no bastarían para agradecerles su apoyo, su comprensión y sus consejos en los momentos difíciles. A todos, espero no defraudarlos y contar siempre con su valioso apoyo, sincero e incondicional.
AGRADECIMIENTOS
A mis profesores que me han acompañado durante el largo camino, brindándome siempre su orientación con profesionalismo ético en la adquisición de conocimientos y afianzando mi formación. Un agradecimiento especial a mí asesor el Ing. Juan Enrique Olmedo García por hacer posible esta tesis, a mis sinodales por el apoyo brindado, los ingenieros:
Adriana Rodríguez Cruz Hermilo Díaz Bautista Jaime González Tapia Gabriel Gutiérrez Díaz Salvador Rosas Labastida
A la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura Unidad Zacatenco, que me brindo el orgullo de ser Politécnico, mi más sincero agradecimiento.
i
Dragado en Puertos Mexicanos.
Índice General
Página
Introducción.
iv
Antecedentes Históricos.
vi
Generalidades del dragado.
x
Marco Normativo, Jurídico y Teórico.
xi
I.-Puertos Mexicanos.
1.1 El Puerto.
1
1.2 Función de un puerto.
1
1.3 Clasificación de los puertos.
2
1.4 Elementos físicos constitutivos de los puertos.
17
1.5 Obras portuarias donde se puede requerir el dragado.
31
II.- Antecedentes del Dragado.
2.1 Antecedentes del dragado.
35
2.2 Estudios previos al dragado.
36
2.3 Condiciones que afectan el dragado.
37
2.4 Marco de referencia.
47
2.5.-La Geotécnia en las obras de dragado.
48
2.6.-Clasificación de suelos.
66
2.7 Clasificación del dragado.
70
ii
Página III.- Clasificación y Características de las Dragas.
3.1 Clasificación de las dragas.
73
3.2 Dragas de cangilones o de rosario.
76
3.3 Dragas de grúa.
78
3.4. Dragas de cucharón.
80
3.5 Dragas mixtas o universales.
82
3.6 Dragas hidráulicas.
84
3.7 Dragas hidráulicas estacionarias.
86
3.8 Dragas hidráulicas autopropulsadas.
92
3.9 Dragas de autopropulsión tipo Chiapas.
103
3.10 Dragas de brazo móvil.
106
3.11 Dragas de bomba “S”.
108
3.12 Instalaciones fijas del dragado.
111
IV Proceso de Dragado en Obras Portuarias.
4.1 Características de embarcación mayor, promedio del puerto.
113
4.2 Calado.
113
4.3 Plantilla (sección de los canales y/o dársenas).
114
4.4 Profundidades de proyecto.
114
4.5 Selección de la draga para su óptimo aprovechamiento.
116
4.6 Accesibilidad a la zona de dragado.
137
4.7 Obra a realizar.
138
4.8 Localización y plano de dragado.
139
iii
Página 4.10 Proceso de dragado.
159
4.11 Programa de dragado.
167
4.12 Utilización.
176
4.13 Distancia de zona de tiro.
178
V.- Programa de Mantenimiento.
5.1 Programas de Mantenimiento.
180
5.2 Fallas más comunes.
181
5.3 Componentes de dragado.
185
5.4 Máquinas herramientas en la draga.
187
5.5 Tipos de mantenimiento.
207
5.6 Programa preventivo.
209
5.7 Programa correctivo.
210
5.8 Presupuesto para reparación.
214
VI Impacto Ecológico del Dragado en Obras Portuarias.
6.1 Normas y Reglamentos del Impacto Ecológico en dragado.
217
6.2 Impacto Ecológico, generado por el dragado.
226
6.3 Contaminación por los materiales de tiro
228
Conclusiones y Recomendaciones.
229
Anexos.
Lista de figuras 231
Glosario de Términos Empleados en el Dragado.
235
iv
Introducción. Para hablar de puertos marítimos y dragado es hablar de un sistema, que a lo
largo del tiempo se ha utilizado en la construcción de obras, instalaciones y
servicios que proporcionan el espacio de aguas tranquilas necesarias para la
estancia segura de los buques, mientras se realizan las operaciones de carga,
descarga y almacenaje de las mercancías así como el tránsito de viajeros
sobre la cual se define el objeto y meta que se pretende alcanzar, teniendo un
amplio conocimiento del entorno del sitio de trabajo.
El propósito del presente documento es de conocer de manera sencilla y
comprensible el análisis general de la situación actual de los Puertos Marítimos
Mexicanos y el Dragado. Inicialmente se trata el punto de vista teórico que
abarca desde los antecedentes históricos, las funciones, clasificación y
elementos físicos constitutivos de los puertos y por lo que respecta a las obras
portuarias donde se puede requerir el dragado. Esta investigación se ha
desarrollado con el objetivo de conocer la participación del Ingeniero Civil en la
Ingeniería Marítima y Portuaria, concentrándose primordialmente en las obras
de dragado en puertos mexicanos, asimismo, que sirva como guía o fuente de
consulta e información para los interesados en la materia, cabe destacar que
no se pretende de alguna manera, suplir el criterio y experiencia del proyectista
o consultor como tampoco imponer criterio sobre la planeación, ejecución y
seguimiento de un dragado, pudiendo emplearse otros diferentes a los aquí
presentados.
Para la realización del presente trabajo de investigación se ha estructurado en
seis capítulos, así como un glosario de términos y un anexo bibliográfico.
El Primer Capítulo: Describe un análisis general de los antecedentes históricos
y situación actual de los Puertos Marítimos Mexicanos, indicándose las
características principales de la función de un puerto, la clasificación de los
puertos y los elementos físicos constitutivos de los puertos así como las obras
portuarias donde se puede requerir el dragado.
v
En el Segundo Capítulo: Se describen los antecedentes y generalidades del
dragado así como el marco normativo, jurídico y teórico de referencia,
conceptos básicos y los motivos para realizar un dragado; desarrollándose los
aspectos de mayor relevancia en la clasificación del dragado, la maquinaria
requerida, los procesos de operación, los diversos sistemas y programas de
dragado, además de conocer y elaborar estudios de impacto ambiental sin
descuidar la normatividad de cada región.
El Tercer Capítulo: Tiene como objetivo el conocer la clasificación y
características de las dragas tanto mecánicas como hidráulicas.
En el Cuarto Capítulo: Se describe principalmente el proceso de dragado en
obras portuarias dentro de la optimización en tiempo y la adecuada elección del
equipo para su mejor aprovechamiento dentro de las obras a ejecutar para
obtener un mayor desempeño en la extracción de material del fondo a la
superficie así como el tratamiento previo del material a dragar.
En el Quinto Capítulo: Se mencionan los diferentes programas de mantenimiento
para los equipos de dragado, describiéndose la secuencia del programa de
mantenimiento, planeación y presupuesto así como de conocer las fallas más
comunes en los equipos de dragado.
En el Sexto Capítulo: Se menciona el impacto ecológico del dragado en obras
portuarias, la contaminación producida por los materiales de tiro, así como las
Normas y Reglamentos del Impacto Ecológico del Dragado.
vi
Antecedentes Históricos. Los espacios marítimos ocupan las tres cuartas partes de la superficie del
planeta, pero eso no es suficiente para explicar su importancia. Actualmente,
despiertan una creciente atención y especulación, dejando de ser los océanos
obstáculos infranqueables, para convertirse en un espacio geográfico abierto a
la navegación. En la segunda mitad del siglo XX, los mares y los océanos
constituyen realidades revolucionarias al haber superado puntos de vista
tradicionalmente navieros y pesqueros. Aun cuando la misma navegación ha
sufrido transformaciones con la aparición de buques gigantescos
(superpetroleros, supergraneleros, etc.), existe una nueva realidad que es el
mar como fuente de recursos, que abarcan un campo superior al de las
pesquerías.
Una gran trascendencia para la historia de la humanidad, se produjo desde la
época a partir de la cual los países europeos se lanzaron a cruzar los océanos.
Los primeros fueron los portugueses que, ya en 1427, habían descubierto las
Islas Azores en pleno océano y que, en 1488, alcanzaron el Cabo de Buena
Esperanza en el extremo meridional de África. Se afirma que, antes que los
portugueses, fueron pueblos escandinavos los que cruzaron el Océano
Atlántico y descubrieron América. Pero, aun cuando fuese cierto, ello no ha
provocado consecuencias geopolíticas para el mundo. Por eso se dice que fue
a partir de los portugueses, y a continuación de los españoles, con los viajes de
Cristóbal Colón - el primer viaje en 1492 - cuando nació una nueva era para la
humanidad.
Desde ese siglo XV comenzó lo que se ha denominado el “descubrimiento,
conquista y colonización”, gracias a la travesía de los océanos lograda,
primero, por la voluntad de las monarquías para cruzarlos - para lo cual
aportaron recursos - y segundo, por la utilización de los adelantos técnicos de
aquella época: la carabela, la brújula, el conocimiento astronómico y la vela
latina. Los más intrépidos y experimentados navegantes, fueron los ejecutores.
vii
En la época antigua la navegación era rudimentaria y exclusivamente costera o
Mediterránea y esencialmente las embarcaciones se movían mediante remos,
por lo que la disposición de éstos constituía el problema principal de la
construcción naval.
Y no fue hasta el período de la edad media de los grandes descubrimientos
geográficos como el del continente americano, lo que permitió la navegación
transoceánica (navegación del Mar Mediterráneo al Océano Atlántico), esto fue
posible gracias a los avances tecnológicos que permitió utilizar el viento de
manera más eficiente así como la utilización de diversos artefactos que
apoyaron este tipo de navegación, como fue el empleo de la brújula y de las
cartas marinas y otros avances tecnológicos como la bomba de achique
(Ideada en 1526 por el español Diego Ribero).
En el siglo XIX la aparición de la turbina de vapor, continuó con la utilización de
motores de combustión interna que facilitó el tráfico de mercancías entre
regiones de manera regular.
Con los grandes conflictos bélicos del siglo XX, la navegación incorporó nuevas
tecnologías, como los radiofaros, las redes radioeléctricas, incluido el radar,
que otorgaron a la navegación transoceánica mayor seguridad.
Lo anterior dió lugar a diferentes tipos de embarcaciones ante la necesidad de
transporte de nuevos productos, obedeciendo a la necesidad de un creciente
intercambio comercial entre los países.
Por los océanos se expandieron los países marítimos europeos, llegando a
constituir geopolíticamente alejadas y extensas colonias, mucho más extensas
que los territorios de las metrópolis, guerreando en casi todos los mares,
dominando a los pueblos nativos e imponiéndoles su cultura, lo que algunos
autores han llamado la “occidentalización del mundo”.
viii
En lo que corresponde a México, se han encontrado evidencias de que los
antiguos pobladores ya utilizaban el transporte marítimo en la Península de
Yucatán; en la Isla de Cozumel hay vestigios de faros por sonido producidos
por conchas de caracol que dirigían a los navegantes a puerto seguro. En el
siglo XVI, se establece con Fray Andrés de Ubarreta y Don Miguel López de
Legaspi la ruta marítima entre la Nueva España y las Islas Filipinas, abriendo
para Acapulco y México una etapa de gran auge comercial al convertirse de
manera conjunta, con la Ciudad de Puebla, en los centros de distribución de las
mercancías provenientes de Oriente y de España. Así la Ruta Acapulco-
México-Puebla-Veracruz operó hasta inicios del proceso de independencia.
Con la construcción del ferrocarril en el Istmo de Tehuantepec, hacia la
segunda década del siglo XX, se alcanzó un gran movimiento de mercancías
entre los Puertos de Salina Cruz en el Pacífico y Coatzacoalcos en él Atlántico
(Golfo de México) los cuales vieron mermado su tráfico con la construcción del
Canal de Panamá en 1915.
La época revolucionaria frenó en gran medida el desarrollo que se venía dando
en la industria marítima en nuestro país, y no fue hasta 1940 en que el General
Ávila Camacho crea la Secretaría de Marina.
El dragado tuvo su origen en las naciones marítimas de Europa, con la
necesidad de facilitar la navegación en canales y puertos, tan importantes para
el desarrollo nacional e internacional.
En México, la reestructuración portuaria inicio en el año de 1970, con la
creación de la “Comisión Nacional Coordinadora de Puertos”, la cual tenía la
intención de solucionar el inadecuado aprovechamiento de las instalaciones
portuarias existentes. Con la finalidad de integrar las actividades de planeación,
programación relativas al desarrollo del sistema portuario se crea en 1989 el
órgano desconcentrado de la Secretaria de Comunicaciones y Transportes
“Puertos Mexicanos”, debido a que los puertos no reunían las condiciones
necesarias para apoyar la apertura comercial del país, siendo hasta el año de
1993 que se diseña la “Ley de Puertos” en la que se incorpora una novedosa
ix
figura denominada “Administración Portuaria Integral”(APIS), con el carácter de
sociedad mercantil que se constituye expresamente para el uso,
aprovechamiento y explotación de las áreas y bienes que conforman el recinto
portuario, así como para la prestación de los servicios portuarios a través de
una concesión otorgada por el Gobierno Federal.
Ya que el Transporte Marítimo es el medio que ha experimentado mayores
cambios tecnológicos y de organización, el incremento de los barcos ha
requerido contar con un sistema portuario en que cada uno de sus elementos
que lo conforman se interrelacionen con una o varias funciones, cuyo objetivo
principal sea el de participar en el desarrollo y aprovechamiento del litoral de
una región o de un país; apoyando a la industria; o servir como vínculo entre
los transportes marítimos y terrestres.
Hoy día México se encuentra comunicado a través de una amplia red marítima
y portuaria con el mundo. Sus puertos tienen vínculo con más de 300 puertos
en el mundo y visitan nuestro país más de 170 líneas marítimas extranjeras
dentro de las cuales se encuentran las 20 más importantes del orbe, cuyas
frecuencias a los diferentes continentes es de más de 2 embarcaciones diarias
en algunos destinos como Estados Unidos, Canadá, Europa y Asia con
frecuencia de hasta 4 barcos diarios.
x
Generalidades del dragado. La profundidad es el elemento básico de la infraestructura portuaria, sin ésta,
se pierde dicha infraestructura, sin la cual no se puede servir a las
embarcaciones del puerto. La profundidad exige un mantenimiento cuidadoso,
todos los materiales que se depositan en el fondo, deben ser retirados para
mantener el calado.
Se nombra dragado, a la extracción de materiales (fango, arena, grava, etc.)
bajo el fondo del mar, en los puertos, así como en ríos y canales navegables
con el fin de aumentar la profundidad, descargando estos azolves en las zonas
de depósito; pueden ser en aguas o utilizarlos como rellenos en áreas bajas
para asiento de instalaciones industriales y de urbanización, terrenos ganados
al mar o “reclamación” o simplemente para sanear terrenos pantanosos que
originan condiciones insalubres en algunas localidades.
xi
Marco Normativo, Jurídico y Teórico. Normatividad
Dependencias de Obras de Dragado (federales, estatales, municipales,
regionales y locales).
Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales
Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (PROFEPA)
Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas (CONANP)
Comisión Nacional del Agua (CNA)
Comisión Nacional para el uso de y conocimiento de la Biodiversidad
(CONABIO)
Instituto Nacional de Ecología (INE).
Secretaría de Turismo.
Fondo Nacional de Fomento al Turismo (FONATUR).
Secretaría de Comunicaciones y Transportes.
Coordinación General de Puertos y Marina Mercante.
Instituto Mexicano de Normalización y Certificación.
Centro Mexicano de Derecho Ambiental.
Tecnología para el Desarrollo Sustentable.
Asociación Mexicana de Marinas Turísticas.
Universidad Nacional Autónoma de México.
Todas estas dependencias rigen la supervisión y la autorización para que las
obras de dragado en México no afecten ni deterioren el medio ambiente.
La Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección del Ambiente en su
Artículo 29, habla sobre las sanciones en caso de dañar el medio ambiente.
Las labores de dragado de mantenimiento son necesarias para impedir la
sedimentación así como para evitar que afecte en forma negativa la integridad
del hábitat.
xii
Con el cumplimiento de la Norma Oficial Mexicana por parte de los agentes
involucrados, se puede prevenir y evitar los efectos negativos ambientales
identificados que son:
• Derrame de hidrocarburos
• Verter productos tóxicos al mar
• Efectos en el hábitat en general y a los arrecifes de coral en particular
• Impacto ambiental y ecológico a la fauna marina
Al considerar los puntos anteriores mencionados, se consideró pertinente
elaborar la Norma Oficial Mexicana que abarque las especificaciones
necesarias para regular las actividades de dragado de mantenimiento y de esta
forma prevenir y reducir los efectos negativos de dichas actividades que
pudieran ocasionar al ambiente y los ecosistemas de la zona a dragar.
1
Capitulo I Puertos Mexicanos.
1.1 El Puerto.
Por puerto se puede entender como "un lugar de la costa, natural o artificial, protegido
de los temporales, en el cual los barcos pueden permanecer al abrigo de éstos y
realizar tanto las operaciones de carga o descarga como las de reparación o de
mantenimiento que requieran".
Un puerto marítimo es un área de tierra y mar por una conexión navegable, siendo
considerada en esencia una entidad con sus medios o instalaciones naturales y el cual
constituye un medio cuyas funciones básicas son proporcionar refugio a los barcos y
permitir que personas y/o mercancías sean transportadas de un modo de transporte a
otro, siendo normalmente uno de ellos una nave oceánica.
1.2 Función de un puerto.
Los puertos marítimos destinados al embarque y desembarque de grandes volúmenes
de carga y descarga son otra parte importante de la infraestructura de México, son un
conjunto de instalaciones y servicios que permiten la realización del intercambio. Es la
puerta por donde pasa la mayoría de los productos del comercio económico
Internacional al igual de ser la interface entre el transporte terrestre y marítimo. Los
puertos son parte de la cadena de transporte Internacional y del comercio mundial. En
el pasado la mayoría de los puertos fueron administrados por los gobiernos. La
tendencia de los últimos años a nivel internacional es que los puertos se privaticen y
que tengan un componente privado y público.
2
En general las funciones de un puerto son: intercambio modal de transporte marítimo y
terrestre, base del barco y fuente de desarrollo regional. Entre las funciones de índole
específica tenemos: actividad pesquera, de recreo y de defensa.
1.3 Clasificación de los puertos.
Los puertos se iniciaron cuando el hombre trató de proteger a sus barcos de la fuerza
de los elementos del mar; primero utilizó las ensenadas, las bahías y las
desembocaduras de los ríos, sin embargo, se encontró con el problema de las mareas,
ya que en pleamar podía entrar y salir de estos lugares naturales de abrigo, pero en
bajamar y con el azolve que generalmente se presenta en estas áreas sus
embarcaciones quedaban varadas sin posibilidades de hacerse al mar.
Los puertos fueron complicándose, primero con la instalación de muelles para facilitar
las maniobras de carga y descarga, posteriormente se construyeron instalaciones para
lograr que siempre mantuvieran la misma profundidad, a pesar de la bajamar,
inventándose así las esclusas; la más antigua que se conoce es la de "Damme" que
permitía el acceso al Puerto de Brujas, Bélgica, y que se reporta desde el año 1180.
Otro problema que enfrentó el hombre fue la defensa de sus aldeas de la invasión de
otros hombres, y empezó a rodear sus rústicas instalaciones portuarias con
empalizadas, haciendo posteriormente muros, hasta llegar a las grandes fortalezas.
Este esfuerzo culminó con la construcción de los puertos artificiales, con los que el
hombre protegía su "zona costera" por medio de diques, muelles, dársenas y otras
instalaciones. Los puertos artificiales fueron proliferando en todas las costas del mundo,
siendo los primeros reportados los construidos en Alejandría.
3
Actualmente se considera, además de los "puertos naturales", como los que se han
instalado en las bahías u otras zonas costeras cerradas, el llamado "puerto artificial",
concepto que implica la existencia de complejas instalaciones especializadas cuyo
diseño y estructura ha ido cambiando de acuerdo con las necesidades que el desarrollo
de la humanidad ha ido planteando, hasta llegar a instalaciones de inmenso valor y
complejidad. Esta transformación de los puertos ha sido paralela a la de los medios de
transporte terrestre y marítimo que confluyen en el puerto, buscándose la mayor rapidez
y eficacia en los servicios y rentabilidad en las inversiones.
El desarrollo del ferrocarril y la aplicación de la máquina de vapor a la navegación,
hechos prácticamente simultáneos, redujeron el tiempo empleado en el traslado de las
cargas, tanto por tierra como por mar y, sobre todo, permitieron fijar calendarios y
horarios en el transporte. Como la inversión en estos medios de transporte para el
comercio creció rápidamente, el intercambio de productos entre los pueblos se
incrementó, lo cual trajo como resultado la necesidad de crear puertos cada vez más
especializados, por lo que, en un principio, éstos fueron mixtos y más tarde se fueron
transformando según las actividades para las que eran utilizados.
Los puertos marítimos pese a sus funciones básicas comunes (refugio y transporte),
tienen aspectos en los que se diferencian mucho. La causa de ello reside en el marco
dentro del cual el puerto desempeña sus tareas, que está condicionado por su situación
geográfica, tal como se aprecia a continuación:
• Localización respecto al mar: Tiene relación a la localización del puerto en
relación con las principales arterias del comercio marítimo mundial.
• Localización respecto a la costa: Tiene relación a la localización del puerto en
relación con su acceso a la navegación y a la protección contra condiciones
meteorológicas adversas.
4
• Localización respecto a las regiones interiores: Tiene relación a la localización
del puerto en relación con las áreas potenciales de producción y consumo.
• Por su importancia: Determina la cantidad de los flujos de carga.
• Por su grado de desarrollo: Determina la estructura y calidad de los flujos de
carga.
La intensidad de la competencia portuaria depende de:
• Los objetivos de las respectivas políticas de transporte.
• Las tasas y sistemas de tarifas de los transportes oceánicos y terrestres.
• La infraestructura del puerto y de las regiones interiores.
• Las políticas de reglamentos y precios, el comercio, distribución así como la
eficiencia operativa de los puertos competidores.
• Las relaciones industriales pacíficas.
• Los desarrollos históricos y políticos.
Tipología por criterios individuales para clasificar los puertos.
Para evitar que la diversidad de puertos marítimos, condicionados por su situación
geográfica nos lleve a clasificar la mayoría de los puertos como “un tipo de puerto Sui
Generis”, se realizara una tipología sobre la base de los criterios simples, esto quiere
decir que no se consideran todos los elementos que conciernen a los respectivos
puertos, sino que los puertos individuales se combinan en grupos generales por
5
similitudes geográficas, económicas y otras. Según este método preliminar de
clasificación, los tipos de puertos de pueden agrupar como sigue:
Criterios de Clasificación.
1. Situación frente al mar.
2. Situación de las mareas.
3. Alcance de sus actividades.
4. Condición relativa a la Aduana.
5. Propietarios y explotadores.
6. Tipo de tráfico.
7. Tipo de transferencia.
8. Diversificación.
9. Tráfico interior a y desde el puerto.
10. Tipo de usuario fletador.
11. Dirección de flujo de carga.
12. Generación de desarrollo.
1 Por su situación respecto al mar.
• Puerto costero de bahía.
• Puerto costero de estuario fluvial.
• Puerto costero fluvial.
• Puerto costero lacustre.
• Puerto costero de canal.
El criterio de uniformidad, en este caso, es la situación geográfica del puerto. Esta
clasificación incluye también la diferenciación entre “puerto exterior” y “puerto principal
interior”.
6
2 Por la situación de las mareas.
• Puerto de mareas.
• Puerto abierto.
• Puerto de pleamar.
• Puerto de dique y de esclusa.
• Puerto de calado profundo.
Puerto de mareas.
Un puerto de mareas se caracteriza por su conexión abierta con el mar y por los niveles
cambiantes de agua en las dársenas.
Puerto abierto.
Este puerto está situado en mares, ríos y lagos con poca o ninguna diferencia de
mareas.
Puerto de pleamar.
Otra forma especial de un puerto de mareas es el puerto de pleamar, estos puertos sólo
son accesibles en ciertas mareas, por canales naturales de aguas poco profundas que
desaparecen prácticamente por completo en bajamar. Esto quiere decir que las naves
que están en el puerto tocan fondo y sólo vuelven a flote con la siguiente pleamar. Por
tanto los puertos de marea alta son poco adecuados para la navegación mercante.
Normalmente son lugares para pesca costera y clubes de embarcaciones de recreo.
7
Puerto de dique y de esclusa.
En el caso de los puertos de dique y de esclusa, hay una compuerta o esclusa entre el
mar y el puerto. Los muelles por tanto, no están afectados por las diferencias de las
mareas, algunas veces extremas, de modo que la marea sólo afecta a la navegación en
el acceso al mar.
Puerto de calado profundo.
En contraste especialmente con los puertos de pleamar, el acceso a los puertos de
calado profundo es apto para naves de gran calado, incluso con niveles variables de
marea. Por tanto este criterio de normalización se refiere a la eficiencia del acceso
portuario, aunque el puerto sea un puerto de mareas, abierto, de dique o esclusa.
3 Por el alcance de su actividad.
• Puerto Mundial.
• Puerto Regional.
• Puerto Local.
Puerto mundial.
Este criterio se basa en la importancia geográfica de un puerto dentro de la red de
comercio marítimo, así un puerto mundial tiene que ser, al menos, un puerto universal,
con conexiones de línea a todas las zonas principales del comercio mundial.
8
Puerto regional.
Los puertos que no cumplen las exigencias mínimas de un puerto mundial, pero que
disponen de conexiones de mayor alcance que un puerto local, son denominados
puertos regionales. Por tanto, el término “puertos regionales” se refiere a puertos muy
heterogéneos y sólo de forma insuficiente es capaz de caracterizar la importancia real
de un puerto marítimo.
Puerto local.
Un puerto local se caracteriza por el hecho que sus relaciones marítimas son,
geográficamente limitadas.
4 Por las condiciones relativas al régimen de aduana.
• Puerto Franco.
• Puerto de Aduana.
Puerto Franco.
Son aquellos que se caracterizan en reducir restricciones en todo lo posible, a fin de
tener una operación de tráfico rápida y simple, y cuyo objetivo principal es el desarrollo
industrial en el área portuaria y estos existen predominantemente en países altamente
industrializados, por la facilidad que presta para el comercio exterior.
Puerto de Aduana.
Es aquel que cuenta con gran restricción y diversidad de normatividades que
acompañan a los despachos de aduana.
9
5 Por la propiedad.
• Puertos Federales.
• Puertos Estatales.
• Puertos Municipales.
• Puertos de Ciudad.
• Puertos Privados.
Es frecuente que resulte bastante difícil una clara separación por el criterio de
“propiedad”, por que habitualmente prevalecen formas mixtas. Además en muchos
casos, los propietarios de la infraestructura (por ejemplo, zona de agua, dársenas del
puerto, rutas del tráfico) no son, al mismo tiempo, los propietarios de la superestructura
(naves de almacén, grúas, medios de transporte terrestre).
En muchos casos, la propiedad, la administración y la explotación de un puerto no
están en una única mano. Esto ha llevado a múltiples formas de cooperación en la
administración de un puerto, por lo que una clasificación de los puertos por este criterio
se hace más difícil.
6 Por el tipo de tráfico marítimo.
• Puerto de Línea.
• Puerto de Carga.
• Puerto Terminal.
• Puerto Intermedio.
Puerto de Línea.
Para que un puerto sea clasificado como puerto de línea, se tiene que hacer escala en
el mismo, dentro de un servicio de línea programado.
10
Un “servicio de línea programado” se da cuando los viajes de ida y/o vuelta, pese al
respectivo cambio de carga, se realizan dentro de una gama limitada de tráfico y de
acuerdo a un programa.
Puerto de carga.
Si una de las condiciones mencionadas en el puerto de Línea, no se cumple, el puerto
debe ser considerado puerto de carga, desde el punto de vista tipológico.
Puerto Terminal.
Es el lugar de origen o final de una línea comercial.
Puerto Intermedio.
Es aquel que se encuentra de paso para ir a otro puerto y/o que se encuentra situado
en medio de una línea comercial.
7 Por la estructura de las mercancías que transbordan.
• Puerto de Carga General de Gráneles.
• Puerto de Pasajeros.
• Puerto de Contenedores.
• Puerto Lash, Ro / Ro.
• Puerto de Ferries.
11
Puertos de Carga General de Gráneles.
En cuanto a las mercancías que se transbordan, los grupos básicos, carga general y
carga a granel, constituyen un criterio adicional para los puertos, sobre este campo
muestra la dificultad de definir la carga a granel y la carga general: en último término la
técnica de manipulación que se emplea es decisiva, de modo que, en efecto, todo lo
manipulado de una forma completamente mecanizada es de carga a granel, mientras
que las demás mercancías son carga general. Sin embargo, esto implica que,
dependiendo de los medios de manipulación existentes, ciertos artículos pueden ser
considerados como carga general en un puerto y como carga a granel en el siguiente.
Puerto de Pasajeros.
Como, en el sentido económico, los pasajeros son también objetos de transporte, los
puertos de pasaje deben ser especificados también dentro de este criterio.
Puerto de Contenedores y Puertos Lash, Ro / Ro.
En el caso de ciertas modernas formas de transporte marítimo, la estructura de las
mercancías a manipular viene determinada por la técnica de transporte respectiva.
Los tráficos de porta contenedores y nave Lash representan una monoestructura, ya
que sólo contenedores o barcazas idénticas son objeto de transbordo mar / tierra o mar
/ mar. El diferente contenido de los contenedores y barcazas no se ignora en este
contexto, pero las manipulaciones referidas a sus contenidos se realizan en la etapa
anterior o posterior al trasbordo.
12
Puerto de Ferries.
Los diferentes tipos de mercancías se toman en consideración de forma tal que, a pesar
de la idéntica estructura de manipulación, los puertos de ferries, en la medida en que el
transporte se efectúa mediante trilers y unidades de carga como por ejemplo,
plataformas.
8 Por su Diversificación.
• Puerto Especializado.
• Puerto Universal.
Puerto Especializado.
Entre los puertos especializados, se menciona en primer lugar, los puertos
especializados en el sentido más estricto. Estos son los puertos que realmente manejan
tráfico, pero no dentro del marco de una cadena de transporte. Ejemplo de este tipo de
puertos son: los puertos astilleros, de abastecimiento de combustible, costero y
pesquero.
Los puertos especializados, en sentido más amplio, son los puertos en los que el tráfico
se realiza dentro de una cadena de transporte, pero se concentra predominantemente
en un único tipo de mercancías. Ejemplo de este tipo de puerto son los puertos de
mineral, petróleo, carbón y de grano.
Puerto Universal.
Los puertos universales son aquellos puertos que realizan o que son capaces de
realizar todas las funciones de la manipulación marítima. De este modo, los puertos
13
universales pueden ser considerados también como agrupamientos de puertos
especializados. Sin embargo, esta consideración no se puede generalizar en todas las
circunstancias, dado que las diferencias en el aspecto puramente técnico o funcional,
entre los puertos universales y los puertos especializados, son más bien la regla que la
excepción.
Esto es especialmente cierto si se manejan cantidades considerablemente mayores de
las mercancías respectivas en el puerto especializado, y si esta manipulación tiene
lugar regularmente.
Existen dificultades tipológicas en el caso de puertos que realizan muchas funciones de
manipulación, en cuanto a describirlos como puertos especializados, pero, por otro
lado, no son todavía tan amplios como los puertos universales. Hasta ahora no hay
ningún término general para estos puertos.
9 Por el tráfico interior a y desde el puerto.
• Puerto de Ferrocarril.
• Puerto Interior en vía Marítima o Fluvial.
• Puerto de Tráfico de Carretera.
• Puerto de Oleoducto.
De acuerdo con este criterio tipológico, la clasificación del puerto se deriva de la
modalidad principal del transporte interior. Sin embargo, este criterio sólo es relevante
para aquellos puertos en lo que es de importancia sobresaliente un único transporte.
Una estructura más equilibrada del tráfico de los transportes interiores disminuye la
posibilidad de una tipificación de acuerdo con este criterio.
14
10 Por el tipo de fletador.
• Puerto Comercial.
• Puerto Industrial.
• Puerto de Expedición.
Si se define a un fletador como alguien que dirige las mercancías marítimas a través del
puerto, los siguientes grupos pueden ser considerados como fletadores:
Puerto Comercial.
Los establecimientos que trafican en comercio de importación y exportación tienden a
embarcar sus cargas vía el puerto en que están localizados. El término de puerto
comercial se sigue de la aceptación de redes comerciales que tiene gran importancia en
el mercado mundial.
Puerto industrial.
Especialmente para las empresas que dependen de las materias primas y poseen
conexiones privadas con aguas navegables, el suministro o función industrial del puerto
es de capital importancia. El término puerto industrial se deriva de este aspecto.
Puerto de expedición.
Cuando las agencias expedidoras se responsabilizan del transporte marítimo de la
carga, en su mayoría buscan el puerto más adecuado para sus propósitos desde el
punto de vista de los costos. En este caso, la función de manipulación y expedición es
esencial, así nace el término “puerto de expedición”.
15
11 Por la dirección del flujo de carga.
• Puertos de Importación.
• Puertos de Exportación
• Puertos de Tránsito.
De acuerdo con el predominio de los flujos de carga de llegada o salida en un puerto,
que sirven principalmente al comercio exterior nacional, este puerto se llamará puerto
de importación o puerto de exportación. Sin embargo, esta diferenciación resulta
anticuada cuando se observa un equilibrio gradualmente creciente entre las cantidades
importadas y exportadas.
Además, puede suceder fácilmente que un puerto considerado como puerto de
importación desde el punto de vista cuantitativo, tenga que ser clasificado como puerto
de exportación cuando se considere el valor de los flujos de cargas manejadas en este
puerto. Esto puede suceder en puertos por donde se importan grandes cantidades de
materias primas al tiempo que se exportan artículos de gran valor.
En un puerto de tránsito, la función de paso es la primera. Esto significa el transporte de
mercancías y personas desde un territorio arancelario a otro, teniendo para esto que
cruzar un tercer territorio arancelario.
12 Por la generación de desarrollo.
• Puerto Primera Generación.
• Puerto Segunda Generación.
• Puerto Tercera Generación.
Puerto Primera Generación.
Corresponde al tipo clásico de puerto que ofrecen servicios al comercio de una región o
país; esencialmente cumplen la función de enlace entre los modos de transporte
16
terrestre y marítimo, pero sin que medie una presión de tiempo, continuidad y eficiencia
para que se produzca tal enlace, y actúan como elementos de regulación para absorber
las diferencias de capacidad entre dichos modos.
En general este tipo de puerto se establece como respuesta a la necesidad de
exportación o importación de productos asociados a proyectos de tipo regional que
forman parte de políticas gubernamentales de crecimiento económico.
Puerto Segunda Generación.
Se denomina a puertos industriales y constituyen la manifestación más clara de inicio
del proceso de globalización del comercio mundial. Su función principal es ofrecer
servicios a las industrias, desde las básicas hasta las de transformación.
Puerto Tercera Generación.
También llamados puertos logísticos, porque siguen los principios de la logística
internacional referidos a la rapidez, frecuencia, oportunidad y bajo costo con el que se
manejan mercancías en flujos internacionales de comercio. La importancia de este tipo
de puertos está relacionada con la ubicación estratégica respecto de las corrientes de
distribución internacional de carga.
17
1.4 Elementos físicos constitutivos de los puertos.
Se define el puerto como el conjunto de obras, instalaciones y servicios que
proporcionan el espacio de aguas tranquilas necesarias para la estancia segura de los
buques, mientras se realizan las operaciones de carga, descarga y almacenaje de las
mercancías y el tránsito de viajeros.
En general, las funciones de un puerto son: comercial, intercambio modal del transporte
marítimo y terrestre, base del barco y fuente de desarrollo regional. Entre las funciones
de índole específica se tiene: actividad pesquera, de recreo y de defensa.
Desde el punto de vista funcional, las obras y las instalaciones de un puerto se pueden
clasificar por su ubicación en:
Zona marítima.
Destinada al barco, se disponen las obras de abrigo que protegen la zona de atraques
del oleaje exterior, constituidas fundamentalmente por los diques; las obras de acceso
que facilitan el acceso del barco al puerto en condiciones de seguridad, garantizando su
maniobrabilidad, anchura y calado adecuados. Entre ellas se tienen la señalización
(radar, faros, balizas, radiofaros, boyas, etcétera), los diques de encauzamiento,
canales dragados, esclusas; las obras de fondeo con la función de mantener el barco
amarrado en aguas tranquilas a la espera de su turno de atraque en los muelles; y las
dársenas que constituyen la superficie de aguas abrigadas aptas para la permanencia y
operación de los barcos (de marea o de flotación, según estén o no sometidas a la
acción de las mareas).
18
Zona terrestre.
Destinada fundamentalmente a la mercancía, se encuentra la superficie de operación
terrestre constituida por los muelles, que además de facilitar el atraque y amarre de los
barcos, sirven de soporte al utillaje y de acopio provisional de mercancías; y los
depósitos que además de adecuar un espacio a las mercancías, sirven de regularizar el
flujo marítimo-terrestre.
Las instalaciones generales con las que en la actualidad cuenta un puerto se puede
dividir en cuatro grandes grupos:
• Obras de abrigo y acceso.
• Obras de atraque, tráfico y almacenamiento.
• Equipo para la manipulación de las cargas.
• Instalaciones para la reparación y mantenimiento de los barcos.
Las obras de abrigo y acceso.
Destinadas a proporcionar protección contra la acción de los elementos naturales, como
los "diques de abrigo" o "rompeolas", que son fundamentalmente de dos clases, según
el modo en que resistan el oleaje: "escolleras", que rompen la ola, y "diques verticales",
que se encargan de reflejarlas.
Las escolleras están formadas por elementos sueltos depositados en el mar, que
pueden ser rocas grandes, bloques de cemento que en ocasiones se construyen con
cuatro brazos, llamados tetrápodos, y en los últimos tiempos se utilizan costales de fibra
rellenos con cemento que se colocan uno sobre el otro dentro del agua y al fraguar se
endurecen quedando sólidamente unidos, formándose así la escollera. Una vez que
queda bien asentada, es posible pavimentar sobre ella un camino por donde pueden
circular vehículos y personas.
19
Los diques verticales están construidos con elementos rígidos, en forma de grandes
cajones de hormigón armado que se fondean sobre una base de cimentación y se
entrelazan originando una pared vertical por el lado del mar, en donde la ola rebota,
reflejándose así el oleaje. Para construir estos diques de abrigo, se toman en cuenta: la
altura de la ola, el ángulo del talud y el peso y densidad del material que se utilizará.
Entre estos diques de abrigo y la costa queda una zona en la que el agua está más o
menos tranquila, donde las embarcaciones pueden fondear y realizar el resto de su
maniobra. Para entrar al puerto se establecen canales de navegación calculados
durante la bajamar y preparados convenientemente, por medio del dragado o de diques
de encauzamiento; por estos canales son remolcados los barcos de gran calado hasta
llevarlos a atracar en el muelle, cuya altura se calcula siempre para la pleamar.
Figura 1.1 Cifuentes, L. J, Características de un puerto: disponible en: Fuente, http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia (Fecha
de actualización: 09 de marzo de 2012)
20
Las obras de atraque, tráfico y almacenamiento.
Instalaciones que facilitan la operación del puerto y entre las principales se encuentran:
los muelles de atraque o fondeaderos donde quedan amarrados los barcos; los patios
de estacionamiento, donde se detienen los trenes o camiones, y las instalaciones de
depósito y clasificación de las cargas transportadas.
Los muelles de atraque ofrecen un parámetro vertical de suficiente calado para que los
buques puedan atracar de costado, y una superficie horizontal suficientemente ancha
donde se depositan las cargas. El pavimento del muelle debe ser muy resistente para
soportar el intenso uso que representa el tráfico portuario. Para los muros del muelle se
emplean diferentes técnicas, entre las más usuales están las que utilizan bloques de
hormigón, cajones y pilotes de cemento o de madera.
Los diferentes tipos de muelles también llevan elementos complementarios que son,
esencialmente, los medios de amarre y las defensas, y los pavimentos, canalizaciones y
vías para el tráfico.
El equipo para la manipulación de las cargas.
Maquinaria que se utiliza para facilitar el tráfico portuario, y está formado por poleas,
cabrestantes, grúas tanto manuales como mecánicas, tolvas, succionadores mecánicos,
etcétera. Este equipo varía mucho según el tipo de puerto, así como el avance del país
al que pertenece. En los puertos comerciales ha alcanzado su máximo desarrollo y
llama la atención la gran cantidad de grúas que se mueven sobre rieles para llegar a
descargar un barco que transporte pacas de algodón, o las grandes succionadoras que
vacían las bodegas de los barcos cargueros.
21
Las instalaciones para la reparación y mantenimiento de los barcos.
Áreas indispensables para lograr que la navegación sea mejor, y las principales son los
diques secos, dique flotante y varaderos.
La limpieza del casco del barco es una actividad que se tiene que llevar a cabo con
cierta periodicidad y debe hacerse poniendo el casco en seco, aunque actualmente se
están desarrollando técnicas para poderlos limpiar sin sacar el barco del agua.
Para colocar el barco fuera, se utilizan los "diques secos", cunas en forma de casco de
barco, situadas bajo el nivel normal de las aguas y provistos de una puerta, que los
cierra o abre según las necesidades, y un sistema de bombas que permiten el llenado o
vaciado del dique. Quitada la puerta, la cuna se llena de agua y el barco entra; al cerrar
la puerta, se bombea el agua del interior, con lo que el barco queda en seco, sostenido
por una serie de apoyos de hierro o de madera que se ajustan a la forma del casco.
Una vez terminada la reparación y limpieza del casco, se deja entrar agua de nuevo y el
barco sale.
El dique flotante es un barco con su casco en forma de U, con capacidad para aceptar
barcos de menor calado, que entran en la cuna y luego, por medio de bombas, se saca
el agua para poder trabajar en la limpieza del casco; posteriormente, se inunda y sale el
barco ya listo para continuar navegando.
El varadero es una plataforma inclinada que tiene rieles; su extremo distal entra al agua
y se prolonga según el tamaño de los barcos que se van a trabajar; por el riel se desliza
un carro en forma de cuña quedando debajo del casco de la embarcación, el cual se fija
y después con un cable se arrastra el carro ayudándose con un güinche hasta que sale
del agua para poder llevar a cabo los trabajos de limpieza y reparación del casco. Estos
diques y varaderos se complementan con instalaciones auxiliares como muelles,
talleres, almacenes, bodegas, laboratorios electrónicos, etcétera, con menor o mayor
importancia según sea el tipo de reparación que se pretenda hacer.
22
Figura 1.2 Cifuentes, L. J., Grúas de descarga en el puerto, los puertos diferentes tipos y categorías Capitulo X, disponible en:
Fuente http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx (Fecha de actualización: 09 de marzo de 2011)
De acuerdo con su funcionamiento, los puertos se distinguen en cuatro tipos
principales: "comerciales", "pesqueros", "deportivos" y "militares" (figuras 1.1; 1.2 y 1.3);
en muchos casos pueden desempeñar todas estas funciones, siendo entonces "mixtos".
También existen puertos que, dentro de su empleo comercial, se especializan en
mercancías concretas, como los que manejan productos líquidos y los que tienen
instalaciones para carga sólida o los puertos fábrica.
Los puertos comerciales representan un complejo sistema que tiene como finalidad el
transbordo de las mercancías desde el barco hasta el transporte terrestre y marítimo,
procurando tener el menor costo, la mayor rapidez y las mínimas pérdidas por avería o
deméritos. Para todo esto, su localización se decide en un lugar que tenga fácil acceso,
próximo a las líneas comerciales marítimas y terrestres de importancia y facilidades de
flete, o sea, de entrada y salida de mercancía de todos los países.
23
Los puertos comerciales tienden, cada día, a la especialización para desarrollar sus
actividades; actualmente se distinguen los muelles dedicados a los diferentes tipos de
mercancía, como los de: carga en general, petróleos, gráneles líquidos no petrolíferos,
gráneles sólidos, pasajeros, etcétera.
Cuando las mercancías no salen de la zona de tránsito en un corto número de días,
pueden causar embotellamiento y dificultar la operación de los otros barcos que están
listos para atracar. Es por ello que esta área básica de tránsito tiene que ser auxiliada
con la existencia de otras áreas y de almacenes llamados "zonas segundas", a donde
pasan las mercancías cuando por una causa administrativa o contractual no pueden
salir de inmediato.
A veces la mercancía tiene que ser tratada en el puerto, para realizar un paso de su
proceso o para cambiar alguna condición especial en que se encuentra; por ello
algunos puertos tienen estas facilidades de transformación industrial, lo que da origen a
los llamados "puertos-fábrica".
En algunas terminales portuarias se manejan cargas unitarias de gran volumen y peso,
como alternadores o transformadores para centrales eléctricas, grandes máquinas para
la industria, vagones o locomotoras; para ello se utilizan las carbias o grúas flotantes
que están montadas sobre un casco o pontón y que se atracan a un lado del buque,
sacan la carga y, posteriormente, navegan hasta otra parte del muelle donde la
depositan en camiones o vagones especiales que se acercan al borde del mismo. En
ocasiones estas grúas tienen potencias de elevación que varían entre 25 y 400
toneladas.
Los principales productos líquidos que se mueven en los puertos son los petrolíferos,
aunque también se manejan aceites, sebos y vinos. Estos productos se transportan en
buques-tanque. Las instalaciones portuarias dedicadas a este tipo de mercancía se
componen de muelles con una plataforma en el sentido del costado del barco, montada
sobre pilotes u otro sistema ligero, en donde se encuentran las tuberías que van hasta
24
los tanques de almacenamiento del producto. La conexión con los barcos se hace por
brazos metálicos articulados o por tramos de tubería flexible. Los amarres entre la
embarcación y el muelle se hacen por medio de ganchos de disparo rápido que pueden
soltarse velozmente, en caso de peligro.
En los muelles que manejan productos petrolíferos o inflamables, las instalaciones de
seguridad contra incendio y explosiones tienen diseños especiales y deben encontrarse
en perfecto estado.
Los puertos pesqueros no han tenido una evolución uniforme a lo largo del tiempo; su
desarrollo ha sido irregular. En algunas regiones, la pesca continúa siendo artesanal y
se realiza con barcos pequeños, muy cerca de la costa y con permanencia corta en el
mar. Para atender las necesidades de estas flotillas bastan puertos muy pequeños con
instalaciones sencillas.
Sin embargo, para la pesca industrializada que se lleva a cabo con grandes barcos, se
hace necesaria la "terminal pesquera" con instalaciones especiales para realizar labores
de carga y descarga, procesamiento del producto, almacenamiento, aprovisionamiento
de la embarcación y reparación.
Figura 1.3 Cifuentes, L. J, Puerto deportivo, los puertos diferentes tipos y categorías, disponible en:
Fuente: http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx (Fecha de actualización: 09 de marzo de 2011)
25
Otro tipo de puertos son los deportivos o de recreo, en los que se observa la
especialización más moderna de este tipo de instalaciones; su existencia no llega a 50
años y está ligada a la elevación del nivel de vida de algunos países, que han
incrementado su actividad dentro de los deportes náuticos.
Estos puertos se caracterizan por tener, además de las instalaciones generales de un
puerto, una superficie de agua abrigada, con línea de atraque suficiente, tanto para las
embarcaciones que tienen el puerto como base, como para aquellas que llegan de
visita; espacios en tierra para el estacionamiento de vehículos y para la reparación y
depósito de las embarcaciones; locales comerciales para implementos deportivos;
suministros de agua, electricidad, carburantes, y lavanderías, servicios higiénicos,
etcétera.
Los puertos o bases militares tienen que presentar características que permitan la
protección contra la fuerza del mar y contra el enemigo; su emplazamiento obedece a
razones de estrategia militar que, a su vez, depende de las fluctuaciones de la política
internacional. Su entrada debe ser angosta y con posibilidades de ser minada o
defendida por redes que la cierren completamente, para evitar la sorpresa de la flota
enemiga dentro del puerto. Sus muelles no precisan grandes extensiones, tienen que
disponer de lugares protegidos para depósitos de combustibles, polvorines y
acuartelamiento. La posibilidad de defenderse contra los ataques aéreos también es
importante y por eso se sitúan con preferencia en las costas montañosas. Las
instalaciones de grúas para la carga y descarga, así como para reparar a los buques,
tienen que ser modernas y funcionales y no es necesario, por el contrario, contar con
muchas comunicaciones por tierra; de ser posible esta comunicación debe ser una sola,
fácilmente vigilable.
La tendencia actual en el diseño y construcción de las instalaciones portuarias, hace
que los puertos sean cada vez más especializados, aunque sus diseños tienden a
aprovechar al máximo sus instalaciones y se han ido concentrando en zonas accesibles
26
en las costas de los mares del planeta. La arquitectura y la ingeniería portuaria se
desarrollan para llegar posiblemente a la instalación de una red portuaria mundial.
En la zona de evacuación, destinada al transporte terrestre, debemos diferenciar las
vías de acceso al puerto desde la Red de carreteras general, las de circunvalación o
reparto y las de penetración a la zona de operación terrestre, con sus áreas de
maniobras y estacionamiento.
Ocasionalmente pueden ubicarse en los puertos una zona de asentamiento de
industrias básicas: siderurgias, astilleros, petroquímicas, refinerías, etc. En algunos
casos ha sido necesario crear puertos exclusivamente para su servicio.
El conjunto de servicios que presta un puerto se pueden clasificar en función del ámbito
al que van destinados.
Entre los servicios al barco se tiene, el practicaje, remolque, avituallamiento y el
mantenimiento.
Para los servicios a la mercancía se cuenta con el estibaje, aduana, sanidad, vigilancia
y los servicios comerciales.
Los servicios al transporte terrestre son los de representación, reparación y estaciones
de servicio.
Para terminar, el apartado de servicios varios, entre los que se encuentran los seguros,
los bancarios, los mercantiles, los de comunicación, etc.
Los componentes de un puerto se identifican en dos grupos el infraestructural y el
superestructural.
27
• La infraestructura portuaria.
La componen las instalaciones físicas, tales como las estructuras que dan
protección y que permiten las maniobras de las embarcaciones en aguas
calmadas, así como las que permiten su atraque, el almacenamiento de la carga,
los servicios generales (el agua, la energía eléctrica, el teléfono etc.), el
señalamiento portuario para dar seguridad a la navegación, los enlaces
terrestres (carreteras y ferrocarril), etc.
• El superestructural.
Los componentes de carácter superestructural, son los elementos que permiten
realizar el transbordo y manejo de la carga dentro del puerto como son: la
maquinaria, el equipo, así como los recursos humanos (operacionales,
administrativos y de alta dirección), tales componentes tienen un carácter
dinámico (servicios portuarios).
En un puerto se distinguen por sus características.
• Las áreas de agua abrigada, propias para el fondeo y la navegación de las
embarcaciones.
• Las áreas terrestres propias del puerto en donde se distinguen:
Zona de operaciones constituida por las estructuras de atraque.
Estructuras adecuadas para el almacenamiento de las cargas.
Áreas de circulación y estacionamiento de los vehículos terrestres.
Áreas de administración y servicios.
28
Componentes Físicos.
Las obras exteriores llamadas también obras de abrigo, reciben el nombre según su
ubicación, de este modo se les llama escolleras si se construyen en la desembocadura
de un río; rompeolas si se construyen en el mar abierto para dar la protección necesaria
y en otros casos particulares la denominación de espigón cuando su longitud es muy
corta comparativamente, su función es:
• Permitir la disipación de la energía del oleaje, proporcionando las áreas de calma
necesarias para que las embarcaciones puedan realizar con facilidad sus
maniobras de carga y/o descarga de las mercancías.
• Impedir el paso de los sólidos a las áreas de agua protegida, manteniendo las
profundidades al evitar el azolve de los fondos.
Las obras exteriores se construyen en caso que el puerto no sea natural, de modo que
proporcionen un área lo suficientemente abrigada, siempre que haya la adecuada
profundidad o se efectúen obras de dragados para que los barcos que frecuentan el
puerto, puedan navegar con seguridad.
Áreas de navegación.
• El o los canales de acceso al puerto, cuya función es permitir el acceso a las
embarcaciones con seguridad, para lo cual deberá tener suficiente profundidad y
anchura que garanticen las maniobras.
• El antepuerto, en donde las embarcaciones esperan muelles para realizar la
transferencia de las cargas y en ocasiones realizan maniobras de transbordo a
otras embarcaciones que las trasladan a tierra firme, operación llamada
propiamente alijo, para la que es conveniente contar con boyas de amarre.
29
• Las dársenas de ciaboga en donde las embarcaciones realizan sus maniobras
para atracar o desatracar en los muelles.
• Las dársenas de operación, son aquellas en las cuales las embarcaciones
realizan sus maniobras para atracar o desatracar en los muelles.
Las áreas de navegación podrán ser de marea si están sujetas a las variaciones del
nivel del mar, o cerradas cuando la variación de mareas es de consideración; deben
tener cierta profundidad, orientación respecto a la dirección de los vientos, dimensiones
adecuadas para permitir la navegación y las maniobras de las embarcaciones que
concurran a ese puerto.
Las profundidades serán tales que permitan el acceso del barco del máximo calado que
frecuente el puerto, con cualquier condición de marea, o si se decide por las bajas
frecuencias de arribo de los buques de ese tipo, una profundidad menor para que entre
al puerto sólo bajo ciertas condiciones de marea, construyendo dársenas más
profundas en el interior de los puertos de manera que el bajar de marea, el buque tenga
suficiente profundidad y no se pegue en el fondo.
Los muelles, son las estructuras que permiten fijar un costado de las embarcaciones
para facilitar las maniobras de trasbordo de la mercancía. Sus características físicas
estarán en función del tipo de barco y las mercancías que por él se manejen.
Las estructuras de atraque se componen de:
• Bitas, que son elementos para el amarre de cabos de los barcos al muelle.
• Defensas, elementos que evitan que el barco y las estructuras sufran daño por la
agitación que pudiera haber en la dársena o bahía; de otro modo, son los
30
elementos que evitan que el barco esté en constante choque o roce directo con
las estructuras de atraque.
• Almacenes. Son las estructuras que permiten regular el flujo de las cargas a lo
largo del tiempo, cuando son directamente transferidas entre los modos del
transporte, sus características dependerán de la mercancía.
• Áreas para la vialidad interna y de integración del puerto con la ciudad y su zona
de influencia. Los troncales de ferrocarril y las carreteras deben tener acceso
directo al puerto, de manera que al ramificarse dentro de este deben permitir la
llegada de los modos de transportación hasta el costado del mismo barco y de
las bodegas. Asimismo, el puerto debe estar comunicado con la ciudad cuando
se trate de puertos asociados a la misma.
Dentro de la infraestructura portuaria también se consideran los siguientes servicios.
• Energía eléctrica (fuerza y alumbrado), para permitir la realización de trabajos
dentro del puerto a cualquier hora del día y facilitarle el servicio al barco si lo
llegara a requerir.
• Combustible para surtir a las embarcaciones que arriben al puerto y que
requieran de este servicio para lo cual se construirá una red de distribución para
proporcionarlo de preferencia, a costado de los buques.
• Agua potable, para el servicio del puerto y para satisfacer las necesidades de las
embarcaciones.
• Sistema contra incendio, que puede ser una terminal de bomberos, propia del
puerto.
• Servicios de Telecomunicaciones, para establecer comunicación entre el barco y
el puerto, con la ciudad y otras ciudades del país y del extranjero.
31
• Drenaje en el puerto y su integración con el de la ciudad, o en su defecto a una
planta de tratamiento de aguas negras, exclusivamente para el servicio de éste.
• Señalización portuaria. Son las ayudas que se proporcionan en los puertos para
que las embarcaciones puedan realizar sus maniobras de arribo y zarpe con
seguridad. Pueden ser visibles (balizas y boyas), acústicas o radioeléctricas.
Otros componentes del puerto.
Existen otras estructuras de índole portuaria como son:
• Los astilleros cuya función es la construcción, el mantenimiento y la conservación
de las embarcaciones.
• El señalamiento marítimo, es el que se coloca a lo largo de las costas y forma
parte de la infraestructura que los países tienen la obligación de construir para
dar a las embarcaciones seguridad a la navegación.
1.5.- Obras portuarias donde se puede requerir el dragado.
La expansión de la infraestructura portuaria de México, implica la necesidad de efectuar
importantes obras de dragado, tanto para su construcción como para su mantenimiento.
El dragado se realiza como una consecuencia de los requerimientos de los puertos,
para atender el comercio marítimo, el turismo y la industria, lo que ha obligado a
efectuar los dragados en la bocana, canal de acceso y canales de navegación
secundarios, dársenas de ciaboga, de maniobras y servicio, muelles, etc.
32
A continuación se muestran las zonas del puerto donde se requiere el dragado
(figuras 1.4, 1.5, 1.6 y 1.7)
1.- Dársena de ciaboga. 5.- Canal de navegación.
2.- Dársena de maniobras. 6.- Canales secundarios.
3.- Dársena de servicio. 7.- Bocana.
4.- Muelles.
Figura 1.4 Puerto de Veracruz; Imágenes de Puertos Mexicanos disponible en:
http://www.google.com.mx/search?q=imagenes+de+puertos+mexicanos (Fecha de actualización: 15 de abril de 2011)
1 4
4
4 4
3
5 2
33
Figura 1.5 Imágenes de Puertos Mexicanos, disponible en:
Fuente:http://www.google.com.mx/search?q=imagenes+de+puertos+mexicanos (Fecha de actualización: 15 de abril de 2011)
Figura 1.6 Puerto de Altamira; Imágenes de Puertos Mexicanos, disponible en:
Fuente:http://www.google.com.mx/search?q=imagenes+de+puertos+mexicanos (Fecha de actualización: 15 de abril de 2011)
7
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2
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6
3
34
Figura 1.7 Puerto de Manzanillo; Imágenes de Puertos Mexicanos, disponible en:
Fuente:http://www.google.com.mx/search?q=imagenes+de+puertos+mexicanos (Fecha de actualización: 15 de abril de 2011).
1
5
4
3 2
4 4
35
Capitulo II. Antecedentes del Dragado. 2.1 Antecedentes del dragado. Las operaciones del dragado, deben cumplir una doble función, extraer el material y
conducirlo hasta el lugar de descarga o deposito del tiro.
Los materiales que pueden ser extraídos al efectuar el dragado, son los productos
resultantes de la erosión originada, tanto por las aguas del mar y de los ríos, así como
por la acción eólica que constante desprende partículas sólidas de la corteza terrestre
que son arrastradas a los fondos marinos, las cuales son conducidas por las corrientes,
depositándolas en áreas con mareas en calma (arrastre litoral).
Los principales agentes destructivos como el oxígeno, anhídrido carbónico, y la
humedad atmosférica, penetran en las rocas, originando su descomposición y
disgregación. En estas condiciones, son más fácilmente atacadas por los demás
elementos, a los que se les suma la acción de los seres vivos, esencialmente la de los
microorganismos que tan eficazmente contribuyen con su labor.
Dentro de los primeros dragados realizados en los puertos, se mencionará el de
Tampico, puerto situado en la margen izquierda del Rio Panuco, en el Estado de
Tamaulipas, el cual desde que el país inició su vida independiente, como el segundo en
importancia en el Golfo de México, debido a que su situación geográfica, está más al
norte de Veracruz.
Con el fin de mejorar la desembocadura del Río Panuco, se proyectó la construcción de
dos escolleras paralelas, obras interiores, profundizar la barra y todo lo necesario para
su buen funcionamiento en el Pánuco para poder facilitar el tráfico marítimo del puerto y
para llevar a cabo este proyecto lo más rápido posible, el 30 de agosto de 1888 el
Gobierno de México celebró un contrato con la compañía del Ferrocarril Central
36
Mexicano que sería la encargada de la realización de la obra, la cual inició el 18 de
marzo de 1890, terminando cinco años después en marzo de 1895.
La profundidad de la barra, antes de iniciarse las obras de las escolleras, era de 3
metros y al terminarse, de 5 metros antes de efectuar el primer dragado, dejando una
profundidad variable entre 6 y 8 metros, al terminar el dragado.
2.2 Estudios previos al dragado.
• Aplicación de la Información en el dragado.
La información obtenida en el trabajo de campo y laboratorio sirve para
seleccionar las herramientas de disgregación, equipo de remoción y transporte, y
para definir si el producto del dragado es apropiado para utilizarlo como relleno.
• Aprovechamiento del Material Dragado.
El material removido de un proyecto de dragado se puede utilizar como relleno,
para le elaboración de concreto, pavimentos.
Cuando se utiliza como relleno antes de su colocación deben construirse en casos
necesarios bordos de arcilla para contener el material, también se debe prever la
remoción de suelos, vegetales y lodo en donde se vaciará el relleno con el fin de
construcciones a futuro.
Los materiales granulares llevando un control eficiente de la compacidad relativa son
adecuados para la construcción de rellenos, estos suelos durante la extracción por
succión también pueden ser empleados como agregados pétreos.
Los materiales finos no son recomendables como relleno debido a su deformidad.
Proyecto y Ejecución de un Dragado.
El proyecto de las obras de dragado tiene una gran importancia en toda obra portuaria o
costera, estando en la actualidad muy relacionadas con las alimentaciones artificiales
37
de playas, acondicionamiento de los fondos, extracción de materiales y obtención de
rellenos, cuyos objetivos principales son, la detección de efectuar un dragado,
identificación del problema y elección del equipo adecuado para realizar las tareas de
dragado, siendo estos aspectos los más importantes para la realización exitosa del
proyecto.
En una Obra Portuaria debe efectuarse el dragado por las siguientes causas:
• Por motivos de navegación, ya que el puerto debe tener suficiente profundidad
para el tráfico de los barcos.
• Por condiciones de tipo económicas, ya que puedan conducir a abrir una nueva
vía o ampliar una ya existente.
• Cuando los calados se pierden con el tiempo debido a sedimentaciones, de esta
manera es necesario dragar periódicamente, a estos se le llaman “Dragados de
Mantenimiento”.
2.3 Condiciones que afectan el dragado. Dentro de las principales condiciones que afectan directamente al dragado, se tienen
las siguientes:
Vientos.
Se define el viento, en general, como el movimiento de las masas de aire; sin embargo,
una definición aceptada técnicamente, apoyada en la meteorología, es: corriente
horizontal (o casi) de aire que circula con relativa proximidad a la superficie terrestre;
una variación a esta definición está representada por los "vientos orográficos" que
circulan en forma ascendente.
38
El viento se atribuye a las desigualdades de la densidad del aire, y a las presiones
bajas y altas; el excesivo calentamiento del aire hace que éste se dilate y se anime de
un movimiento ascendente dejando un lugar vacío en el lugar en donde se dilató, o
centro de baja presión barométrica; este vacío se llena con aire más denso que procede
de otras regiones o lugares de alta presión.
El viento es el principal generador de oleaje y su efecto sobre la costa es permanente,
provocando, además, mareas de vientos y fuerzas sobre las estructuras; de ahí la
importancia de su estudio desde el punto de vista de las obras marítimas y la ingeniería
de costas.
A la velocidad con que sopla se le denomina intensidad y se expresa en unidades de
longitud sobre las de tiempo (m/seg, Km/seg, nudo); para su medición se utiliza la
escala internacional llamada de Beaufort (modificada) que se presenta en la tabla 1.
Clasificación Velocidad del viento a 10 m de altura Km / H
Altura promedio de las olas en m.
0 Calma 0 - 1 0
1 Brisa 1 - 5 0
2 Viento suave 6 - 11 0 - 0.3
3 Viento leve 12 - 19 0.3 - 0.6
4 Viento moderado 20 - 28 0.6 - 1.2
5 Viento regular 29 - 38 1.2 - 2.4
D.T.6 Viento fuerte 39 - 49 2.4 - 4.0
D.T.7 Ventarrón 50 - 61 4.0 - 6.0
T.T.8 Temporal 62 - 74 4.0 - 6.0
T.T.9 Temporal fuerte 75 - 88 4.0 - 6.0
T.T.10 Temporal muy fuerte 89 - 102 6.0 - 9.0
T.T.11 Tempestad 103 -117 9.0 - 14.0
H. 12 Huracán 118 - más de 15 m.
D.T. Depresión Tropical T.T. Tormenta Tropical H. Huracán tropical Tabla 1
Figura 2.1 Escala de Beaufort. Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria.
Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 15 de abril de 2011)
39
Salvo condiciones de protección muy específicas, en la generalidad de los casos al
llegar el viento al grado 5 viento regular, será necesario suspender la operación del
dragado, al dificultarse permanecer en posición y como medida de seguridad del equipo
y accesorios.
Mareas.
Las mareas son ondas creadas por la fuerza gravitacional de la Luna y en menor grado,
el Sol. Debido al constante movimiento de la Tierra, Sol y Luna, las aguas, de los
océanos y cuerpos cerrados como bahías, se mueven en la forma de una onda con un
período muy largo, lo cual trae como consecuencia el aumento y disminución del nivel
del mar en un determinado punto de la costa.
Estos movimientos obedecen a la resultante producida por las fuerzas combinadas de
atracción del sol y la luna ejercidos en todos los puntos de la superficie, aunque la luna
es más pequeña que el sol, su corta distancia a la tierra hace que ejerza mayor
influencia en las mareas.
Cuando se trate de mareas, surgirán dos preguntas:
¿Por qué es importante tener conocimiento acerca de las mareas?
¿Qué es exactamente una marea?
Contestar la primera pregunta es muy simple. Las razones pueden ser:
• Reclamación de áreas costeras.
• Cierre o apertura de bocas.
• Problemas de seguridad de estructuras.
• Problemas de intrusión salina.
• Generación de energía.
• Transporte de sedimentos.
40
La segunda pregunta se contesta parcialmente observando la siguiente figura: marea
es la oscilación periódica del nivel del mar, producido principalmente por la atracción de
los astros y la rotación de la tierra (figuras 2.2, 2.3).
Figura 2.2 Acción de la luna en las mareas en el plano Ecuatorial. Disponible en: Fuente, Lavalle, M. Manual de Dragado, Talleres
Gráficos de la Nación-Secretaría de Marina. (Fecha de actualización: 15 de abril de 2011).
Figura 2.3 Relación que guardan las fases y posiciones de la luna con las mareas. Disponible en:
Fuente: Lavalle, M. Manual de Dragado, Talleres Gráficos de la Nación-Secretaría de Marina.
(Fecha de actualización: 15 de abril de 2011)
41
La variación de las mareas, ocasionará diversas corrientes con dirección variable, que
se deben tener en consideración al realizar cualquier trabajo de dragado.
El dragado deberá contar con el calendario o el cálculo detallado de la fluctuación de la
marea, ya que al llegar a la profundidad que indica el proyecto, no deberá rebasar más
allá de la tolerancia que se ha concedido.
Un erróneo conocimiento de la marea puede ocasionar no llegar a la profundidad de
proyecto, teniendo que regresar posteriormente a redragar el área, o profundizarse más
allá de la tolerancia, volumen que no podrá ser cuantificado para efecto de cobro.
Ambos aspectos encarecerán la operación.
Las profundidades en los puertos están referidas al Nivel de Bajamar Media( N.B.M )
para el Golfo de México y Mar Caribe, y a Nivel de Bajamar Media Inferior ( N.B.M.I)
para el Océano Pacífico. Ambas se obtuvieron tomando el promedio de las medidas
más bajas registradas diariamente durante un período.
Corrientes.
En general se pueden definir a las corrientes como el desplazamiento de una masa de
agua, determinadas por dos características: dirección y velocidad.
La dirección de una corriente es el rumbo hacia el cual se dirigen; es decir, la forma de
designar la dirección de una corriente es contraria a la que se utiliza en los vientos, ya
que en éstos se considera de donde sopla y no hacia donde sopla. La velocidad de una
corriente se expresa tradicionalmente en nudos, cuando se trata de aspectos relativos a
la navegación (1 nudo = 1 milla náutica por hora = 1,853 m/h), o bien en m/seg.
Las corrientes para su estudio se pueden dividir en cuatro apartados: corrientes
oceánicas, corrientes inducidas por el viento, corrientes por marea y corrientes en la
42
costa producidas por oleaje. Aunque en relación a su ámbito también pueden
clasificarse en corrientes locales y generales, en función de su área relativa de
influencia, resultando obvia su diferenciación.
En relación a la corriente, se presentarán problemas cuando la dirección de la draga y
la corriente sean diferentes.
Cuando la corriente es en sentido transversal a una draga de succión con cortador,
pueden existir problemas en el winche que hace abanicar la draga en el sentido
contrario a dicha corriente. Para una draga grande, una velocidad de dos nudos puede
ser el límite para no tener dificultades, en cambio para una draga de cangilones, esta
velocidad puede subir a tres nudos.
En dragas autopropulsadas, los motores propulsores deberán tener la potencia
necesaria para vencer la resistencia de la corriente.
En el caso de ríos, generalmente las corrientes fuertes son producidas por avenidas,
existiendo además el peligro de los obstáculos flotantes que pueden averiar seriamente
al equipo al golpearlo, llegando incluso a producir vías de agua.
En este caso la operación deberá suspenderse.
Oleaje.
Si se para una persona en la playa y observa el mar, podrá ver que arriban a ella olas
de diversos períodos y alturas; horas después, en la misma playa, el observador notará
que la línea de costa ha retrocedido o avanzado, con respecto a la primera posición
vista, debiéndose ello al efecto de la variación del nivel del mar inducida por las mareas,
mismas que tienen un relativo largo período y no son perceptibles en pequeños lapsos
de observación. Las olas, por el contrario, no han variado prácticamente en nada y
43
pueden distinguirse con tan sólo unos instantes de observarlas; ello es debido a que
son de "corto período".
Con la finalidad de describir el oleaje, se ha idealizado la siguiente onda:
Figura 2.4.-Onda de oleaje idealizada, disponible en: Fuente: Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria.
Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 15 de abril de 2011)
Los principales problemas que se pueden presentar en una draga debido al oleaje, son
deformaciones o roturas en la escala o en los zancos, los mismos fenómenos se
pueden presentar en la tubería.
Si se tiene arena suelta, al extraerla con una draga de succión con cortador, se tendrá
un magnífico rendimiento, el cual se desplomará si tenemos oleaje fuerte en un lapso
del 50 al 75 % del tiempo.
En la tabla 2 se observan ciertas recomendaciones de alturas máximas de ola para
diversos equipos de dragado.
44
Máxima altura de ola para dragados. Tipo de draga Ola de tormenta(m)
Período de 5 segundos Ola en marejada(m)
Período de 10 a 15 segundos Chalán pequeño equipado 0.3-0.5
0.2-0.4
Chalán grande equipado 0.5-1
0.4-0.8
Draga estacionaria pequeña con
tubería.
0.2-0.5 0.2-0.5
Draga estacionaria mediana con
tubería.
0.5-1 0.3-0.6
Draga estacionaria grande con
tubería.
1-1.5 0.8-1.2
Draga autopropulsada 0.6-1
0.4-0.8
Draga autopropulsada con
compensador de oleaje
2-4 2-4
Tabla 2
Figura 2.5 Máxima altura de ola para dragados. Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria.
Alfa omega-UNAM (Fecha de actualización: 15 de abril de 2011)
Transporte de Sedimentos.
El transporte de sedimentos en el mar o acarreo litoral es el fenómeno que se lleva a
cabo en una playa, por medio del cual las partículas sólidas de que está compuesta se
transportan a lo largo de ella; se sabe que el arrastre de sólidos se produce
principalmente entre la línea de playa y la zona de rompientes, aunque también fuera
de ésta existe transporte.
El estudio del transporte de sedimentos es importante para diferentes aspectos.
• En ingeniería de costas el acarreo litoral, determina el diseño de protecciones
costeras.
• En el dragado es importante por los problemas de volumen acarreado en función
del tiempo, ocasionando azolves en zonas previamente dragadas.
45
Por otra parte, es importante asentar que el principal objetivo en el estudio de
transporte de sedimentos es predecir si se tendrá una condición de equilibrio o existirá
erosión o depósito y determinar las cantidades involucradas. La cantidad de transporte
de sedimentos, expresada como masa, peso o volumen por unidad de tiempo, puede
ser determinada por medio de mediciones de campo o por métodos analíticos.
Las causas que provocan el transporte de sedimentos en las costas son básicamente
las corrientes y el oleaje; provocan esfuerzos cortantes sobre los sedimentos sólidos y
hacen que sean transportados en suspensión o por el fondo en distancias más o menos
grandes y depositados en zonas tranquilas. Por ello antes de emprender la realización
de una obra es preciso tomar en cuenta las posibles interacciones entre el fluido en
movimiento y los sedimentos del fondo sobre los que éste actúa.
Por otro lado las vías navegables en desembocaduras de ríos están sujetas además del
acarreo litoral en su desembocadura, al transporte de sedimentos en suspensión
(arcillas, limos) que bajan de la cuenca, principalmente en época de avenidas,
depositándose en las zonas de mayor profundidad, donde al aumentar el área
hidráulica disminuye la velocidad.
Temperatura.
Referente a la temperatura, ésta puede ser muy alta o muy baja. Cuando se tiene un
trabajo en condiciones tropicales (alta temperatura), la atención debe estar enfocada al
consumo de diesel en los motores, ya que éste se ve afectado, en cambio cuando se
tiene un trabajo en condiciones de muy baja temperatura, hay que vigilar la lubricación
de los motores, con el fin de prever cualquier posible daño.
46
Topohidrografía.
La topohidrografía del terreno, es la condición que en una forma prioritaria afecta el
dragado, ya que resultan evidentes las condiciones más o menos sinuosas del fondo
marino, sus pendientes, etc.
En el caso de un dragado con cortador y succión, las condiciones del frente pueden
impedir que la draga abanique de acuerdo a su máxima capacidad.
En dragas autopropulsadas, pueden existir obstáculos que dificultan ponerse en
posición o, que el recorrido sea muy corto, lo cual incrementará el costo del dragado.
Existen zonas muy difíciles de dragar, como pueden ser los rincones o esquinas de
dársenas, donde no se puede acercar ningún otro equipo que no sea una draga
estacionaria pequeña.
Tráfico Marítimo.
Otra condición que afecta el dragado, es el tráfico marítimo en canales de acceso a los
puertos, ya que éste, ocasionará la suspensión de las actividades al tener que retirar la
tubería flotante, en el caso de las dragas estacionarias.
Todavía será más crítico el caso, cuando además de la tubería deba retirarse la propia
draga con sus anclas y traveses, debiendo posicionarla posteriormente al paso de la
embarcación.
En igual forma, una draga autopropulsada tendrá también que retirarse del sitio de
trabajo, al cruzar un buque por el puerto, siendo este paro menos crítico que el de la
draga estacionaria.
47
2.4 Marco de Referencia.
La profundidad es el elemento básico de la infraestructura portuaria, cuando la
profundidad se pierde, dicha infraestructura no puede servir al barco. La profundidad
exige un mantenimiento cuidadoso, todos los materiales que se depositan en el fondo
deben ser retirados para disponer de las profundidades de proyecto en forma continua.
Los trabajos de dragado para retirar los materiales que se depositan, los azolves,
representan para algunos puertos inversiones sumamente cuantiosas, es por ello que la
Ingeniería Portuaria da mucha atención al estudio de los fenómenos que producen los
azolves y a las soluciones para evitarlos o reducirlos y en su caso para encontrar los
procedimientos más eficientes para retirarlos.
Las técnicas recientes para la selección de sitio para los puertos aconseja buscar la
ausencia de aportes de azolve provenientes de tierra, lo que se consigue en un sitio
costero, fuera de los cauces de ríos y de lagunas; en donde se registren los arrastres
litorales de menor cuantía posible y que facilite la construcción de obras necesarias
para su control. Un puerto diseñado bajo estos conceptos requerirá de inversiones
mínimas para el mantenimiento de sus profundidades.
En el pasado, cuando no se disponía de equipo de dragado de alto rendimiento y
eficiencia, debieron buscarse sitios abrigados en donde la obtención de las
profundidades fuera mínima y preferiblemente donde las profundidades ya existían.
Es en esos puertos, entre los que se cuentan los mayores del mundo, en donde la
conservación de las profundidades requiere de investigación y de estudio continuo para
tratar de hacer dragados más eficientes para reducir sus costos.
48
2.5 La Geotecnia en las obras de dragado. Los estudios geotécnicos realizados con fines de dragado difieren con respecto a los
destinados a las cimentaciones de estructuras, tanto en su ejecución como en su
destino. Se comentan las etapas que constituyen un estudio para dragado, y se
describen los equipos y métodos de exploración y muestreo más empleados.
También se mencionan las propiedades índice, mecánicas o químicas que se deben
determinar en el laboratorio, señalando su importancia en relación al dragado y su
destino en las distintas fases de éste. Así mismo se comenta sobre el equipo de
dragado y sobre el contenido del reporte técnico que debe entregarse a los dragadores.
La expansión de la infraestructura portuaria de México implica la necesidad de efectuar
importantes obras de dragado, tanto para su construcción como para su mantenimiento.
La extensión y el costo de las primeras, así como la inexistencia de un criterio bien
definido para la realización de los estudios geotécnicos previos, hace necesario
establecer cuáles son los procedimientos de exploración y muestreo más adecuados, y
cuáles son las propiedades del subsuelo que deben determinarse. Esto es importante
porque la información geotécnica para dragado difiere de la empleada regularmente,
además que le falta la información adecuada tiene un peso considerable sobre el costo
total de este tipo de obras.
Los objetivos por alcanzar en un estudio de este tipo son fundamentalmente dos.
• Identificar los materiales por dragar, y definir sus extensiones y volúmenes.
• Proporcionar la información del subsuelo destinada a resolver correctamente los
problemas técnicos debido a las tres fases principales del dragado, consistentes
en:
49
-Disgregar y remover el material.
-Transportar éste hasta los puntos de tiro.
-Colocarlo y tratarlo con fines constructivos.
Por otra parte, debido a la estrecha liga existente entre la naturaleza del subsuelo y el
equipo de dragado por emplear, el ingeniero geotécnico encargado de un estudio
destinado a estas obras debe conocer los diversos tipos de dragas, además de sus
diversas finalidades en el dragado de construcción.
El programa de exploración y muestreo derivado de la planeación debe contemplar dos
etapas de trabajo, de manera que la información obtenida en la primera, defina el modo
de ejecución de la segunda; esto redundará en un estudio económico y preciso. En el
caso de estudios poco extensos o localizados en un sitio de acceso difícil, las dos
etapas pueden fundirse en una sola.
Exploración con muestreo.
Los procedimientos de exploración con muestreo más comunes en las exploraciones
destinadas al dragado se describen someramente a continuación, principiando por los
más sencillos y menos efectivos.
El método más simple correspondiente a los sondeos de lavado con chiflón, utilizados
para definir espesores de estratos cohesivos blandos o de suelos arenosos poco
compactos, que sobreyacen capas duras o muy compactas. Estos se efectúan
inyectando agua, a través de tubería metálica de 2½" de diámetro, con chiflón de 1½"
que desliza dentro de un ademe. El material disgregado sube entre el ademe y el tubo
hasta la embarcación, donde se deposita en un tanque de sedimentación. Este método
sólo proporciona ideas muy generales de la resistencia y del tipo de suelo.
50
Prueba de penetración estándar.
La prueba de penetración estándar, consiste en ver el número de golpes que se le
necesitan dar a un cilindro hueco metálico de pared gruesa de 2 pulgadas de diámetro
exterior, con un peso de 64 kg. y una caída libre de 75 cm., para que se introduzca 30
cm. en el terreno natural, permitiéndonos además obtener muestras de material
alterado a diferentes profundidades.
Un perfil de un pozo, permitirá ver los diferentes estratos del subsuelo, los valores a
diferentes profundidades para la penetración estándar y un perfil geológico del suelo
que se obtiene uniendo varios pozos. Una escala muy representativa es la que a
continuación se indica en la tabla No. 3
Prueba de Penetración estándar
Características del material
Penetración estándar No. de golpes/30 cm.
Muy Suelto
0 - 4
Muy Suelto
4 - 10
Medio Compacto
10 - 30
Compacto
10 - 30
Muy Compacto
Arriba de 50
Tabla 3
Figura 2.6 Máxima altura de ola para dragados. Disponible en: Fuente: Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria.
Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 15 de abril de 2011)
Los valores anteriores son aplicables a todo tipo de material ya sea cohesivo o no
cohesivo, exceptuando boleos gruesos o roca.
51
En la tabla 4 se observa las principales pruebas en el sitio y en el laboratorio, aplicadas
en dragado.
Propiedades o características del suelo
Prueba en sitio Prueba de laboratorio de campo o canal
Análisis del tamaño de la partícula. N.A. Tamizado sobre suelos granulares,
sedimentación de suelos cohesivos.
Correlación en mezclas de suelos como
arcillas arenosas.
Evaluación rústica por comparación, con
microscopio o contador de rejilla.
Agudeza de la partícula. N.A. Comparación con muestras normales y
fotográficas.
Peso volumétrico en el sitio. N.A. Exceptuando
medición en cantos
rodados.
La unidad del suelo como se encontró en
el sitio, o sea la relación entre el peso
total y el volumen total del suelo.
Gravedad especifica de partículas
sólidas.
N.A. Es la proporción entre la unidad de peso
de las partículas sólidas y la unidad de
peso del agua.
Compactación en el sitio. Prueba de penetración
estándar, penetrómetro
holandés u otros basados
en pruebas estándar.
N.A.
Contenido de la mezcla Método de medición
radioactivo.
Determinación del contenido de sólidos
de la mezcla.
Plasticidad N.A. Determinación de límites líquido y
plástico.
Resistencia al corte. Penetrómetro manual,
prueba de paleta, otros
penetrómetros.
Contenido de cal. N.A. Aplicación de ácido hipoclorhídrico para
indicar efervescencia.
Contenido orgánico. N.A. Determinación del contenido orgánico.
Tabla 4
Figura 2.7 Pruebas efectuadas en sitio y en el Laboratorio con aplicación a dragado. Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G.,
Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
52
Estos reportes fueron preparados por International Society of Soil Mechanics and
Foundation Engineering (I.S.S.M.F.E.) y por International Association of Dredging
Companies (I.A.D.C.) e impresos por P.I.A.N.C. en el boletín No. 11, vol. 1 del año de
1972, habiendo sido revisados en 1981.
Exploración indirecta.
La exploración indirecta en los estudios para dragado se apoya principalmente en la
gran resolución y en el tipo Cross Hole.
El primer procedimiento se emplea para obtener un cuadro general de la estratigrafía,
mediante la generación de ondas acústicas, con frecuencias de 3.5 a 7 khz, capaces de
proporcionar resoluciones de 0.5 a 20 cm. y penetraciones en el suelo de 15 a 60 m.
La interpretación de los registros proporciona información sobre los espesores de
suelos, la profundidad de la roca y los afloramientos de ésta, necesarios para elaborar
un plano de isopacas del área por dragar.
El segundo procedimiento consiste en abrir y ademar dos o más perforaciones en el
subsuelo, para colocar explosivos en uno de ellos y grupos de geófonos en los
restantes. Si se conocen las distancias entre la perforación generadora y las
perforaciones receptoras, se puede determinar la velocidad de propagación de las
ondas de compresión y cortante de los diferentes suelos o rocas, y calcular su rigidez
dinámica y sus espesores aproximados.
La factibilidad de disgregar rocas y el procedimiento para hacerlo, puede definirse a
partir de las velocidades de propagación usando las correlaciones propuestas por
Meyer y Lessa (1978).
La tabla 5 presenta los procedimientos de exploración y muestreo para diferentes tipos
de materiales.
53
Procedimiento de exploración y muestreo en estudios para dragado. Materiales Suelos ROCAS
Método Arcillas Limos Arenas Gravas Cantos y/o
boleos
Suaves Duras
Sondeos de lavado Chiflón
Buril
Broca
ticónica
Muestreo por gravedad Muestreador delgado 38 mm <diam<152 mm
Muestreador grueso diam.>152 mm
Muestreo por varillaje. Tubo shelby
Tubo shelby afilado
Pistón muestreador
Penetrómetro estándar
Barril
Denisson
Barril muestreador con tubo interior partido
Muestreo sin varillaje Vibromuestreador
Muestreador DOSP
Automuestreador marino MAS-78
Exploración y pruebas
con varillaje
Cono dinámico
Cono estático
Veleta
Exploración y pruebas
sin varillaje
Cono estático Geodof o SEACAF
Veleta de cable o veleta “Halbul”
Prueba de bombeo
Exploración indirecta. Perfilador de reflexión sísmica continua
Prospección
sísmica
Tabla 5
Figura 2.8 Procedimiento de exploración y muestreo en estudios para dragado Disponible en: Fuente,: Macdonel, M.G., Ingeniería
Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
Pruebas de laboratorio.
Las pruebas de laboratorio para dragado, además de determinar las propiedades que
permiten seleccionar el equipo adecuado para disgregar y remover el suelo, deben
proporcionar la información necesaria para evaluar el desgaste del equipo y definir la
calidad del relleno que, posteriormente, pueda formarse con el material dragado. Su
54
importancia relativa depende del material, del método de transporte y el destino del
relleno.
La tabla 6 indica cuales parámetros son indispensables y cuales son complementarios
para las tres fases principales del dragado, en base a la clasificación general del
material.
Los fines de estas pruebas se comentan a continuación indicando la forma de
realizarlas cuando el procedimiento difiere respecto a lo usual, o cuando la prueba sea
poco común, respetando los tres grupos mencionados en la tabla 6.
Propiedades determinadas en el laboratorio con fines de dragado. Base del proceso Suelos no cohesivos Suelos cohesivos Rocas
Disgregación y remoción
del material. • Compacidad relativa.
• Granulometría
• Densidad de sólidos.
• Contenido de agua.
• Contenido de
carbonato de calcio.
• Contenido de materia
orgánica.
• Forma de los granos.
• Cohesión
• Peso volumétrico
saturado
• Límites de consistencia y
contenido de agua
• Viscosidad de la
suspensión agua-suelo
• Adhesión
• Origen geológico y
estructura mineral.
• Resistencia a la
compresión.
• Resistencia a la tensión.
• Peso volumétrico
• Grado de
alteración.
• Dureza
• Tenacidad
Transporte del material. • Peso volumétrico
• Granulometría
• Forma y dureza de los granos.
Contenido de carbonato de
calcio.
Contenido de materia
orgánica.
• Peso volumétrico
• Viscosidad de la
suspensión agua suelo
Contenido de carbonato de
calcio
Contenido de materia
orgánica.
Límites de consistencia.
• Peso volumétrico
Depósito y tratamiento del
material • Peso volumétrico
• Granulometría.
• Forma de los granos.
Contenido de carbonato de
calcio.
Contenido de materia orgánica
• Límites de
consistencia.
• Contenido de
materia orgánica.
Peso volumétrico
seco máximo
• Peso volumétrico
• Pruebas imprescindibles para la determinación de las características del material.
Tabla 6
Figura 2.9 Propiedades determinadas en el laboratorio con fines de dragado. Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería
Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM(Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
55
Pruebas en suelos no cohesivos.
Compacidad relativa.
Esta información es indispensable para seleccionar la herramienta apropiada para
disgregar el suelo, ya que ésta puede variar desde un tubo de succión, hasta el empleo
de cortadores con dientes de ratón que desprendan el suelo con capas delgadas y con
un gran consumo de energía.
Granulometría.
Esta información se requiere porque la distribución granulométrica del material afecta a:
• La magnitud de energía de corte utilizada para disgregar el suelo, a través de su
efecto sobre el ángulo de fricción interna y sobre la permeabilidad de éste.
• La velocidad crítica de succión y las pérdidas de carga que se inducen durante
ésta.
• Al desgaste de la tubería de transporte y el rendimiento de éste, ya que los
granos mayores de 0.3 mm. pueden depositarse en el fondo de la tubería y
reducir su área útil. En contraste, la fracción de arcilla contribuirá a disminuir su
desgaste, incrementando la viscosidad del fluido y reduciendo la resistencia al
bombeo.
• El tiempo de carga y descarga cuando el material se transporta en tolva o
barcaza, está influenciado en forma muy importante por este parámetro, ya que
los suelos gruesos se depositarán en el fondo rápidamente. En cambio, las
arenas finas y los limos permanecerán en suspensión y serán arrastrados al mar
nuevamente.
56
Por otra parte, al emplear el producto de dragado como relleno, la granulometría será
determinante para estimar las pérdidas de material, la pendiente de éste y su calidad,
además de que el porcentaje de finos influirá en su permeabilidad y compresibilidad.
Permeabilidad.
Su determinación a través de permeámetros es importante porque el proceso de corte
afloja el suelo y crea un vacío en la zona disgregada, que hace fluir el agua contenida
en el suelo hacia ésta.
Densidad de sólidos.
Esta influye sobre la velocidad crítica de succión, y en la potencia del equipo de
bombeo, en función del peso volumétrico del fluido por bombear. Así mismo influye
sobre el desgaste del equipo cortador o de los cucharones y almejas.
Forma y dureza de los granos.
Estas son importantes porque tienen gran influencia en el desgaste de la tubería de
transporte y en bomba, además de afectar el desgaste de las herramientas de corte. La
forma puede estimarse y describirse cualitativamente; la dureza puede definirse con la
Escala de Mohr.
57
Contenido de agua.
El valor de este parámetro índice es un auxiliar en la identificación del suelo, a la vez
que permite calcular su relación de vacíos, cuando se considera que el suelo está
saturado y se conoce su densidad de sólidos.
Contenido de cal.
Este factor es importante en la disgregación y remoción del suelo porque se refleja
como cohesión, que incrementa las fuerzas de corte. Cuando esta cohesión alcanza
valores extremos se llega al caso de las rocas suaves (areniscas).
Contenido de materia orgánica.
Este afecta el proceso de corte y disgregación en las dragas de arrastre. En el caso de
dragas de succión afecta el transporte del suelo, produciendo gases que ocasionan
problemas de vacíos dentro de las tuberías; así mismo, ocasiona problemas de
comprensibilidad y capacidad de carga en los rellenos formados con el material
dragado.
Pruebas en suelos cohesivos.
Cohesión.
Este parámetro es el principal factor en la determinación de la resistencia al corte y en
la elección del equipo más adecuado para disgregar y remover el material. Su
importancia al estimar el rendimiento es fundamental.
58
Granulometría con hidrómetro.
Es importante para definir la velocidad de sedimentación del suelo y la viscosidad de la
suspensión formada por el agua y los granos menores a 0.010 mm., para transportar y
depositar el material producto del dragado.
Peso volumétrico natural.
Este es un factor importante para determinar tanto la fuerza de succión que debe
inducirse en la boca del tubo, como la potencia necesaria para el transporte hidráulico
horizontal, cuando se forman terrones de material.
Límites de consistencia y contenido de agua.
La combinación de sus valores determina el comportamiento de los suelos cohesivos a
lo largo de todo el ciclo de dragado, influyendo sobre:
• La posibilidad de obstrucción del cortador o de la cabeza del tubo de succión.
• La formación de terrones arcillosos durante la disgregación y el transporte
hidráulico.
• El grado de dificultad para vaciar los cucharones, botes o almejas de dragado.
• Las pérdidas de materiales durante el proceso de carga en la barcaza o tolva.
• La calidad del relleno formado con el producto dragado.
Por otra parte, la resistencia del suelo se puede estimar en forma indirecta y
aproximada a través de dichos límites, empleando el índice de plasticidad y el índice de
59
fluidez. Los valores de la resistencia obtenidos así deben emplearse con precaución
porque generalmente son un poco menores a los reales, y quedan al lado opuesto al
conservador para el dragado.
Adhesión.
Este parámetro también está ligado con el grado de dificultad para vaciar los
cucharones de los cortadores. Su determinación puede hacerse por medio del aparato
propuesto por Sakharov con tal fin. Este consta de las siguientes partes principales:
1) Polea, 2) Cabeza móvil con dado circular, 3) Guía, 4) Anillo confinante,
5) Base y dado interior, 6) Contrapeso.
Figura 2.10 Aparato para determinar la adhesión del suelo (Sakharov). Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima
y Portuaria. Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
De acuerdo con el mismo autor la prueba de adhesión se efectúa en muestras
inalteradas de 10 cm2. de área y 1cm. de espesor, montadas en un anillo semejantes a
los empleados en pruebas de consolidación. Este anillo y el dado inferior permiten que
la muestra sobresalga 5 mm., para que el dado superior la aplaste hasta de formarla
60
2 mm., gracias a una carga aplicada en forma creciente y uniforme, en un lapso de 10
seg. Posteriormente, debe aplicarse una fuerza creciente lenta y uniforme en el
contrapeso hasta despegar a éste de la pastilla.
Viscosidad.
La viscosidad del fluido es un parámetro muy importante en el trasporte hidráulico del
suelo, y debe determinarse en soluciones salinas al 3%, con porcentajes de sólidos
tomados de una muestra representativa que varíe del 5 al 25%. Deben determinarse los
valores correspondientes a diferentes porcentajes de sólidos para definir una curva
viscosidad-porcentaje de sólidos en solución.
Aplicación de la información en el dragado.
La información obtenida durante los trabajos de campo y laboratorio debe permitir tanto
la elección de las herramientas de corte o disgregación, como la del equipo de
remoción y transporte. Adicionalmente, debe definirse si el producto del dragado es
apropiado para formar un relleno.
Aprovechamiento del material dragado.
El material que se ha removido en un proyecto de dragado puede ser utilizado como
relleno, para agregados pétreos en la elaboración de concreto, para pavimentos,
dependiendo de sus características.
Cuando se emplea como relleno, previamente a su colocación deben construirse, en
caso necesario, bordos de contención a base de arcilla debidamente colocada y
compactada con la altura necesaria para contener el material y previendo el drenaje
61
para conducir los finos en suspensión. Debe prevenirse la remoción de suelos
vegetales y lodos en la superficie donde se vaciará el relleno, así como la existencia de
materiales compresibles o licuables bajo la zona, observando la posibilidad de construir
futuras instalaciones sobre ellos.
En general los materiales granulares son adecuados para la construcción de rellenos,
llevando un control eficiente de la compacidad relativa, principalmente si se contemplan
construcciones sobre el área. Por otro lado, los suelos granulares, generalmente limpios
de finos durante la extracción por succión, pueden ser empleados como agregados
pétreos una vez verificada su granulometría y sometida a un proceso de lavado.
Los materiales finos no son recomendables como relleno debido a su deformabilidad.
Es práctica común colocar este tipo de materiales mar adentro o en zonas que no se
requerirán a corto plazo.
Elaboración del reporte técnico.
Aunque la elaboración del reporte técnico es una de las partes más importantes de la
ejecución de un estudio de mecánica de suelos, frecuentemente es la parte a la que se
le dedica menos atención y tiempo. Esto ocasiona algunas veces que la información
resulte difícil de entender e insuficiente.
El contenido técnico del reporte debe concentrarse en dos puntos fundamentales:
• Definir la calidad y distribución de los diferentes tipos de suelos y rocas en el
área por dragar.
• Definir completamente las propiedades que afectan la eficiencia del dragado.
62
Aplicación de la geofísica en el dragado.
Como complemento de los estudios geotécnicos, se tienen los estudios geofísicos, que
es una modalidad de aplicación a la ingeniería submarina. Este procedimiento nos
permitirá obtener información en tirantes de agua hasta 200 m. y espesores de la capa
sólida de hasta 800 m. bajo el fondo del mar. Para ello se requieren equipos de gran
resolución acústica que difieren de los equipos de exploración marina convencional.
El objetivo de los estudios geofísicos, es el conocimiento del subsuelo marino en
grandes extensiones, donde no es operante realizar sondeos puntuales.
El conocimiento completo del suelo y subsuelo marinos requiere del uso conjunto de
tres tipos de equipos; los destinados a investigar el tirante de agua, los del fondo marino
y los que exploran el subsuelo del mismo. Todos los equipos son empleados
simultáneamente a bordo de una embarcación especialmente equipada, la cual, de
acuerdo a un recorrido programado en la zona por estudiarse, permite llevar a cabo el
levantamiento geofísico marino. Posteriormente y mediante el auxilio de computadoras
se lleva a cabo el procesamiento de la información para que la interpretación geológica
y geofísica pueda plasmarse en planos y perfiles descriptivos del área que se estudia.
Los equipos empleados para explorar el fondo marino están constituidos por ecosondas
y sonares de barrido lateral, los cuales permiten obtener la magnitud del tirante de agua
y la topografía del fondo marino. El funcionamiento de estos equipos es similar y se
basa en el principio de la emisión de pulsos acústicos de alta frecuencia que al chocar
con cualquier objeto o superficie se reflejan en forma de eco para ser recibidos por el
transductor que los emitió; si se mide electrónicamente el tiempo entre la emisión y
recepción y se supone constante su velocidad en el agua, se está en condiciones de
conocer el tirante de agua. Las frecuencias normales de operación de la ecosonda y el
sonar lateral son de 200 y 100 KHz., respectivamente.
63
La diferencia básica entre la ecosonda y el sonar de barrido lateral es que el pulso
acústico del ecosonda está dirigido verticalmente hacia abajo y permite obtener sólo el
perfil batimétrico del fondo, mientras que el sonar emite los pulsos a ambos lados del
transductor con un grado de inclinación vertical prefijado, lo cual permite obtener una
fotografía acústica del fondo hasta varios centenares de metros a babor y estribor.
Los dispositivos para investigar el subsuelo marino funcionan en forma similar a la
descrita, para el sonar de barrido lateral variando solamente las frecuencias de emisión,
ya que mientras aquellas son altas, éstas son relativamente bajas y de mayor potencia.
Los componentes de estos dispositivos: fuente de emisión de señal, unidad receptora
de señal y unidad de grabación, son similares en todos ellos.
Los equipos destinados a proporcionar información del subsuelo marino pueden
clasificarse a su vez en perfiladores someros y profundos, los cuales basan su
operación en los principios de sísmica de reflexión marina.
Los perfiladores someros son equipos de mayor resolución y frecuencia en sus señales
de emisión, lo que los hace lograr penetraciones relativamente pequeñas. El sistema
más simple funciona con la vibración discreta de un diafragma activado
electrónicamente. El rango de frecuencia de operación de los perfiladores someros se
encuentra entre 400 y 4,000 Hz.
De los perfiladores profundos, los más difundidos son los que funcionan produciendo
una descarga eléctrica que crea un pulso acústico en el agua salada, así como los que
funcionan mediante la explosión de gases a través del uso de válvulas neumáticas.
Estos operan en rangos de frecuencias variables entre 20 y 600 Hz.
Las bases teóricas de la geofísica de exploración están relacionadas intrínsecamente
con la propagación y reflexión del sonido en las diferentes capas de los medios
geológicos. El sonido es una vibración longitudinal de materia, o sea, una serie de
compresiones y descompresiones que se expanden en todas direcciones a partir de la
64
fuente que lo genera. La velocidad de propagación de este movimiento dependerá
directamente de la rapidez con la cual pueda vibrar la materia en la que viaja el sonido,
por lo que la velocidad de propagación está gobernada principalmente por el estado
físico de la substancia (sólido, líquido o gaseoso), y en menor grado, por la temperatura
y presión a la que se encuentra dicho material.
El trabajo de gabinete se inicia con la obtención del plano de posicionamiento de los
puntos levantados, para lo cual se procesan los datos del sistema de navegación y se
obtienen así las coordenadas ortogonales de dichos puntos. Posteriormente se efectúa
la lectura de los registros analógicos de campo que proporciona cada uno de los
sistemas electrónicos empleados, así como el proceso numérico de los datos digitales.
Los registros del ecosonda proporcionan el nivel del transductor al fondo del mar, por lo
que se añadirá la distancia que se tiene del mismo a la superficie del agua para conocer
el tirante local. Estos registros se corrigen por variación de mareas, profundidad del
transductor bajo el nivel del agua y variación de oleaje durante el levantamiento; ello se
lleva a cabo en forma automática en un microprocesador que configura analíticamente y
gráficamente la batimetría de la zona estudiada. Los registros del sonar lateral o
sonogramas proporcionan una fotografía del fondo del mar en base a reflejos laterales
sobre dicho fondo o sobre los objetos o eventos que se encuentren sobre el mismo. En
base a ello se sujetan a un proceso de interpretación y medición de posición de los
eventos mencionados a efecto de ubicarlos en la proyección ortogonal del
levantamiento. En los registros de los perfiladores se eligen los horizontes reflejados
que han de ser reproducidos en planos y perfiles para después medir los tiempos de
reflexión de los eventos geológicos con los cuales se calculan los espesores de
formaciones en base a las leyes de velocidades de transmisión de las sondas en los
estratos existentes; posteriormente se efectúan correcciones por geometría general de
unidades emisoras y receptoras, separación entre unidades y por su profundidad bajo la
superficie del agua.
65
Con los datos de sondeos geotécnicos es posible obtener el significado geológico de
cada uno de los reflectores, así como sus características mecánicas.
Con los datos del ecosonda debidamente corregidos se forma el plano batimétrico, el
cual se genera interpolando las profundidades para obtener la configuración del fondo
del mar. Con los datos del perfilador somero se obtiene un plano de esópicas que
representa los espesores de los sedimentos no consolidados que se encuentran entre
el fondo del mar y la primera capa consolidada. En el caso de los horizontes de
reflexión del perfilador profundo, se elabora uno o varios planos estructurales de estos
reflectores y en ellos se representan las estructuras geológicas formadas por estos
horizontes con todos sus accidentes, tales como fallas, paleo, canales, zonas de
erosión y otros de importancia.
Otro método geofísico muy frecuentemente utilizado por su precisión y confiabilidad, es
el Método Sísmico de Refracción, que puede tener la Modalidad de Arreglo Vertical.
Esta técnica consiste en poner un arreglo de geófonos en posición vertical y generar
energía a base de estopines (carga explosiva plástica), a diferentes distancias, logrando
con esto penetrar en los materiales del fondo marino.
Con el arreglo anterior se obtienen las velocidades de propagación de las ondas en los
bloques de roca y en las arenas, además de su espesor.
La forma más rápida y económica de conocer las condiciones del fondo y subsuelo
marino para fines de ingeniería es la de efectuar un levantamiento geofísico de alta
resolución, el cual, complementado con datos de sondeos geotécnicos, permite
alcanzar un buen grado de conocimiento del subsuelo para los objetivos del dragado.
Al efectuar un levantamiento geofísico, debe considerarse que debe realizarse una
correlación con sondeos de penetración estándar (puntuales) que se localizarán en los
66
puntos más convenientes del área a levantar, de acuerdo a los resultados que se
esperan obtener.
2.6 Clasificación de suelos. Es definitivo, para la obtención del rendimiento de un dragado, conocer las
características del suelo que se va extraer, ya que debido a la enorme variedad de su
naturaleza, cada uno demanda diferentes condiciones de ataque.
El primer criterio es el conocimiento del diámetro de las partículas, ya que esto es
básico para distinguir entre arcillas, sedimentos (limos), arenas, gravas y boleos.
Una base para la identificación de suelos en dragado, fue propuesta por PIANC
(Permanent International Association of Navegation Congresses) en su publicación de
1972 denominada Report of the International Comission for Classification of Soils to be
Dredged.
Dentro de los materiales cohesivos existen arcillas, limos y materia orgánica, siendo sus
principales propiedades las siguientes:
• La distribución del tamaño de los granos, siendo los mayores de 0.06 mm., lo
que tendrá influencia en el desgaste de la cabeza del cortador.
• Su resistencia al esfuerzo cortante es el principal factor para determinar la fuerza
requerida en el cortador.
• Su peso volumétrico es factor determinante para calcular su capacidad de
transporte tanto vertical como horizontal.
67
En los materiales cohesivos se obtendrán los valores del contenido de humedad de
Atterberg, ya que en función del mismo, se determinará el comportamiento del suelo
durante el ciclo de dragado.
El porcentaje de materia orgánica tiene influencia sobre el peso volumétrico, causando
también gasificación, lo que ocasionará problemas de vacíos durante el ciclo de
dragado.
La consistencia da una medida de la compactación del suelo, y consecuentemente de
la fuerza requerida en el cortador.
Los suelos fuertemente cohesivos, pueden llegar a necesitar ser barrenados y volados
antes de su excavación (Ejemplo, Tepetates).
Los materiales no cohesivos son arenas, gravas, boleos o una mezcla de éstos.
El tamaño de los granos es importante para determinar la velocidad crítica mínima, de
tal forma que estos permanezcan en suspensión. En un relleno es determinante
conocer para el material que se deposita, qué talud formará, así como las
características físicas de sus componentes y la calidad del mismo relleno.
En el caso del transporte en la tolva de una draga autopropulsada, el tamaño del grano
será decisivo para el tiempo de decantación y por lo tanto del ciclo de dragado.
Cuando los granos de arena son mayores de 0.3 mm., éstos causarán mayor desgaste
en la parte inferior de la tubería de descarga de una draga.
La mayor o menor compactación de arena, grava y algunas arcillas, será determinante
en la fuerza que debe ejercer el cortador, así como en el consumo de energía del
mismo.
68
El desgaste en la tubería y bomba dragadora, dependerán también de la forma
redondeada o angular de los granos de arena, siendo mayor con estos últimos.
La permeabilidad es una propiedad determinante, ya que durante el proceso de corte, el
volumen del suelo se incrementa debido a que cambia la densidad al pasar de un
material con menor porcentaje de vacíos, a uno con mayor porcentaje. Durante este
proceso se crea un vacío entre los poros del material y el agua, debiendo los mismos
poros nivelar esta diferencia de presión, lo que ocasiona que la fuerza en el cortador se
incremente considerablemente.
Un suelo cementado, debe clasificarse dentro de los materiales cohesivos ya que
durante el proceso de corte, las fuerzas que se originan son mayores a la de una arena
normal.
Si se tiene una pequeña porción de arcilla en la arena, ésta originará que el material
sea menos permeable y adopte un talud más pronunciado, además tendrá una
influencia positiva en la tubería por un menor desgaste.
El peso específico de los componentes del suelo influye determinantemente en la
resistencia al corte y en el cambio de la velocidad crítica en la tubería. En la tabla 7 se
presentan las bases generales de identificación y clasificación de suelos, para efectos
de dragado.
La densidad de sólidos es la relación entre el peso específico de un material y el del
agua, por lo tanto carece de unidades.
Por otro lado el peso volumétrico depende del peso específico de los componentes
(partículas de suelo, agua, cantidad de vacíos, etc.).
El peso volumétrico puede ser medido en diferentes estados dentro del proceso de
dragado.
69
La densidad en sitio se obtiene midiendo el peso volumétrico en el terreno, antes de
dragar.
La densidad en la tolva, se obtiene midiendo el peso volumétrico a bordo del equipo
utilizado para ir a tirarlo.
La densidad en el sitio de depósito, se obtiene midiendo el peso volumétrico al final del
ciclo de dragado, una vez depositado el material o algún tiempo después en que se ha
consolidado el mismo.
Las tres medidas anteriores darán diferentes valores para el porcentaje de vacíos,
como se observa en la tabla 7.
Cambio en volumen y densidad durante el dragado y relleno, en un
material con un contenido constante de sólidos
Situación del material
% de Vacíos
Cambio en volúmenes con un contenido
constante de sólidos m3. /m3.
Densidad de la Mezcla
Material en sitio 45 1.00
1.88
Material después de un dragado mecánico
(transporte)
55 1.22 1.72
Material una vez depositado.
45 1.00 1.88
Material parcialmente consolidado.
40 0.92 1.96
Tabla 7 Figura 2.11 Cambio en volumen y densidad durante el dragado y relleno, en un material con un contenido constante de
sólidos. Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
70
2.7 Clasificación del dragado. El dragado se efectúa mediante la acción de disgregar la superficie de la corteza
terrestre, llevada a cabo en el mar, estuarios, ríos, lagos, embalses, así como su
elevación y transporte del material, extraído desde el fondo hasta la superficie de
descarga, respetando en todo momento las limitaciones ambientales del lugar.
Las operaciones de dragado deben cumplir una doble función: disgregar el material y
elevación del material desde el fondo hasta la superficie de descarga.
Existen dos tipos de dragados, el de construcción y el de conservación.
El dragado de construcción.
Se realiza cuando es necesario crear o aumentar profundidades, las dimensiones en
planta, o ambos. Es conveniente emplear el material extraído para relleno si éste es
adecuado para tal fin, ya que es práctica usual y además económica, la combinación de
estas dos funciones, la excavación del material subacuático para aumentar el tirante de
agua y el aprovechamiento de este material, descargándolo directamente en la zona
con objeto de elevar las cotas de un área que se desee utilizar o bien ganar terreno al
mar.
El dragado de conservación.
Se efectúa con la finalidad de retirar los azolves que originan corrientes, marejadas,
acarreos litorales, etc. Este puede ser periódico o permanente.
71
En un período, los sondeos indicarán la regularidad con que debe efectuarse el
dragado, para conservar las tres dimensiones de proyecto, particularmente la
profundidad.
Los dragados continuos se requieren principalmente en los canales de navegación,
dársenas y barras de los puertos fluviales, en los que frecuentemente los depósitos de
sedimentos son permanentes y de mucha consideración.
Para efectuar de estas obras, se han perfeccionado diversos equipos que son más o
menos aptos para los distintos suelos y condiciones del medio, produciendo
rendimientos, costos, y vida útil variable, según sea aceptado o no, su empleo en la
obra.
Con el fin de que el dragado resulte al menor costo posible, deberá determinarse el
equipo óptimo para cada caso, así como la organización de los procedimientos para
obtener el máximo rendimiento y finalmente la determinación de los volúmenes
realizados y su costo.
Un dragado puede ser originado por las siguientes causas:
• Mejora de calados.
• Apertura de nuevos cauces.
• Mantenimientos de calados.
• Relleno, obtención de suelos y/o reclamación de terrenos.
• Cimentaciones de obras.
• Varios (obtención de materiales, urbanizaciones, acrecentamiento por acarreo
litoral, etc.).
Prescindiendo del último grupo, el resto de las causas son originadas por necesidades
de a navegación o de las instalaciones y zonas portuarias o ciudades (reclamación).
72
Por tanto, prácticamente se puede presentar dos casos: Aquellos en los que el dragado
forma parte de un plan conjunto, con características fijas que no son necesarias de
justificar y aquellos en los que los dragados, es prácticamente la totalidad de la obra y
deben determinarse en el proyecto, las características de la misma y justificar la
solución.
En los primeros, basta anexa una aclaración del objeto del proyecto e iniciar el estudio
de las características de las obras. En los segundos, en cambio, hay que incluir el
estado de las necesidades y la elección de las características adoptadas. En los
dragados, los puntos fundamentales son los de la extensión en planta y profundidad,
cuyas características forman parte de la técnica portuaria.
73
Capitulo III. |Clasificación y Características de las Dragas.
3.1 Clasificación de las dragas.
Se define como draga a una embarcación especialmente dispuesta para montar en ella,
las herramientas y que cuenta con los medios necesarios para limpiar, extraer o
excavar material de los fondos marinos (dársenas, canales, etc.), espacios azolvados
lacustres o de los ríos, etc.
Las dragas se clasifican en dos grandes grupos: mecánicas e hidráulicas.
Dragas mecánicas.
Este grupo pertenecen las de cangilones o de rosario, las de grúa (con almeja, granada
o garfios) y las de cucharón. Todas estas consideradas como tipos básicos de las
dragas mecánicas, que debido a su construcción relativamente sencilla, fueron las
primeras que se usaron y en ciertas clases de obras son insustituibles a pesar de que
su alcance de descarga es muy limitado, por lo que se impone el uso de
chalanes-tolvas y remolcadores para tirar el material en las zonas de depósito.
Dragas hidráulicas.
Las dragas hidráulicas, que combinan la operación de extraer el material con el de su
transporte hasta el lugar de depósito, mezclándolo con el agua y bombeándolo como si
fuera fluido. Estas dragas resultan más versátiles, económicas y eficientes que las
mecánicas, ya que realizan las dos operaciones por medio de una unidad integral.
74
Los tipos básicos de este grupo son las dragas estacionarias y las de autopropulsión
con tolva, así como las mixtas.
Las dragas estacionarias pueden ser de succión simple o de succión con cortador.
Este último tipo de dragas se ha venido utilizando a últimas fechas, con mucho éxito
dentro de la industria minera.
El segundo tipo comprende las dragas de autopropulsión con tolva, cuyo tubo o tubos
de succión están sostenidos por los pescantes colocados en una banda, en ambas
bandas, a proa, al centro, o a popa.
Las dragas hidráulicas estacionarias llevan como unidades básicas: la bomba de
dragado, la escala con el tubo de succión, el cortador, los zancos y el winche o central
de winches con sus motores correspondientes. Estas unidades para ser eficaces deben
estar perfectamente equilibradas en lo que respecta a dimensiones y potencia.
La bomba de dragado debe ser lo suficientemente potente para succionar el material
removido por el cortador e impulsarlo hasta el lugar de depósito.
El diseño del cortador debe ser adecuado al tipo de material a dragar y su motor tener
la potencia suficiente para cortar el material que se va a dragar.
El winche que acciona los traveses debe tener la potencia necesaria para forzar el
cortador en el material a dragar.
Si alguno de los componentes es desproporcionadamente potente en relación con los
otros, se desperdiciará inútilmente su potencia y tamaño adicional.
Por lo anterior, el diseño de una draga es factor básico y determinante en su economía
y eficiencia de funcionamiento.
75
Las bombas de dragado, trabajan succionando y descargando materiales pesados,
irregulares y abrasivos, que la acabarían rápidamente si no se emplearan en su
construcción aleaciones especiales, que le permitan resistir y durar bajo las más
severas condiciones de trabajo.
Los winches, la escala y el cortador están sometidos a fuerzas constantes y a cargas
excesivas durante su funcionamiento, por lo que los materiales con que están
fabricados y su diseño deben permitir un trabajo en condiciones de extrema rudeza.
Al mismo tiempo, todas las piezas deben ser diseñadas y construidas lo más
sencillamente posible, para permitir su reemplazo con el mínimo tiempo de paro.
La energía necesaria para la operación de las dragas en general, puede ser
suministrada por medio de:
Motores eléctricos.
Las ventajas de confiabilidad, limpieza de operación y de costos reducidos de
mantenimiento, de estos motores, se ven limitados al usarse en las dragas
estacionarias por las dificultades de abastecimiento de energía; por ello son dragas
especialmente indicadas para los trabajos de minería y son utilizables en los dragados
de construcción cuando los volúmenes son importantes, y el plan de trabajo requiere
desplazamientos relativamente reducidos y que den lugar a situar convenientemente el
banco de transformación.
La alimentación desde el banco en tierra se logra por un cable aislado sumergido o bien
soportado por flotadores.
76
Unidades diesel eléctricas.
En este caso, los motores diesel van acoplados a generadores y la energía eléctrica
producida impulsa los motores que operan los mecanismos necesarios para el dragado.
En esta forma se obtiene economía en el funcionamiento y aplicación instantánea de la
fuerza sin pérdida de tiempo, así como una total autonomía.
Motores diesel.
Estos se usan frecuentemente en dragas de cualquier tipo y capacidad, debido a la
economía de su combustible y la aplicación instantánea de la fuerza necesaria para
ponerlas en operación.
3.2 Dragas de cangilones o de rosario.
Las dragas de este tipo llevan un pozo en el eje del casco, por el cual se arría la escala
para efectuar el dragado.
La escala es una estructura de acero, que sirve de apoyo y guía a la cadena de
cangilones, que en el lado de carga descansa sobre una serie de rodillos para facilitar
su movimiento.
La cadena de cangilones es accionada por una rueda motriz, situada en una estructura
alta o torre que sostiene también los canales de descarga (figuras 3.1 y 3.2).
77
Figura 3.1 Dragas de cangilones o de rosario. Disponible en, Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria.
Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
Figura 3.2.-Dragas de cangilones o de rosario. Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria.
Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
78
3.3 Dragas de Grúa.
Este tipo de draga consta fundamentalmente de un chalán que lleva montada una grúa
o pluma que oscila de babor a estribor y va provista de almeja, granada o garfio, de
acuerdo con el trabajo que se vaya a realizar, y se suspenden de la pluma mediante un
aparejo guarnido con cables de acero.
Las almejas y granadas son de acero y de mucho peso para que al efectuar el dragado,
se arríe de golpe hasta el fondo y muerda el material, bien para depositarlo en su tolva,
si la tiene o chalanes-tolvas o a los lados del canal.
Para extraer el material de fango, arena o una mezcla con grava es indicado utilizar la
almeja normal y para material compacto se usa la almeja con dientes.
Existen tres tipos de almejas: pesadas, medianas y ligeras. La primera se utiliza en
excavaciones de material duro o compacto, la segunda para usos generales y la última
para material ligero.
Para rocas ya quebradas se emplea la granada. Los garfios son usados para extraer
grandes rocas, pudiendo ser éstas hasta de 18 toneladas según la capacidad de la
grúa.
Estas dragas pueden ser estacionarias o de autopropulsión con tolva simple, doble,
triple o cuádruple y de una o más grúas.
Este tipo de draga se emplea para completar los dragados efectuados por otras
unidades, en rincones y sitios a los que no llega fácilmente la boca de succión de las
dragas hidráulicas, o los cangilones de las dragas de rosario.
También tiene aplicación en pequeños dragados de limpieza al pie de los muelles,
extracción de productos rocosos, limpieza de troncos y raíces y otras faenas en que se
tenga que trabajar exclusivamente en dirección vertical (figuras 3.3, 3.4 y 3.5).
79
Figura 3.3 Draga de grúa Estacionaria. Técnicas de Dragado Primera parte, disponible en:
Fuente: http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf(Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
Figura 3.4 Draga de grúa Estacionaria. Técnicas de Dragado Primera parte, disponible en:
Fuente: http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf(Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
En caso de las dragas estacionarias se dispone de zancos colocados a ambas bandas
a proa y uno a popa destinado a fijar la draga a fin de que no se mueva por efecto del
viento o la corriente aunque en muchos casos sólo se utilizan cables de acero con ese
objeto.
80
Figura 3.5 Draga de Grúa Autopropulsada con tolva. Técnicas de Dragado Primera parte, disponible en, Fuente,
http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf (Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
3.4 Dragas de cucharón.
Este tipo de draga consta de un casco que soporta el mecanismo de excavación y éste
es análogo al de las palas terrestres. Fundamentalmente se compone de un cucharón
que va montado en el extremo de un brazo de ataque o aguilón, diseñado para poder
deslizarse por el plano central de una pluma, con lo que se consigue una absoluta
regulación en los movimientos del cucharón.
La capacidad de una draga de cucharón depende del tamaño de éste, expresado en
metros, yardas o pies cúbicos y se mide al ras del borde superior, o volumen enrasado
a diferencia del copeteado que se obtiene en las dragas terrestres.
81
Las dragas de cucharón van provistas de dos zancos a proa que sujetan el casco a fin
de formar una plataforma estable de trabajo y otro a popa que sirve de punto de giro
para mantener la draga en posición adecuada para el dragado.
Para efectuar el dragado, se introduce el cucharón en el material del fondo y se le
fuerza a través de la flecha, al mismo tiempo se aplica la tensión del cable que va al
malacate y que jala el cucharón hacia arriba del corte (figuras 3.6 y 3.7).
Figura 3.6 Draga de Cucharón. Técnicas de Dragado Primera parte, disponible en:
Fuente: http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf (Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
Una vez que se encuentra a suficiente altura sobre el nivel del agua es vaciado en
chalanes-tolva, o depositado en la orilla.
La profundidad óptima del corte es aquella en que se obtiene mayor rendimiento, el cual
depende de los siguientes factores:
• Calidad del material.
• Profundidad total del dragado.
• Ángulo de oscilación.
• Habilidad del operador.
82
Figura 3.7 Draga de Cucharón. Técnicas de Dragado Primera parte, disponible en:
Fuente: http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf (Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
3.5.- Dragas Mixtas o Universales.
Las dragas mixtas, son aquellas que combinan sobre el mismo casco, los sistemas de
succión y cucharon, de rosario con una de cucharon o con un rompe rocas u otro
arreglo que permita preparar o completar ciertos dragados o bien combinan acciones
mecánicas e hidráulicas para efectuar la tarea de dragado (figura 3.8).
83
Figura 3.8 Dragas Mixtas o Universales. Técnicas de Dragado Primera parte, disponible en:
Fuente: http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf(Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
La Secretaría de Marina tuvo dos dragas de este tipo, la Tuxpan y la Coatzacoalcos.
Estas dragas, conocidas también como universales, cuentan con los elementos
necesarios para su operación, como draga de autopropulsión con tolva y desmontando
la rastra de succión y colocando el cortador y los zancos, se puede utilizar como draga
estacionaría.
La unión de descarga de la draga con la línea flotante, se realiza mediante una
conexión esférica colocada en los costados y próxima a los zancos. Esta conexión, se
adapta a cualquier banda según conviniera.
La distancia de tiro de estas dragas, es aproximadamente de 1,500 metros. Cuando
descargan con tolva, se desperdicia inútilmente la potencia adicional de la máquina de
la bomba de dragado, quedando fuera de uso; la maquina del cortador, el sistema de
winches de los traveses y los de maniobra de los zancos. Estas dragas tienen poca
84
estabilidad de rumbo, debido a que el pozo de la escala, está situado en la popa (figura
3.9).
Figura 3.9 Draga Hidráulica Estacionaria. Técnicas de Dragado Primera parte, disponible en:
Fuente: http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf (Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
3.6.- Dragas hidráulicas.
Este grupo es el de las dragas de desarrollo tecnológico más avanzado, son
actualmente las más numerosas, son también las más versátiles.
85
La idea central de su diseño es la utilización de una bomba, la bomba dragadora, que
recoge, succionándolos, los materiales del fondo o del frente de ataque y en la misma
operación los impulsa al sitio donde deben depositarse.
El transporte de material así obtenido, se hace a través de una tubería mezclado con
agua, es decir la bomba maneja una mezcla de agua y sólidos.
La bomba dragadora y todos los componentes y sistemas deben montarse en una
unidad flotante, lo que permite la movilidad del equipo con sencillez, tanto para
trasladarla de una obra a otra, como para posicionar el equipo y completar el dragado
del área en que esté trabajando.
La mayor eficiencia en la operación de las dragas de succión se logra cuando el
contenido de sólidos de la mezcla que se bombea es el máximo posible. El operador se
sirve de un vacuómetro que le da indicación de la proporción de sólidos en la mezcla, si
no hay suficiente agua para mantener los sólidos en movimiento la tubería se tapará, el
vacuómetro indicará entonces un vacío muy alto, si por el contrario se está bombeando
una mezcla muy pobre, o solo agua, el vacío será cero. En general se bombean
mezclas de entre 5 y 15 % de sólidos dependiendo, naturalmente, de la calidad de los
materiales dragados y de la distancia de tiro.
Hay dos modalidades básicas de las dragas de succión, respondiendo cada una a las
exigencias particulares de los diversos trabajos de dragado: la draga estacionaria o de
corte y la draga autopropulsada o de tolva.
Hay algunas dragas que tienen ambos sistemas, las dragas mixtas, equipadas con
cortador, tienen tolva, zancos y propulsión propia.
86
3.7.- Dragas hidráulicas estacionarias.
Requieren para desplazarse de un sitio a otro, de un remolcador, carecen de propulsión
generalmente. Para avanzar en el frente de ataque se valen de un par de zancos
colocados a popa, uno de los cuales le servirá también como eje para el movimiento
circular o abaniqueo según el cual realiza el ataque; para lograr ese movimiento circular
alrededor del zanco de trabajo se vale de dos cables anclados a tierra que se cobran
alternadamente por medio de winches instalados a bordo.
La succión se realiza a través de un tubo cuyo extremo recoge el material a dragar, este
tubo va sostenido por una estructura, la escala; ésta tiene movimiento vertical según un
eje colocado a bordo y es izada o abatida por un cable accionado por un winche y con
el apoyo de una cabria.
Casi todas estas dragas tienen en el extremo de la escala y adelante de la boca del
tubo de succión, una herramienta de ataque, el cortador giratorio, cuya flecha esta
accionada por el motor cortador. El cortador tendrá diferentes diseños acordes con los
tipos de suelos que deban atacarse y con la forma de ataque que deberá seguirse; en
general, empleará cuchillas para los materiales blandos y dientes para los materiales
compactos y los materiales duros; ambos, las cuchillas y los dientes están dispuestos
siguiendo formas helicoidales.
Los tamaños de estas dragas se identifican usualmente por el diámetro de la tubería de
succión o el de la tubería de descarga, ambos frecuentemente iguales. Las hay desde
diámetros muy pequeños de 10 cm. (4") usadas en pequeños canales, arroyos o
lagunas, hasta dragas de gran diámetro del orden de 110 cm. (44"), diseñadas para
materiales difíciles.
Otra característica que califica a estas dragas es su potencial del cortador; en las más
pequeñas se encuentran potencias del orden de 50 H.P. mientras que en las mayores,
87
las especialmente diseñadas para trabajos en materiales muy difíciles tienen potencias
del orden de 5,000 a 6,000 H.P.
Muchos de los sistemas que componen las dragas se accionan con motores
hidráulicos, es muy frecuente que los cortadores se accionen con este tipo de motor,
diseñados además para trabajar bajo el agua y de esa manera reducir al máximo la
longitud de la flecha.
La unidad flotante de la draga es posible formarla, cuando se trata de dragas pequeñas,
hasta 35 cm., (14" de diámetro), con secciones transportables por tierra que se unen
entre sí. El elemento flotante de las dragas mayores, que en algunos casos suelen
tener propulsión propia, son chalanes modificados que sólo pueden ser transportados
por agua.
El conjunto escala-cortador, hace de la draga estacionaria una herramienta muy
adecuada para dragados de construcción, en la excavación de canales y dársenas; son
especialmente eficaces para estos trabajos y también cada vez es más usada en
trabajos de minería y de producción de agregados pétreos. En menor grado se les
utiliza en dragados de conservación, en los que frecuentemente pueden prescindir del
cortador, en cambio sirven muy bien para retirar azolves en lugares de acceso difícil; en
general puede decirse que el 85 % de sus usos están relacionados con los dragados de
construcción y el resto para dragados de conservación (figuras. 3.10 y 3.11).
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Figura 3.10 Colocación de las anclas de los traveses al comenzar la draga su operación. Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G.,
Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
Figura 3.11 Al quedar a popa las anclas de los traveses, deben enmendarse para evitar que la draga se retire del corte o se
tuerzan los zancos. Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM
(Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
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La conducción y depósito del material dragado por medio de la tubería de descarga es
un elemento muy valioso para su aprovechamiento si son suelos de buena calidad o
bien para su depósito en sitios controlados cuando se trata de materiales
contaminantes. Como éstos últimos son una proporción muy pequeña de los totales
dragados en el mundo y se localizan principalmente en los países muy industrializados,
se señala solamente la necesidad de diseñar cuidadosamente su manejo en los sitios
de tiro si éstos han de ser en tierra firme, para evitar los daños consecuentes (figura
3.12).
Figura 3.12 Conducción y depósito del material dragado por medio de la tubería de descarga, Técnicas de Dragado Primera parte,
disponible en: Fuente, http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf
(Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
Como ya se dijo, la gran mayoría de los suelos dragados son utilizables en tierra para
crear áreas para diversos usos. Los suelos de muy baja calidad para propósitos de
edificación, son casi siempre ideales para la creación de áreas verdes, suelos agrícolas
o mejoramientos ecológicos.
Con los suelos de buena calidad, es posible crear por ejemplo patios para el manejo de
carga en las terminales portuarias, zonas para la implantación de industrias y la
creación y reconstrucción de playas.
90
Dependiendo del tipo de material, de la potencia de la bomba dragadora y del diámetro
de la tubería de descarga, el rango de la longitud de tiro es muy amplio desde
distancias de orden de 200 m. para las dragas de 10 cm. (4") hasta distancias del
orden de 8 a 10 Km. con las dragas más grandes actualmente en uso; una draga de
75 cm. (30") en la descarga con una bomba dragadora de 1,470 H.P., manejando un
suelo compuesto de arena, grava y partículas rocosas de hasta 20 cm. puede alcanzar
1,200 m. de longitud.
El manejo del sitio de tiro, particularmente cuando se trata de rellenar zonas bajas, es
importante para obtener todas las ventajas que brinda la conducción del producto de
dragado por tubería; planeando adecuadamente los puntos de descarga, debe
buscarse la forma de equilibrar los costos de los movimientos de tubería y los que
significa extender el material a la cota de proyecto con equipo terrestre.
Para la operación eficiente de estas dragas, uno de los aspectos más importantes es
contar con una existencia suficiente de las partes sujetas a desgaste por las propias
condiciones del trabajo, que suelen ser muy severas o por el efecto de dragar suelos
muy abrasivos ya que producen desgastes excesivos en el cortador, la tubería de
succión, la carcasa y el impelente de la bomba dragadora y finalmente la tubería de
descarga, por nombrar los principales.
En los casos extremos es necesario tener en el sitio de la obra, suficientes repuestos
para bajar al mínimo los tiempos de paro que puede constituir al final un cargo de
mucho peso en el costo unitario.
En los suelos suaves como puede ser la turba, las arcillas, en general suelos no
compactos que no tienen un efecto abrasivo importante sobre las superficies de
contacto durante la excavación, la succión y el transporte, esa necesidad se reduce en
forma muy sustancial y por tanto no tiene un peso de consideración en el costo unitario
final (figuras 3.13 y 3.14).
91
Figura 3.13 Draga hidráulica estacionaria. Técnicas de Dragado Primera parte, disponible en:
Fuente: http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf (Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
Figura 3.14 Draga Hidráulica Estacionaria. Técnicas de Dragado Primera parte, disponible en: Fuente,
http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf (Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
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3.8 Dragas hidráulicas autopropulsadas.
El propósito principal de su diseño es la realización de dragados de conservación, son
muy eficientes para recolectar los azolves depositados en el fondo, pueden sin embargo
ejecutar algunos trabajos de profundización y de ampliación de canales y dársenas
siempre que se trate de materiales sueltos o muy poco cementados.
El principio de su operación es recolectar los materiales a dragar, mientras se desplaza
avante, depositar los mismos en una tolva integrada y navegar, una vez llena la tolva, al
sitio de tiro para descargar la tolva por el fondo.
Algunas de estas dragas, pueden también lanzar el material lateralmente por un tubo
que va en una estructura especialmente diseñada, o conectarse a una estación de
descarga en tierra o en otra embarcación mediante un tubo de descarga lateral.
En el primer caso el lanzamiento del material lo hace directamente la bomba de
dragado (a cañón), en el segundo caso, la estación de descarga succiona el material
que se depositó en la tolva previamente (figura 3.14).
Figura 3.15 Draga hidráulica autopropulsada. Técnicas de Dragado Primera parte, disponible en:
Fuente: http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf(Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
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La unidad de flotación, es un barco con propulsión propia en cuyo casco se aloja
también la tolva y el equipo de dragado. En general, la propulsión (máquinas y puente
de mando) se sitúan a popa mientras que en el resto del casco están la tolva y el
equipo de dragado; en ciertos casos los motores principales suministran la energía para
la propulsión y para el dragado.
La succión tiene lugar a través de tubos cuyo extremo superior se conecta a la bomba
de dragado y que llevan en el extremo inferior la rastra cuya función es la de recolectar
el azolve durante el desplazamiento.
Los tubos de succión, uno o dos, se disponen en las bandas, a popa o al centro del
casco, en su eje longitudinal; el primer arreglo es el más común.
Las rastras o colectores son de diseños diferentes para los diferentes tipos de suelos
que deben manejarse; para mejorar su eficiencia en los suelos compactos o
cementados en algún grado, utilizan chiflones de disgregación que van colocados en
ella misma. Algunos diseños llevan elementos de ataque como dientes o patines.
Las aberturas de las rejillas de las rastras de succión, son generalmente cuadradas o
rectangulares e impiden el paso de piedras o escombros que puedan alojarse en la
bomba de dragado, o en los conductos del sistema de distribución de la descarga a la
tolva.
Tipos básicos de rastras.- Al analizar el contacto y presión de la rastra sobre el fondo,
resultan tres tipos básicos:
a).-Fija (figura 3.15).
b).-Ajustable 3 posiciones (figura 3.16).
c).- Autoajustable (figura 3.17).
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Figura 3.16 Rastra Fija; Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México, Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria
de Marina, 231p.
Figura 3.17 Rastra Ajustable (3 posiciones) Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México, Talleres. Gráficos de la
Nación-Secretaria de Marina, 231p.
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Figura 3.18 Rastra Autoajustable Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México, Talleres. Gráficos de la Nación-
Secretaria de Marina, 231p.
Tubo lateral de succión.
Este tiene menor peso que la escala de acero estructural, y mayor flexibilidad debido a
dos conexiones esféricas tipo cardán, que se intercalan con ese fin, las que van
protegidas con manguitos de hule reforzados en la parte intermedia y en la inferior,
asegurados con brazos articulados, para evitar que durante el dragado se separen. La
primera conexión sólo permite el movimiento horizontal y la segunda únicamente el
vertical de la rastra. Este tubo de succión va suspendido de los pescantes por medio de
cables.
Estas conexiones flexibles de los tubos de succión y las innovaciones introducidas en el
sistema de los pescantes, permiten aguantar las arfadas provocadas por el oleaje.
96
Figura 3.19 Tubo lateral de succión. Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México,
TalleresGráficos de la Nación-Secretaría de Marina, 231p.
Amortiguadores de oleaje.
Estos dispositivos tienen por objeto:
• Evitar daños en el sistema de suspensión, causados por el oleaje.
• Hacer flexible la unión de la draga, con el tubo de succión y que la rastra se
mantenga constantemente sobre el fondo, a pesar de la arfadas del buque.
• Mantener la tensión en los cables del aparejo del pescante del tubo lateral de
succión, permitiendo pequeñas variaciones dentro de los límites predeterminados
(figuras 3.20 y 3.21).
97
Figura 3.20 Amortiguadores de oleaje. Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México, Talleres
Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
Figura 3.21 Amortiguadores de Oleaje oleo-neumático instalado en una Draga Autopropulsada. Fuente: Lavalle, M.D
(1999).Manual de Dragado. 1ed. México, Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
98
La capacidad de la tolva caracteriza el tamaño de estas dragas, las menores tienen
capacidades del orden de 300 metros cúbicos y las hay hasta de 10,000 metros
cúbicos.
Usualmente, el sitio de tiro del producto de estos dragados es fuera de la costa a
profundidades y situación en los que puede asegurarse que el material no será
arrastrado por el mar de regreso a la zona dragada; esta circunstancia permite la
descarga de las tolvas por el fondo, sirviéndose de compuertas abatibles en cuyo
diseño se procura el menor tiempo de vaciado, así como reducir al mínimo lo que el
borde inferior se proyecta abajo del casco; esto, para posibilitar el tiro lo más cerca de la
costa y reducir así los tiempos de navegación.
Con ese mismo propósito de descarga, a menor profundidad y también para reducir el
tiempo de dragado se han construido dragas con tolvas bivalvas, que pueden abrirse
separando sus dos mitades, según una charnela en el eje longitudinal a la altura de la
cubierta principal.
La bomba de dragado y demás elementos se proyectan procurando reducir el tiempo de
llenado de la tolva lo más posible.
El tiempo de llenado no depende sólo de la potencia y características de la bomba sino
de los materiales a dragar; los más nobles son los más densos, limpios y de partículas
de los tamaños que comprenden a las arenas, gravas y boleos pequeños, puesto que
se decantarán rápidamente permitiendo un desalojo rápido del agua de la mezcla.
Los materiales de granulometrías del rango de las arcillas y limos por ejemplo, tienen un
tiempo de decantación muy largo y una proporción importante se pierde junto con el
agua desalojada por los vertederos. Con materiales de éstos no es posible,
económicamente, llenar totalmente las tolvas lo que llevaría a ciclos de dragado
demasiado largos.
99
Este problema es frecuente en los puertos fluviales; en la mayor parte del canal de
navegación del Río Pánuco (Puerto de Tampico) por ejemplo, se manejan tolvas
conteniendo sólidos del orden del 15 al 20 % de su capacidad total.
Una draga de 4,000 m3 de capacidad, con una potencia de dragado de 6,300 H.P., con
dos tubos de succión de 100 cm (40") de diámetro, trabajando materiales granulares
limpios puede llenar su tolva del 90 al 95 % en tiempos del orden de 20 minutos (figuras
3.22, 3.23, 3.24 y 3.25).
100
Figura 3.22 Corte longitudinal y transversal de la Tolva de un Draga Autopropulsada. Fuente: Lavalle, M.D (1999).
Manual de Dragado. 1ed. México, Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
101
Figura 3.23 Cuarto de Máquinas Tolvas. Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México,
Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
102
Figura 3.24 Draga Hidráulica Autopropulsada .Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México,
Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
La operación eficiente de estas dragas depende de varios factores, pero es esencial la
determinación del ciclo de dragado (llenado-navegación de ida-vaciado y navegación de
regreso) más económico y dentro de ello, la determinación del tiempo de llenado más
eficiente, lo que a su vez determina el volumen límite que puede depositarse en la tolva,
antes de que la proporción de sólidos succionados que se decanta sea insignificante.
Esto se puede determinar fácilmente en la gráfica de llenado (volumen de sólidos
depositados vs. tiempos).
El plan de dragado, se hace procurando la mayor longitud posible del desplazamiento
durante el llenado de la tolva, procurando también el menor tiempo de maniobras para
regresar y continuar el llenado. Entre dos franjas continuas de ataque, debe
considerarse un traslape suficiente para evitar que queden protuberancias.
103
Es imprescindible en los dragados de conservación, contar con medios que aseguren el
posicionamiento correcto de la draga en las zonas de trabajo particularmente cuando
éstas son de grandes dimensiones, por ejemplo canales o lugares fuera de la costa, de
otra forma se corre el riesgo de dragar volúmenes fuera de las áreas contratadas, que
no son cobrables.
Existen en el mercado numerosos equipo de radioposicionamiento por medio de
antenas terrestres y por satélite, en los que su precisión va de 1 a 3 m.. Si se pretende
realizar trabajos sin los tipos de ayudas citados es necesario contar siempre con
balizamientos visibles en el día y luminosos por la noche.
Es importante determinar mediante pruebas en el sitio y con la propia draga, la altura a
la que debe llevarse la rastra, sobre todo en los fondos con suelos ligeros, para evitar
sobredragados superiores a los límites de proyecto y/o contrato. Debe tenerse en
cuenta que la succión, mientras más potente sea la bomba, tiene mayor radio de
influencia hacia abajo y a los lados.
La velocidad de desplazamiento en el recorrido de succión, debe también ajustarse
para participar positivamente junto con las revoluciones de la bomba y el
posicionamiento de la rastra, para conseguir la mezcla sólidos-agua más eficiente.
3.9 De autopropulsión tipo Chiapas.
Las dragas de este tipo, fueron construidas en Francia por la firma de “Dubigteon-
Normandie” (fig. 3.19 sus características principales).
Eslora Total 78.60 mts.
Eslora entre perpendiculares 73.10 mts.
Manga 14.25 mts.
Puntal a la cubierta principal 5.80 mts.
Profundidad de carena en carga, agua de mar
(Agua de decantación evacuada).
4.80 mts.
104
La capacidad de los tanques de combustible y agua dulce, dan a la draga una
autonomía en ruta libre de 6,000 millas, a una velocidad de crucero de 11 nudos. Sin
embargo la cantidad de combustible en dragado, debe limitarse para una autonomía de
13 días.
Estas dragas son autopropulsadas por dos motores diesel MAN, acoplados por medio
de reductores-inversores, a dos hélices de paso fijo. Estos dos motores impulsan dos
bombas centrifugas de dragado; en cada banda, se encuentra un tubo de flexión, no
rígido.
La draga puede efectuar las operaciones siguientes.
Dragado en marcha y descarga del material en la tolva. Este dragado, se puede
efectuar a una velocidad de dos nudos y contra de una corriente máxima de cuatro
nudos. Los tubos laterales de succión, están equipados con suspensión óleo-neumática
que permite operar con oleaje, hasta de 2 metros de altura de la cresta. Las dos
bombas centrífugas de dragado, llenan la tolva de 1,100 metros cúbicos, en un
promedio de 30 minutos.
Dragado a punto fijo y descarga de material en la tolva. Para esta operación, se fondea
un ancla de proa y eventualmente otra de popa. El tiempo de carga de la tolva de 1100
metros cúbicos, es aproximadamente de 60 minutos, debido a que se tiene que efectuar
el cambio de la rastra de la succión y montaje de la boquilla.
Achique de la tolva, antes de iniciar el dragado de materiales de difícil asentamiento o
que decantan mal.
Vaciado del material depositado en la tolva, mediante la compuerta del fondo de la tolva
lleva 12 compuertas, 6 a cada banda. Están construidas de chapas de acero de su
centro, por varillas rígidas operadas por cilindros hidráulicos de doble efecto. Al cerrar
105
las compuertas, ajustan sobre juntas especiales de caucho que aseguran una buena
estanqueidad de la tolva.
Recuperación del material depositado en la tolva, descargando a tierra, por tubería. Se
realiza mediante aspiración del material que se descargando a tierra, por tubería
adaptada especialmente. La succión, se efectúa mediante dos conductores
longitudinales, colocados en el fondo. Cada conducto lleva 6 compuertas que están
conectadas a proa, de la tolva, a una toma de agua del fondo. Dos monitores colocados
a proa y a popa de la tolva y orientables en cualquier posición, distribuyendo el material
y desprenden, para facilitar su caída a los conductos de recuperación.
Figura 3.25 Draga Hidráulica Autopropulsada. Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México,
Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
106
3.10 Dragas de brazo móvil.
Este tipo de dragas, nació con la necesidad de remover grandes volúmenes de material
subacuático con el menor costo.
La construcción de esta draga, planteó serios problemas de ingeniería naval, como la
colocación de un contrapeso de más de 1000 ton. que compensa el peso del brazo
giratorio de acero tubular de 100metros de longitud a partir del costado, se soporta la
tubería de descarga cuando la draga por agitación (figura 3.25 ), por esa línea pasa la
mezcla a una velocidad de 8mts/seg.
Figura 3.26 Draga de brazo móvil. Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México,
Talleres Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
La cantidad mensual de material dragado por la draga de la figura 3.25, pasa en
condiciones favorables, de los 7’000,000 metros cúbicos.
El impulso de reacción de la descarga se calcula en 10,433 kg. que tiende hacer guiñar
la draga, esto se compensa, gobernando con timón en sentido contrario.
107
Las bombas centrifugas de dragado son cuatro de 30” de succión 32” de dragas, las
que mediante un sistema muy complejo de conexiones, derivaciones y válvulas,
conducen por la tubería el material dragado a la tolva o bien, pueden descargarlo por el
brazo giratorio cuando el dragado es por agitación.
La capacidad nominal de las bombas es de 43,150 metros cúbicos por hora, que
equivalen a una aproximación de 5,000 metros cúbicos por hora.
El método de dragado por agitación, con una draga de brazo giratorio, tiene las
siguientes ventajas sobre las que solo lo hacen a tolva:
• El material que se está dragando, es descargado al mismo tiempo por el brazo
giratorio, en zonas fueras del canal, de modo que las partículas de
sedimentación rápida, lo hacen fuera del cauce del mismo. En cambio, el
material que sale del vertedero de una tolva, se deposita directamente a popa de
la dragada.
• La distancia de la descarga lateral de la dragada, aumenta con la velocidad de
salida del material, lo que permite encausarlo con efecto favorable, en sentido
perpendicular al eje del canal.
• La descarga, puede ser continua, sin tener que interrumpir el bombeo para
descargarlo, como sucede con una draga con autopropulsión con tolva.
• La descarga se puede efectuar por el lado de mayores ventajas, puesto que el
brazo móvil puede descubrir un arco de 180 grados.
La profundidad máxima de dragado es de 18 metros, y la capacidad de la tolva es de
6,580 metros cúbicos. El desplazamiento de la draga lastrada, es de 15,645 ton; y en
máxima carga de 28,700 ton. Los resultados obtenidos por esta draga son excelentes,
por lo que su eficiencia es optima en dragados de grandes volúmenes.
108
3.11 Dragas de bomba “S”.
Estas dragas fabricadas por la M.A.N. de Alemania, llevan como elemento principal un
dispositivo llamado bomba “S” de presión, en oposición a la bomba centrifuga de
succión, usada en las demás unidades. La bomba “S” tiene características de
suministro con pendientes muy elevada, en comparación con la bomba centrifuga,
como se puede observar en la figura 3.26.
Figura 3.27 Bomba de succión “S” centrifuga de dragado. Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México, Talleres.
Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
Esta bomba esta acoplada en forma móvil, mediante una escala de dragado que la
mantiene en posición de trabajo por medio de una cabria o pluma con su
correspondiente aparejo de izaje. Puede adaptarse a una draga estacionaria (figura
3.27) o a una autopropulsión con tolva (figura 3.28).
La bomba impulsora, montada aparte suministra la corriente de agua con presión
necesaria para accionar la bomba “S”. El dispositivo de izaje, permite situar la boquilla
109
de succión, directamente sobre el material que se va a dragar. Las capas duras o de
material compactado se pueden remover, empleando medios mecánicos como un
cortador rotatorio por chorro de agua expulsada por la tubería de lavado
El trabajo de la bomba “S” se basa en el intercambio de impulso, entre una corriente de
agua impulsora y una corriente de extracción
La bomba “S” se construye normalmente para capacidades de suministro de 20 a 600
metros cúbicos de material sólido por hora, pero pueden construirse para rendimientos
mayores.
Figura3.28 Draga estacionaria con bomba “S” de la M.A.N. Fuente, Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México, Talleres.
Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
Mediante juegos adicionales de tubos, se pueden variar en un amplio margen, la
longitud de la tubería de succión de la escala y por tanto, la profundidad de dragado. Su
empleo, muy variado, permite obtener grava y arena como materiales de construcción
eliminar los azolves de lodo y arena en los puertos en los canales en ríos y presas.
110
Figura.3.29 Draga de auto propulsión con tolva y bomba “S” de la M.A.N.
Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México, Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
111
3.12 Instalaciones fijas del dragado.
Cuando la acumulación de azolves es constante, es práctico y económico, emplear una
instalación en tierra, cuyo gasto de operación y mantenimiento, indudablemente es
menor que el originado por una draga flotante. La instalación consta de una grúa, una
bomba centrífuga de dragado, con su correspondiente motor eléctrico para aprovechar
la electricidad de la red local y un tubo de succión flexible, semejante al de las dragas
de autopropulsión (figura 3.30.
Figura 3.30 Draga Hidráulica Estacionaria. Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México,
Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
El personal para la operación y mantenimiento de una draga con estas características,
es reducido.
Si la instalación se hace movible sobre una vía, podrá dragar a lo largo de todo el
muelle en el que se emplee.
112
LA MAQUINA DE DRAGADO
TIPO SISTEMA
MÉTODO
CARACTERÍSTICAS M
ECÁN
ICAS
DE CANGILONES O DE
ROSARIO
ESTACIONARIA
O
AUTOPROPULSIÓN
O
CON TOLVA
1. Capacidad relativamente grande.
2. Costo de operación relativamente bajo.
3. Conveniente para operar en áreas amplias.
4. Adecuado para dragar con material compacto.
5. Adecuado para dragar con mal tiempo o corriente
marinas.
DE GRÚA(ALMEJA,
GRANADA O GARFIO)
1. Adecuada para dragar en lugares estrechos.
2. Adecuada para dragados en pequeña escala.
3. Construcción simple.
4.-Bajo costo de construcción.
5. Incrementa el dragado.
DE CUCHARÓN 1. Adecuada para extracción de rocas y terrenos duros.
2.-Requiere reparaciones mínimas.
3.- No necesita anclas, por tanto no estorba a la
navegación.
HID
RA
ULI
CAS
SUCCIÓN SIMPLE
ESTACIONARIAS
1. Ejecuta simultáneamente el dragado y relleno, por
una unidad integral.
2. Bajo costo de de operación.
3. Gran capacidad de dragado.
4. Relativamente bajo costo de construcción.
5. En el caso de contar con cortador, puede dragar
material compacto.
SUCCIÓN CON
CORTADOR
CON
TOLVA
Succión
por tubo
lateral
AUTOPROPULSIÓN
1. Conveniente para dragado de canales con marejada.
2.-No requiere anclajes, por tanto no estorba a la
navegación.
3. Facilidad de descarga de material a la tolva.
4. Conveniente para dragado de arena y fango.
Succión
con escala
de
dragado
CHIAPAS
1. Excelente autonomía, debido a su capacidad de
combustible.
2.-Versatilidad de las operaciones de dragado.
3. descarga de material mediante compuertas de la tolva
o por tuberías.
4. Posibilidad de dragado en marcha o a punto fijo.
5. Condiciones para operación, excelentes.
Figura 3.31 Maquina de Dragado. Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México,
Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
113
Capitulo IV Proceso de Dragado en Obras Portuarias.
El proceso, es factor importante dentro de la optimización en tiempo y de los equipos
adecuados para su mejor utilización dentro de las obras a ejecutar obteniendo un mayor
desempeño.
4.1 Características de embarcación mayor, promedio del puerto.
La profundidad a que deben dragarse y mantener los puertos, depende de lo siguiente:
• Del calado de los mayores buques que frecuentan el puerto.
• Del desarrollo que en un futuro próximo, puede tener el puerto.
4.2 Calado.
Con relación al primer punto, se deben obtener en la capitanía del puerto del lugar, las
estadísticas sobre las entradas y salidas de buques, clasificándolos de acuerdo con sus
calados máximos, esto servirá para normar criterios y decidir, si debe o no hacerse el
dragado, siempre que los beneficios que produzca al mantener la profundidad sean
mayores que los costos.
En casos donde se necesita aumentar la profundidad del calado, por tan sólo unos
barcos no frecuentes y que económicamente no es conveniente, la entrada y salida
deberá efectuarse en pleamar e incluso, deberá considerarse la posibilidad de cargarlos
fuera del puerto, si la profundidad no fuera suficiente.
114
En cuanto al segundo punto, el dragado se justificaría, si después de hacer el estudio
de zona de influencia económica o hínterland, se determinara que en un futuro próximo,
se tendría carga suficiente que transportar para buques de cierto tonelaje y de acuerdo
con el calado que estos requieran, se efectuaría el dragado.
4.3 Plantilla (sección de los canales y/o dársenas).
En la planificación, se fijarán las dimensiones en planta y profundidad de la zona de
dragado, de acuerdo con las necesidades de los buques de mayor tonelaje y además,
las características del fondo, oleaje y velocidad del buque, en el lugar de que se trata.
4.4 Profundidades de proyecto.
Las características del fondo, deben tomarse muy en cuenta, a fin de dejar el espacio
suficiente (sobre dragado) entre la quilla del buque y éste. Si el casco tocara material
suave, no le ocasionaría daño alguno, por lo que una distancia de 30 cm de
sobredragado próximamente, se considera suficiente. Cuando el fondo es de roca o
arenisca, cualquier golpe es peligroso, por lo que deberá considerarse un espacio de 90
cm de sobre dragado.
Si en el lugar considerado existe oleaje, habrá que aumentar a la profundidad, una
cantidad adicional igual a la mitad de la altura de las olas.
La velocidad, también es un factor que debe tomarse en consideración, pues un buque
navegando a unos 6 u 8 nudos, origina una depresión aproximada de 70 cm. (squat)
efecto generado por el movimiento del buque.
115
Por lo anterior, la profundidad de dragado necesaria en un puerto, será la suma del
máximo calado de los buques de mayor frecuencia, más una cantidad suplementaria,
de acuerdo con la naturaleza del fondo del lugar, más los valores considerados por el
oleaje, teniendo en cuenta los de mayor altura que se originen en la zona, más la
depresión causada por la velocidad.
En lugares donde se observa la tendencia a la acumulación de azolve, conviene dragar
a una mayor profundidad de la necesaria, con el fin de disponer de una trampa o
depósito de azolve que proporcione un margen suficiente o reserva de profundidad,
para que los dragados de conservación sean a mayor intervalo.
Efectuando sondeos periódicos, se tiene idea de los aportes por arrastre de azolves y
cuando la reserva de profundidad del depósito se esté agotando, se debe programar el
nuevo dragado de mantenimiento.
El conservar la profundidad necesaria en un puerto, proporciona los siguientes
beneficios:
• Entrada y salida de embarcaciones con carga completa, disminuyendo los
tiempos perdidos por esperas de la pleamar.
• Reducción de estadías y costos de operación, al evitar maniobras de recargar los
buques fuera del abrigo y protección de escolleras u otra obra exterior similar.
• Reducción del número de accidentes o averías y por consiguiente, bajas primas
de seguros.
La seguridad que ofrezca un puerto, depende fundamentalmente de su profundidad, lo
que al final, se refleja en mayor afluencia de buques y un incremento en el volumen de
carga que se mueve y por consiguiente, menor costo tonelada-nudo transportada.
116
Un puerto con profundidad suficiente, aún sin instalaciones de carga y descarga para
los buques puede operar, pero sin el tirante de agua requerido, las instalaciones y
facilidades que se tengan son inútiles.
4.5 Selección de la draga para su óptimo aprovechamiento.
Terminados los estudios previos, conocida la maquinaria y los principios básicos del
dragado, el siguiente paso es organizar la obra, elegir el equipo y calcular los
rendimientos que tendrán y la forma en que ha de llevarse a cabo la obra.
Elección del Equipo de dragado.
En este punto, intervienen varios factores, además de las características propias de un
barco para efectuar un trabajo determinado, posibilidad de transportarlo, condiciones
del lugar de la obra, etc.
La elección del equipo de dragado, depende fundamentalmente de las siguientes
condiciones:
Características del Suelo.
El suelo puede estudiarse, atendiendo su dureza, características generales y por su
consistencia y otros aspectos similares que orientan en primera instancia sobre los
equipos que pueden utilizarse, por lo que a continuación se determina el más adecuado
para los diferentes tipos de suelo:
117
• Rocas.- Exigen rompimiento previo a la extracción, se efectúa con dragas de
cangilones o de rosario, de cucharón o de grúa.
• Suelos Compactos.- Es necesario el corte previo a su extracción; las mejores
dragas para este tipo de suelos, son de grúa; pueden emplearse las de rosario y
las de cortador, si existen boleos, entonces la draga con cortador, deberá ser de
grandes dimensiones.
• Suelos Medios.- En estos suelos, las dragas más apropiadas son las de rosario y
las de cortador; pueden emplearse las de grúa y en ocasiones las de cucharón o
las de succión, ya sea simple o con cortador.
• Suelos Blandos.- Este tipo de suelos, puede trabajarse con cualquier tipo de
draga. Dan excelentes resultados las de succión, estacionarias o de arrastre.
• Suelos cohesivos.- Este suelo debe ser previamente disgregado, pues la
succión, no es suficiente para arrastrarlo, genera problemas en las dragas de tipo
mecánico por su adherencia. En las de cortador de succión, provocan retrasos
por taponamiento de tuberías. Debe extraerse con dragas de rosario, preparadas
con inyectores de agua para la limpieza de cangilones o con cortadores
diseñados especialmente.
• Arena Compacta.- Cortador, dragas estacionarias de succión, dragas de arrastre
con cabeza especial o de grúa.
• Arena Suelta.- Draga de rosario, draga estacionaria o de autopropulsión de
succión, o draga de arrastre.
• Arena Fangosa.- Draga de succión de arrastre o estacionaria, draga de rosario,
con cortador o de cucharón.
• Fangos.- Draga de rosario, con cortador, de cucharón o estacionaria de succión.
118
• Arcillas Sueltas.- Draga de rosario con cortador, de cucharón o de succión.
• Arcillas Plásticas.- Draga de rosario con cortador, de cucharón, de grúa con
almeja, granada o garfio.
• Arenas con Grava.- Draga de cortador, de rosario, de cucharón o de grúa.
• Margas.- Con cortador, de rosario o de grúa.
• Rocas.- Draga de rosario, de cucharón o de grúa (previamente quebradas con
rompe-rocas o explosivos).
Condiciones del lugar de la obra.
Las condiciones físicas del lugar de la obra, pueden obligar a adoptar soluciones
forzadas, como las siguientes:
• Calado.- En aguas poco profundas, se tendrá que empezar con dragas de poco
calado, como las de rosario o las de succión estacionarías, pues la de
autopropulsión, requieren un calado promedio de dos metros más, por el
aumento que experimentan al ir cargada la cántara. En caso de que se requiera
abrir un nuevo cauce, se emplearán dragas de ataque frontal para abrir camino.
Cuando el dragado se ejecute en zonas de calado suficiente pero encerradas por
otras de menor calado que sólo puedan atravesarse en pleamar, se utilizará el
equipo que permita vaciar en zonas interiores, sin necesidad de pasar por la
barra que únicamente permitiría trabajar a determinadas horas.
• Situación.- En lugares de oleaje importante, no se recomienda el empleo de
dragas de rosario por la posibilidad de que se rompan las cadenas de anclaje, ni
las dragas con cortador, por las probabilidades que existen de que se rompan los
zancos, tampoco, es recomendable el transporte de gánguiles por las averías
119
que se producen al abarloarlos a las dragas. En casos en que sea imprescindible
el uso de las dragas de rosario o cortador, la obra deberá ejecutarse en tiempos
tranquilos, dejando siempre a los costados, remolcadores que en caso necesario,
retirarán a punto, el artefacto.
Si el punto a dragar, está situado en canales o dársenas con mucho tráfico, las
dragas de arrastre, no serán apropiadas por su dificultad de maniobra.
• Dimensiones de la Zona.- Si se trata de canales estrechos y de poco calado, no
es adecuado utilizar dragas que exigen un calado mínimo, por que las escalas de
dragado o los tubos de succión, trabajarían demasiado tendidas y en malas
condiciones. Estos casos, se resuelven con dragas de cucharón o dragas
“enanas” que son pequeñas dragas de rosario o succión que arrojan el producto
directamente a tierra.
• Posibilidad de Vaciaderos.- Si existen zonas de tiro, el sistema más apropiado,
es el de cortar o las dragas hidráulicas de autopropulsión que dragan,
transportan y vierten directamente el producto. De no poder instalar tuberías
flotantes o submarinas, es recomendable utilizar dragas de rosario y elevadores
o de succión con elevadores propios.
Si no existen zonas de tiro, deberá descartarse el sistema de bombeo a tierra,
por tuberías o mediante elevadores y elegir el transporte por cántara (gánguiles)
y descargar por fondo.
• Rendimiento Necesario y Costos.- El volumen a dragar, influye en la elección del
equipo de dragado. Si es pequeño el trabajo, se hará con una unidad pequeña,
tal vez una draga de cucharón, etc. Si el volumen es grande, deberá analizarse
120
la posibilidad de utilizar equipos muy potentes y de mayores rendimientos,
aunque no sean los más adecuados.
• Condiciones Especiales.- Finalmente, existen otras causas que determinan la
elección final, como es por ejemplo, la posibilidad de que la obra ejecutada sea
efectiva, desde el inicio. Esto, sucede al emplear la draga de succión
estacionaría que al trabajar, forma hoyos que la corriente nivela y mientras no se
termina totalmente la obra, el calado será el del punto sin dragar.
Condiciones de la Maquinaría.
No se puede decir que cada tipo de draga sea adecuada, exclusivamente para un
determinado tipo de suelo, pero es indudable que su comportamiento es diferente.
Aplicaciones de la Draga.
Es muy importante tener en cuenta que al formar el equipo de dragado, existe
incompatibilidad entre algunos artefactos que condiciona su uso para determinados
dragados y para determinados suelos. Por lo anterior, se enumeran a continuación las
principales aplicaciones de las dragas, en base a los deferentes tipos de suelos.
• Dragas de Cucharón.- Trabajan bien en terrenos suaves y cohesivos; mal en
suelos muy fluidos como fangos, por escaparse el suelo de la cuchara, y en
suelos duros, por no penetrar el cucharón en ellos. Utilizando cucharones muy
pesados y de forma apropiada, es posible utilizar esta draga en arenas
compactas y en rocas sueltas.
• Dragas de Grúa.- Muy eficientes para el dragado de suelos duros o rocosos.
Tratándose de rocas semiduras, reducen el número de voladuras y la utilización
121
de equipo rompe-rocas. Son de gran utilidad y de gran rendimiento en los suelos
apropiados.
• Dragas de Rosario o Cangilones.- Su uso es muy amplio, debido a las grandes
producciones que tienen en casi cualquier tipo de suelos. Funcionan mal en
arcillas de alta cohesividad porque se pegan al cangilón, reduciendo con esto, la
capacidad de los mismos; en arenas muy compactas, presenta dificultades en la
penetración y en fango líquido, su rendimiento decrece notablemente.
• Dragas Rompe Rocas.- Se emplean en zonas rocosas donde las dragas de grúa
o de rosario son incapaces de arrancar el material, o lo hacen a base de grandes
gastos y riesgos. Este tipo de draga, se emplea alternativamente con el sistema
de explosivos, dependiendo la elección de diferentes causas. Cabe señalar que
las restricciones actuales, en lo que se refiere al uso de explosivos, dado su
impacto significativo en el medio ambiente marino, deben respetarse
cuidadosamente.
• Dragas de Succión Estacionarias.- Funcionan muy bien en arenas sueltas o
semicompactadas; e incluso con contenido de gravas, aunque en este caso, se
producen desgastes excesivos en las bombas centrifugas. También, son
comúnmente utilizadas en suelos fangosos, compactos o cohesivos, debiendo
utilizar en estos casos, el tipo de cortador más adecuado, según la dureza y
cohesividad del material a extraer. En los casos en que el material es muy suelto
y de baja densidad, se puede trabajar únicamente con la succión.
• Dragas Hidráulicas de Autopropulsión.- En casos como éste, en que el producto
del dragado es depositado en la tolva de la draga, no es recomendable su uso
con suelos de difícil decantación como fango, arenas finas así como en arcillas
plásticas, etc., su campo apropiado, son las arenas, fangosas, sueltas o
semicompactas, con densidades y granulometría significativas.
122
• Dragas de Succión en Arrastre.- Su principal utilidad, es en arenas sueltas o
arenas fangosas. Por su forma de trabajo, no sirve para terrenos compactados
que exigen potencias de aspiración muy elevadas. Utilizada en los suelos
apropiados, es un artefacto magnífico de rendimientos altos.
• Draga con Cortador.- Es del tipo de las de succión que sirve para casi toda clase
de suelos, la cual se puede emplear en cualquier caso, ya que por el efecto del
cortador, desmenuza cualquier suelo por compacto que sea, y permite que sea
succionado fácilmente. Debe elegirse entre otras características, la potencia
apropiada de la bomba de succión y básicamente el cortador más adecuado.
Operación del Dragado.
Al observar los resultados de cálculo, entre el material en tolva y el medido en sitio a
base de levantamientos batimétricos, en teoría deberían ser iguales, pero en la práctica
acusan una gran diferencia, aún en lugares donde no existen azolves frecuentes.
Por lo anterior, para obtener los óptimos resultados se debe capacitar al personal que
realiza la medición en tolva, para que ésta sea lo más apegada a la realidad.
Método para medir la carga en la tolva: La cantidad de sólidos que se asientan en la
tolva, se puede medir sondeando después suspender el bombeo. Para este propósito
se emplea un disco en forma de cazuela sujeto a una sondaleza. El disco generalmente
usado es de 15 cm. con un peso de 510 grs. aproximadamente, y se supone que podrá
reposar en el nivel superior de los sólidos asentados.
De 8 a 12 sondeos deberán ser efectuados en cada tolva, obteniendo un promedio de
lecturas y en consecuencia el volumen de sólidos asentados, valor que se obtendrá al
entrar con la lectura promedio en la gráfica de la tolva, que el fabricante elabora para
cada draga.
123
Simultáneamente con las sondas de la mezcla, se toman muestras arriba del plano de
los sólidos asentados. Para este propósito se ha diseñado un aparato muy sencillo que
consiste en un recipiente cilíndrico que va asegurado a una regla graduada. Se baja
hasta tocar el material asentado, y mediante la varilla que va unida a la tapa, se quita
ésta, llenándose el recipiente con el material obtenido a esa profundidad, y tapándolo
de nuevo para que no sufra alteración alguna.
Se deberán obtener muestras en tolva a diferentes alturas, llevándose el registro de las
mismas.
Todas las muestras así tomadas, se mezclan para obtener el promedio, lo cual dará el
porcentaje de sólidos en suspensión contenidos en la carga.
La cantidad de sólidos en suspensión en cada carga, es calculada multiplicando el
volumen total de la tolva, menos la porción asentada, por el promedio del porcentaje del
material en suspensión.
El total de metros cúbicos de material en cada carga, es la suma de sólidos asentados
más los que se encuentran en suspensión.
En las dragas autopropulsadas más modernas, existen algunos otros métodos para
cuantificar el volumen de material depositado en la tolva, como es el indicador
electrónico del peso en toneladas que registra la tolva, para lo cual primeramente al
terminar de dragar, se espera a que se asiente la mayor parte del material en la tolva
mientras navega a la descarga, para posteriormente expulsar por medio de bombeo el
agua que se encuentra en la parte superior del material. Con el peso que registre en
ese momento y el conocimiento previo de la densidad del material que se está
dragando se conocerá el volumen depositado en la tolva. Este procedimiento es
aproximado.
124
Existe otro indicador que se registra en pantalla e imprime posteriormente una gráfica
de desplazamiento de la unidad en miles de toneladas, contra el tiempo; la cual es una
línea continua que permitirá ver el inicio del llenado y el tiempo que tarda, y cuando la
gráfica prácticamente se vuelve horizontal es que la tolva ya no recibe carga, o sea el
material que está entrando es el mismo que sale por los vertederos laterales, lo que
indica la necesidad de suspender el bombeo e ir a tirar el material, siendo esta la carga
económica de la tolva (figura 4.1).
Figura 4.1 Gráfica de la operación continúa de una draga autopropulsada. Disponible en: Fuente: Macdonel, M.G., Ingeniería
Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
Para fines de programación y control de las obras de dragado es determinante conocer
los parámetros de operación de las dragas.
A continuación como un ejemplo práctico de lo expresado anteriormente, se reflejan los
resultados obtenidos del muestreo en tolva y ciclo de operación de una draga
autopropulsada, que no cuenta con aparatos de medición directa. Estos se derivan de
la compilación de una serie de datos de campo que bajo un sistema establecido, son
ordenados y analizados en gabinete.
125
El sistema aplicado al muestreo en tolva, requiere de pruebas primarias de laboratorio,
y los datos del ciclo de operación se obtienen mediante mediciones de tiempos en
campo.
Lo anterior permite conocer el peso específico del material extraído, depositado en
tolva, y el comportamiento de la carga de sólidos durante el ciclo de operación. Dicho
comportamiento es obtenido por incremento de calados, (midiendo con una regla
graduada a partir de la cubierta, al espejo del agua), ya que esta draga no cuenta con
aparatos de medición directa.
Al término del tiempo efectivo de dragado se efectúa el aforo directo en tolva, con el
objeto de medir el volumen de sólidos decantados, mismo que posteriormente será
comparado con el volumen obtenido por métodos analíticos.
Descripción de muestreo en tolva y medición de calados.
Las muestras que serán analizadas en el laboratorio se obtienen directamente de la
tolva de la draga. La toma de la muestra se efectúa mediante un recipiente metálico de
20 litros de capacidad, sujeto a una cuerda de polipropileno que resista el tirante de
tensión, posteriormente se vierte la cantidad requerida en recipientes de un litro. El
muestreo se hace de forma continua hasta suspender el dragado.
Las muestras tomadas deben contener: Agua de la zona de dragado, mezcla o
suspensión arriba de los sólidos decantados en tolva y material decantado.
Las pruebas de laboratorio aplicadas al muestreo son:
• Peso específico del material saturado (material decantado).
• Porcentaje de sólidos en suspensión arriba del plano decantado.
• Peso específico del agua de la zona del dragado.
126
Simultáneamente al muestreo se realiza la medición de calados, por ambas bandas de
la draga.
El incremento de calados se obtiene por sustracción de las lecturas anteriores, del
puntal de la draga.
Análisis de laboratorio del muestreo efectuado a bordo de la draga operando en la
dársena de ciaboga en Tuxpan, Ver.
a.-Peso específico del material saturado لاs = Wvs - Wv
Vs .s = Peso específico del material saturadoلا
Wvs = Peso del vaso lleno del material saturado.
Wv = Peso del vaso vacío.
Vs = Volumen que ocupa el material saturado
Pesos de los recipientes vacíos
W1 = 145.7 grs.
W2 = 142.55 grs.
W3 = 150.85 grs.
Volumen de los recipientes = 300 cm3
b.- Porcentaje de sólidos en suspensión.
Wm = Peso de la mezcla arriba del material decantado en tolva.
Ww = Peso del agua de la zona de dragado.
Ws = Peso del material decantado en promedio.
127
N o t a: Se incluye el peso del vaso en las siguientes operaciones.
c.- Peso específico del agua de la zona de dragado.
w = Peso específico del agua.
Wvw = Peso del vaso lleno de agua.
Wv = Peso del vaso vacío.
Vw = Volumen que ocupa el agua.
Obtención del volumen de material en tolva.
Para medir el volumen de material en tolva a través del sistema de franco bordo en las
dragas autopropulsadas que no cuentan con sistema de medición electrónico, se
procede de la siguiente manera:
• Se llena la tolva con agua y se mide ambos franco bordo obteniendo así una
altura promedio, por ejemplo: 1.58 m. que sustraídos a los 5.8 m. que es el
puntal de la draga (pd), dará como resultado 4.22 m., lo cual sirve para entrar en
la tabla No. 4.2, donde se obtiene el peso de la draga llena de agua
Wdw = 3, 507 ton.
• Una vez obtenido el peso anterior se saca el agua de la tolva hasta quedar con
agua residual.
• Al concluir el proceso del punto 2 se cierran las compuertas y se inicia el llenado
de la tolva con mezcla.
• Al iniciarse el llenado de la tolva habrá personal tomando sus lecturas en ambas
bandas, así como el muestreo en la tolva para obtener todos los datos
necesarios que permitan determinar el comportamiento de la carga de sólidos en
tolva (tabla 4.3).
128
• Al suspender el dragado se toma la última lectura de franco bordo, obteniendo un
promedio de 1.11 m., que restado al puntal pd = 5.80 m., da un calado de 4.69
m., este dato se busca en la tabla No. 4.2 y da 3,947 ton. de peso.
• Finalmente, con los datos obtenidos mediante este proceso y los resultados de
laboratorio, se aplica el Principio de Arquímedes llegando a la siguiente
conclusión:
Vs= Wdm – Wdw / لا s - لا w
Dónde:
Vs = Volumen de sólidos en tolva (decantados y en suspensión).
Wdm = Peso de la draga con mezcla.
Wdw = Peso de la draga llena de agua.
.s = Peso específico de sólido لا
.w = Peso específico del agua لا
Ejemplo:
Vs = 3,947 – 3,507 / 1.70- 0.98 = 611 m3
129
CALADO PESO (TON) CALADO PESO
(TON) CALADO PESO (TON) CALADO PESO
(TON)
3.30 2665.00 3.71 3037.00 4.12 3413.00 4.53 3793.20
3.31 2679.00 3.72 3046.00 4.13 3422.00 4.54 3802.60
3.32 2683.00 3.73 3055.00 4.14 3431.00 4.55 3812.00
3.33 2692.00 3.74 3064.00 4.15 3440.00 4.56 3821.60
3.34 2701.00 3.75 3073.00 4.16 3449.60 4.57 3831.20
3.35 2710.00 3.76 3082.00 4.17 3450.20 4.58 3840.80 3.36 2719.00 3.77 3091.00 4.18 3468.80 4.59 3850.40
3.37 2720.00 3.78 3100.00 4.19 3478.40 4.60 3860.00
3.38 2737.00 3.79 3109.00 4.20 3408.00 4.61 3869.60
3.39 2746.00 3.80 3118.00 4.21 3497.80 4.62 3879.20
3.40 2755.00 3.81 3127.40 4.22 3517.60 4.63 3888.80
3.41 2764.00 3.82 3130.80 4.23 3517.40 4.64 3898.40
3.42 2773.00 3.83 3140.20 4.24 3527.20 4.65 3905.00
3.43 2782.00 3.84 3155.00 4.25 3537.00 4.66 3917.80
3.44 2791.00 3.85 3165.00 4.26 3545.60 4.67 3927.60
3.45 2800.00 3.86 3176.00 4.27 3554.20 4.68 3937.40 3.46 2809.00 3.87 3187.00 4.28 3562.80 4.69 3947.20
3.47 2818.00 3.88 3190.00 4.29 3571.40 4.70 3957.00
3.48 2827.00 3.89 3209.00 4.30 3580.00 4.71 3966.60
3.49 2836.00 3.90 3220.00 4.31 3589.00 4.72 3976.20
3.50 2845.00 3.91 3227.00 4.32 3598.00 4.73 3985.80
3.51 2854.00 3.92 3234.00 4.33 3607.00 4.74 3995.40
3.52 2863.00 3.93 3241.00 4.34 3616.00 4.75 4005.00
3.53 2872.00 3.94 3248.00 4.35 3625.00 4.76 4014.40
3.54 2881.00 3.95 3255.00 4.36 3634.60 4.77 4023.60
3.55 2890.00 3.96 3265.00 4.37 3644.20 4.78 4033.20
3.56 2899.00 3.97 3275.00 4.38 3653.80 4.79 4042.60
3.57 2908.00 3.98 3285.00 4.39 3663.40 4.80 4052.00
3.58 2917.00 3.99 3295.00 4.40 3673.00 4.81 4061.60
3.59 2926.00 4.00 3305.00 4.41 3602.40 4.82 4071.20
3.60 2935.00 4.01 3314.00 4.42 3691.80 4.83 4080.80
3.61 2944.00 4.02 3323.00 4.43 3701.20 4.84 4090.40
3.62 2953.00 4.03 3332.00 4.44 3710.60 4.85 4100.00
3.63 2962.00 4.04 3341.00 4.45 3720.00
3.64 2971.00 4.05 3350.00 4.46 3729.00
3.65 2950.00 4.06 3359.00 4.47 3738.00
3.66 2989.60 4.07 3368.00 4.48 3747.00
3.67 2999.20 4.08 3377.00 4.49 3756.00
3.68 3008.80 4.09 3386.00 4.50 3765.00
3.69 3018.40 4.10 3395.00 4.51 3774.40
3.70 3028.00 4.11 3404.00 4.52 3783.60
Tabla 4.2
Peso de una Draga de 1100/1400m3 de capacidad en tolva, en función del calado. Disponible en: Fuente: Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
130
TIEMPO (minutos)
bordo Estribor Fe (m)
Franco bordo Babor Fb.
(m)
Franco Bordo Babor Medio Fm=1/2 Fe+
Fb.(m) Calado Pd-Fm Wdm Wdm-Wdw Vs=(Wdm-
Wdw) / (gs-gw)
0 2.40 2.40 2.40 3.40 2755.00 -752.00
1 2.35 2.38 2.36 3.44 2791.00 -716.00 2 2.19 2.25 2.22 3.58 2917.00 -590.00
3 2.09 2.08 2.08 3.72 3046.00 -461.00
4 1.99 2.05 2.02 3.78 3100.00 -407.00 5 1.89 1.95 1.92 3.88 3196.00 -311.00
6 1.60 1.55 1.57 4.23 3517.00 10.00 13.00
7 1.41 1.55 1.48 4.32 3598.00 91.00 126.00 8 1.39 1.55 1.47 4.33 3607.00 100.00 138.00
9 1.38 1.55 1.44 4.36 3635.00 128.00 177.00
10 1.35 1.55 1.45 4.35 3625.00 118.00 163.00 11 1.34 1.53 1.43 4.37 3644.00 137.00 190.00
12 1.34 1.53 1.43 4.37 3644.00 137.00 190.00
13 1.33 1.53 1.43 4.37 3644.00 137.00 190.00 14 1.33 1.53 1.43 4.37 3644.00 137.00 190.00
15 1.30 1.50 1.40 4.40 3673.00 166.00 230.00
16 1.30 1.50 1.40 4.40 3673.00 166.00 230.00 17 1.29 1.50 1.39 4.41 3682.00 175.00 243.00
18 1.29 1.49 1.39 4.41 3682.00 175.00 243.00
19 1.27 1.47 1.37 4.43 3701.00 194.00 269.00 20 1.27 1.45 1.36 4.44 3710.00 203.00 281.00
21 1.29 1.45 1.37 4.43 3701.00 194.00 243.00
22 1.29 1.45 1.37 4.43 3701.00 194.00 243.00 23 1.27 1.45 1.36 4.44 3710.00 203.00 281.00
24 1.27 1.45 1.36 4.44 3710.00 203.00 281.00
25 1.26 1.40 1.33 4.47 3738.00 231.00 320.00 26 1.26 1.39 1.32 4.48 3747.00 240.00 333.00
27 1.29 1.39 1.34 4.46 3729.00 222.00 308.00
28 1.27 1.39 1.33 4.47 3738.00 231.00 320.00 29 1.24 1.39 1.31 4.49 3756.00 249.00 345.00
30 1.25 1.37 1.31 4.49 3756.00 249.00 345.00
31 1.25 1.35 1.30 4.50 3765.00 258.00 358.00 32 1.22 1.35 1.28 4.52 3784.00 277.00 384.00
33 1.26 1.35 1.30 4.50 3765.00 258.00 358.00
34 1.24 1.35 1.29 4.51 3774.00 267.00 370.00 35 1.26 1.35 1.30 4.50 3765.00 258.00 358.00
36 1.26 1.35 1.30 4.50 3765.00 258.00 358.00
37 1.30 1.35 1.32 4.48 3747.00 240.00 333.00 gs= 1.70 T/m3 Pd=5.80 gw= 0.98 T/m3 Wdw=3,507 T.
Tabla 4.3
Tabulador de la carga de sólidos en tolva por incremento de calado. Disponible en. Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria.
Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
131
TIEMPO (minutos)
bordo Estribor Fe (m)
Franco bordo Babor Fb. (m)
Franco Bordo Babor Medio Fm=1/2 Fe+
Fb.(m)
Calado Pd-Fm Wdm Wdm-Wdw Vs=(Wdm-Wdw) /
(gs-gw)
42 1.30 1.40 1.35 4.45 3720 213 295 43 1.21 1.35 1.28 4.52 3783 276 383 44 1.23 1.35 1.29 4.51 3774 267 370 45 1.21 1.33 1.27 4.53 3793 286 397 46 1.21 1.33 1.27 4.53 3793 286 397 47 1.26 1.33 1.29 4.51 3774 267 370 48 1.23 1.33 1.28 4.52 3783 276 383 49 1.24 1.33 1.28 4.52 3783 276 383 50 1.24 1.33 1.28 4.52 3783 276 383 51 1.25 1.30 1.27 4.53 3783 276 383 52 1.20 1.30 1.25 4.55 3812 305 423 53 1.20 1.30 1.25 4.55 3812 305 423 54 1.20 1.30 1.25 4.55 3812 305 423 55 1.19 1.30 1.24 4.56 3812 314 436 56 1.20 1.30 1.25 4.55 3812 305 423 57 1.20 1.30 1.25 4.55 3812 305 423 58 1.20 1.30 1.25 4.55 3812 305 423 59 1.18 1.30 1.24 4.56 3821 314 436 60 1.19 1.30 1.24 4.56 3821 314 436 61 1.19 1.30 1.24 4.56 3821 314 436 62 1.19 1.28 1.23 4.57 3831 324 459 63 1.18 1.27 1.22 4.58 3840 333 462 64 1.18 1.27 1.22 4.58 3840 333 462 65 1.18 1.27 1.22 4.58 3840 333 462 66 1.18 1.27 1.22 4.58 3840 333 462 67 1.20 1.28 1.24 4.56 3821 314 436 68 1.20 1.28 1.24 4.56 3821 314 436 69 1.19 1.29 1.24 4.56 3821 314 436 70 1.2 1.28 1.24 4.56 3821 314 436 71 1.21 1.29 1.25 4.55 3812 305 423 72 1.2 1.29 1.24 4.56 3821 314 436 73 1.19 1.28 1.23 4.57 3831 324 450 74 1.2 1.29 1.24 4.56 3821 314 436 75 1.18 1.27 1.22 4.58 3840 333 462 76 1.17 1.25 1.21 4.59 3850 343 476 77 1.18 1.27 1.22 4.58 3840 333 462 78 1.16 1.25 1.2 4.6 3860 353 490 79 1.13 1.22 1.17 4.63 3888 381 529 80 1.15 1.2 1.17 4.63 3888 381 529 81 1.15 1.2 1.17 4.63 3888 381 529 82 1.12 1.17 1.14 4.66 3917 410 559 83 1.09 1.17 1.13 4.67 3927 420 583 85 1.05 1.17 1.11 4.69 3947 440 611 86 1.05 1.17 1.11 4.69 3947 440 611
gs= 1.70 T/m3 Pd=5.80 gw=0.98 T/m3 Wdw= 3507 T Tabla 4.3
Tabulador de la carga de sólidos en tolva por incremento de calado.
Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM
(Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
132
Obtención de la tolva económica.
Aplicando este mismo sistema, se elaboran las tablas que se muestran a continuación,
donde se obtiene el volumen de sólidos en tolva para diferentes tiempos, hasta
determinar la carga óptima, o tolva económica, que como ya se dijo anteriormente, se
presenta cuando el material que entra es el mismo que sale por los vertederos laterales,
lo cual se puede apreciar en la gráfica, cuando la curva de llenado tiende a hacerse
horizontal (figura.4.4).
Figura 4.4 Gráfica de la tolva económica Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria.
Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
133
Medición directa de volumen en tolva.
Para la cuantificación directa del volumen de sólidos en tolva, se realizaron un total de
doce aforos con sondaleza, seis del lado de estribor y seis en babor, obteniéndose los
siguientes resultados:
ESTRIBOR BABOR
5.00 5.00
5.75 5.60
6.00 5.90
6.30 6.50
6.50 6.50
6.90 7.00
Totales 36.45 36.50
36.45 + 36.5 / 12 = 6.08 Promedio
Haciendo uso de la gráfica de la tolva que elabora el fabricante, encontramos que a
este promedio de lecturas corresponde un volumen de 530 m3 de material sólido
decantado.
Posteriormente, conociendo la capacidad de tolva (1,400 m3), el volumen de material
decantado y el porcentaje de sólidos en suspensión, obtenido previamente en
laboratorio, se está en condiciones de calcular el volumen total en tolva mediante las
siguientes operaciones:
1,400 m3 - 530 m3 = 870 m3 Mezcla arriba del plano decantado.
870 m3 x 9.18% = 80 m3 Material solido en suspensión.
530 m3 + 80 m3 = 610 m3 Volumen total en tolva.
134
Como se podrá apreciar, el volumen calculado es prácticamente igual al que se obtuvo
mediante el sistema de franco bordo, que fue de 611 m3.
Finalmente a bordo de la draga se midió su ciclo de operación, obteniéndose los
siguientes tiempos:
ACTIVIDAD TIEMPO (HRS)
Dragando 1:21
Navegación a descarga 0:45
Navegación de retorno 0:45
Maniobras dentro de la operación 0:05
Duración del ciclo: 2:56 = 2.93 (sistema decimal)
Con estos datos se calcula el rendimiento horario logrado por la draga.
610 m3 / 2.93 hrs. = 208 m3/hrs
Análisis Operativo de una Draga Autopropulsada.
El análisis operativo para una draga de este tipo se puede resumir en el siguiente flujo
grama que por sí sólo se explica (figura 4.5):
135
Análisis del Suelo
Batimetría y Topografía
Planeación de la Obra y
AbastecimientoTraslado Dragado
Posiciona-miento
Control de proceso
Figura 4.5 Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM
(Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
Se conoce como eficiencia operativa, al cociente de dividir el tiempo efectivo de
operación entre el tiempo total que dura una obra, expresando el resultado en
porcentaje (%).
El tiempo efectivo de una draga autopropulsada, lo integran la suma de horas utilizadas
en bombeo, navegación a la descarga, navegación de retorno y maniobras, en cambio
para una draga estacionaria será únicamente la suma de horas de bombeo y
maniobras.
Los estándares internacionales aceptan como eficiencia operativa un 70% para dragas
autopropulsadas y un 60% para dragas estacionarias.
Desde luego los estándares anteriores, son bajo el sistema de operación continúa que
significa trabajar dos turnos diarios de 12 hrs. cada uno, los siete días de la semana. Al
trabajar menos turnos la eficiencia operativa disminuye, como se observa en la gráfica
(figura 4.6).
136
Dragas Autopropulsadas
Eficiencia Operativa 70% 50% 33% 17%
Turnos no Trabajados
0% 20% 37% 53%
Detenciones Mínimas Obligadas
30% 30% 30% 30%
Turnos a la Semana 21 100 15 100 10 100 5 100
Dragas Estacionarias
Eficiencia Operativa 60% 43% 28% 14%
Turnos no Trabajados
0% 17%% 32% 46%
Detenciones Mínimas Obligadas
40% 40% 40% 40%
Turnos a la Semana 21 100 15 100 10 100 5 100
Figura 4.6 Disponible en. Fuente: Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM
(Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
Es muy difícil por lo expuesto anteriormente, que el fondo y taludes dragados queden
exactamente con la geometría que marca el proyecto, por lo que siempre existirán
tolerancias en el dragado, tanto vertical como horizontal.
La tolerancia vertical será como máximo de 30 cm. para dragado en ríos y dársenas, y
de 50 cm. para dragados en mar abierto.
Por lo que respecta a la tolerancia horizontal, esta será variable y dependerá del ángulo
de reposo que adquiera el fondo marino de acuerdo al tipo de material por dragar.
Las tolerancias anteriores, serán aplicadas en la totalidad del área a dragar.
137
4.6 Accesibilidad a la zona de dragado.
La movilización de las dragas estacionarias del lugar de estadía, al sitio donde se
realizará el dragado, se efectúa generalmente por dos formas, vía terrestre y marítima.
La selección de la forma de transportar estos equipos, depende del tamaño de la draga,
pero también de la logística y aspecto económico y distancia de vertimiento. Se conoce
que las dragas autopropulsadas son barcos especializados, por lo que todos ellos, se
transportan vía marítima, por sus propios medios; en las dragas estacionarias de gran
tamaño, la movilización se efectúa con ayuda de remolcadores, ya sea de altamar o de
bahía.
En caso de las dragas de cangilones autopropulsadas, su transportación al sitio de
operaciones es riesgosa, ya que su centro de gravedad, es demasiado alto por tener la
escala de dragado en el centro del casco, por lo que el traslado, se realiza cuando las
condiciones climatológicas sean las más adecuadas.
Las dragas estacionarias mecánicas o hidráulicas desmontables, tienen una gran
ventaja, ya que pueden transportar vía marítima o terrestre; la elección de la forma de
transporte, es por la distancia a la que se encuentre el sitio de operación y el costo que
se genere al transportarse, se tiene conocimiento de que el transporte terrestre, es más
económico que el transporte por vía marítima y menos riesgo.
Accesibilidad a la Zona de Dragado.
La accesibilidad a la zona de dragado en los Puertos Marítimos, es relativamente
sencilla, ya que esta zona son las propias áreas de navegación, como son los canales
de acceso, dársenas, etc. salvo en los casos de las zonas de muelles, en donde una
draga autopropulsada no puede acercarse demasiado porque un movimiento
inadecuado, podría afectar la estructura del muelle, así como la rastra de la draga; en
138
este caso, se utilizará normalmente una draga estacionaria para poder realizar el
dragado, frente al paramento de muelles, ya que tiene una mayor versatilidad.
El tráfico marítimo, afecta al dragado en los canales de acceso a los puertos, ya que
éste, ocasionará la suspensión de las actividades, al tener que retirar la tubería flotante,
en el caso de las dragas estacionarias.
Todavía será más crítico el caso, cuando además de la tubería, deba retirarse la propia
draga con sus anclas y traveses, debiendo posicionarla posteriormente, al paso de la
embarcación.
En igual forma una draga autopropulsada, tendrá también que retirarse del sitio de
trabajo, al entrar o salir un buque al puerto, siendo éste caso menos crítico que el de la
draga estacionaria.
4.7 Obra a realizar
En este punto, se realiza una descripción general de la obra a realizar, dando a conocer
los beneficios que se generen, describiendo las zonas de trabajo, volúmenes de
dragado, el tipo de equipo que se vaya a utilizar, tipo de material que se obtendrá,
producto del dragado, zona de vertimiento en mar o deposito en tierra, según sea el
caso.
La información obtenida durante los trabajos de campo y laboratorio debe permitir tanto
la elección de las herramientas de corte o disgregación, como la del equipo de
remoción y transporte. Adicionalmente, debe definirse si el producto del dragado es
apropiado para formar un relleno.
139
4.8 Localización y plano de dragado.
A todo trabajo de dragado procede el de planificación y el control del mismo, para lo
cual es necesario el conocer la zona o zonas donde se va a dragar y efectuar el
levantamiento topohidrográfico de la región a fin de delimitar la línea de costa,
márgenes de los ríos, canales, barras, lagunas, bajos y zonas portuarias.
Los planos de dragado (topohidrográficos), son la representación de una zona en la
cual se ha llevado a cabo un levantamiento topohidrográfico. En este plano se
encuentran contenidos todos los detalles para un buen entendimiento del mismo y
tienen como objeto darnos a conocer en forma exacta los detalles de una zona
determinada.
Con los datos obtenidos después de efectuar un levantamiento, se elaborará un plano
lo suficientemente preciso y a una escala adecuada, en el cual se verán contenidos los
datos necesarios para realizar proyectos de dragado o rellenos, así como programar las
unidades (dragas) con el fin de efectuar un control en los avances de obra.
El plano será levantado a base de perfiles de la zona a dragar; los perfiles deben
tomarse, transversales al eje principal de la vía navegable o dimensión mayor de la
zona, complementándolos con otros, siempre que se estimen necesarios, mediante el
procedimiento de triangulaciones que es la parte de la planimetría que consiste en
cubrir la zona del levantamiento con una red de triángulos para realizar
escrupulosamente la medición directa, el procedimiento permite por resolución gráfica y
trigonométrica, trabajo comprendido dentro de los procedimientos de la geodesia,
topografía o hidrografía de acuerdo con la precisión del trabajo y los lugares que se
levanten.
El empleo del ecosonda simplifica notablemente el trabajo, ya que permite llevar a
efecto un sondeo continuo gráficamente y basta seguir líneas direccionales
convenientemente espaciadas y otras en sentido perpendicular, cuando el tiempo y la
140
corriente lo permiten, para tener una cuadrícula del lugar con el fin de obtener un plano
de sondeos, que unirán aquellos que acusen la misma profundidad, con lo que se
obtendrán las líneas isobáticas cuyo conjunto en el plano batimétrico, dará el panorama
del fondo en la zona por dragarse.
El objetivo del empleo de los ecosondas (estudios geofísicos), es el conocimiento del
subsuelo marino en grandes extensiones, donde no es operante realizar sondeos
puntuales.
El conocimiento completo del suelo y subsuelo marinos requiere del uso conjunto de
tres tipos de equipos; los destinados a investigar el tirante de agua, los del fondo marino
y los que exploran el subsuelo del mismo. Todos los equipos son empleados
simultáneamente a bordo de una embarcación especialmente equipada, la cual, de
acuerdo a un recorrido programado en la zona por estudiarse, permite llevar a cabo el
levantamiento geofísico marino. Posteriormente y mediante el auxilio de computadoras
se lleva a cabo el procesamiento de la información para que la interpretación geológica
y geofísica pueda plasmarse en planos y perfiles descriptivos del área que se estudia.
Los equipos empleados para explorar el fondo marino están constituidos por ecosondas
y sonares de barrido lateral, los cuales permiten obtener la magnitud del tirante de agua
y la topografía del fondo marino. El funcionamiento de estos equipos es similar y se
basa en el principio de la emisión de pulsos acústicos de alta frecuencia que al chocar
con cualquier objeto o superficie se reflejan en forma de eco para ser recibidos por el
transductor que los emitió; si se mide electrónicamente el tiempo entre la emisión y
recepción y se supone constante su velocidad en el agua, se está en condiciones de
conocer el tirante de agua. Las frecuencias normales de operación de la ecosonda y el
sonar lateral son de 200 y 100 KHz., respectivamente.
La diferencia básica entre la ecosonda y el sonar de barrido lateral es que el pulso
acústico del ecosonda está dirigido verticalmente hacia abajo y permite obtener sólo el
perfil batimétrico del fondo, mientras que el sonar emite los pulsos a ambos lados del
141
transductor con un grado de inclinación vertical prefijado, lo cual permite obtener una
fotografía acústica del fondo hasta varios centenares de metros a babor y estribor.
Los dispositivos para investigar el subsuelo marino funcionan en forma similar a la
descrita, para el sonar de barrido lateral variando solamente las frecuencias de emisión,
ya que mientras aquellas son altas, éstas son relativamente bajas y de mayor potencia.
Los componentes de estos dispositivos: fuente de emisión de señal, unidad receptora
de señal y unidad de grabación, son similares en todos ellos.
Los equipos destinados a proporcionar información del subsuelo marino pueden
clasificarse a su vez en perfiladores someros y profundos, los cuales basan su
operación en los principios de sísmica de reflexión marina.
Los perfiladores someros son equipos de mayor resolución y frecuencia en sus señales
de emisión, lo que los hace lograr penetraciones relativamente pequeñas. El sistema
más simple funciona con la vibración discreta de un diafragma activado
electrónicamente. El rango de frecuencia de operación de los perfiladores someros se
encuentra entre 400 y 4,000 Hz.
De los perfiladores profundos, los más difundidos son los que funcionan produciendo
una descarga eléctrica que crea un pulso acústico en el agua salada, así como los que
funcionan mediante la explosión de gases a través del uso de válvulas neumáticas.
Estos operan en rangos de frecuencias variables entre 20 y 600 Hz.
Las bases teóricas de la geofísica de exploración están relacionadas intrínsecamente
con la propagación y reflexión del sonido en las diferentes capas de los medios
geológicos. El sonido es una vibración longitudinal de materia, o sea, una serie de
compresiones y descompresiones que se expanden en todas direcciones a partir de la
fuente que lo genera. La velocidad de propagación de este movimiento dependerá
directamente de la rapidez con la cual pueda vibrar la materia en la que viaja el sonido,
por lo que la velocidad de propagación está gobernada principalmente por el estado
142
físico de la substancia (sólido, líquido o gaseoso), y en menor grado, por la temperatura
y presión a la que se encuentra dicho material.
El trabajo de gabinete se inicia con la obtención del plano de posicionamiento de los
puntos levantados, para lo cual se procesan los datos del sistema de navegación y se
obtienen así las coordenadas ortogonales de dichos puntos. Posteriormente se efectúa
la lectura de los registros analógicos de campo que proporciona cada uno de los
sistemas electrónicos empleados, así como el proceso numérico de los datos digitales.
Los registros del ecosonda proporcionan el nivel del transductor al fondo del mar, por lo
que se tendrá que añadir la distancia que se tiene del mismo a la superficie del agua
para conocer el tirante local. Estos registros se corrigen por variación de mareas,
profundidad del transductor bajo el nivel del agua y variación de oleaje durante el
levantamiento; ello se lleva a cabo en forma automática en un microprocesador que
configura analíticamente y gráficamente la batimetría de la zona estudiada. Los
registros del sonar lateral o sonogramas proporcionan una fotografía del fondo del mar
en base a reflejos laterales sobre dicho fondo o sobre los objetos o eventos que se
encuentren sobre el mismo. En base a ello se sujetan a un proceso de interpretación y
medición de posición de los eventos mencionados a efecto de ubicarlos en la
proyección ortogonal del levantamiento. En los registros de los perfiladores se eligen los
horizontes reflejados que han de ser reproducidos en planos y perfiles para después
medir los tiempos de reflexión de los eventos geológicos con los cuales se calculan los
espesores de formaciones en base a las leyes de velocidades de transmisión de las
sondas en los estratos existentes; posteriormente se efectúan correcciones por
geometría general de unidades emisoras y receptoras, separación entre unidades y por
su profundidad bajo la superficie del agua.
Del resultado de los sondeos geotécnicos es posible obtener el significado geológico de
cada uno de los reflectores, así como sus características mecánicas.
143
Con los datos del ecosonda debidamente corregidos se forma el plano batimétrico, el
cual se genera interpolando las profundidades para obtener la configuración del fondo
del mar. Con los datos del perfilador somero se obtiene un plano de isopacas que
representa los espesores de los sedimentos no consolidados que se encuentran entre
el fondo del mar y la primera capa consolidada. En el caso de los horizontes de
reflexión del perfilador profundo, se elabora uno o varios planos estructurales de estos
reflectores y en ellos se representan las estructuras geológicas formadas por estos
horizontes con todos sus accidentes, tales como fallas, paleo, canales, zonas de
erosión y otros de importancia.
Otro método geofísico muy frecuentemente utilizado por su precisión y confiabilidad, es
el Método Sísmico de Refracción, que puede tener la Modalidad de Arreglo Vertical.
Esta técnica consiste en poner un arreglo de geófonos en posición vertical y generar
energía a base de estopines (carga explosiva plástica), a diferentes distancias, logrando
con esto penetrar en los materiales del fondo marino.
Con el arreglo anterior se obtienen las velocidades de propagación de las ondas en los
bloques de roca y en las arenas, además de su espesor.
La forma más rápida y económica de conocer las condiciones del fondo y subsuelo
marino para fines de ingeniería es la de efectuar un levantamiento geofísico de alta
resolución, el cual, complementado con datos de sondeos geotécnicos, permite
alcanzar un buen grado de conocimiento del subsuelo para los objetivos del dragado.
Al efectuar un levantamiento geofísico, debe considerarse que debe realizarse una
correlación con sondeos de penetración estándar (puntuales) que se localizarán en los
puntos más convenientes del área a levantar, de acuerdo a los resultados que se
esperan obtener.
144
4.9 Cubicación.
Estudios Topohidrográficos.
En este punto se tratará de dar las principales características de los diferentes métodos
para realizar levantamientos batimétricos, poniendo especial énfasis en los sistemas de
posicionamiento, comparándolos y dando ventajas y desventajas.
Adicionalmente se describe el método más moderno de posicionamiento por medio de
satélite, describiendo sus principales características.
Como se sabe para realizar el levantamiento topográfico de una zona cubierta por
agua, es necesario contar con una embarcación en la cual se coloque un equipo capaz
de medir la profundidad bajo la misma y, a determinados intervalos de tiempo o de
distancia, hacer coincidir la medición de la profundidad con el posicionamiento del
vehículo portador del equipo de medición de la profundidad.
La forma de medición de la profundidad puede ser muy diversa, desde simples
estadales de madera o aluminio de 4 o 5 m. de longitud, la sondaleza que consiste en
un tramo de cuerda con nudos a cada 50 cm. o un pie, hasta las ecosondas digitales
que miden la profundidad por medio del cálculo del tiempo que tardan las ondas de
sonido de baja o alta frecuencia en ir desde la embarcación hasta el fondo y regresar
(eco).
En lo que respecta al posicionamiento, éste se puede realizar, para el caso de
mediciones muy puntuales y en donde la precisión del posicionamiento no sea muy
relevante, con un sextante visualizando dos puntos conocidos en la costa de los cuales
se conoce la distancia entre ellos, pudiéndose obtener precisiones en los décimos de
minuto los cuales significan algunos cientos de metros. Otro método es el de colocar
dos tránsitos en dos puntos de posición conocida en tierra, conociendo también de
antemano la distancia entre ambos, lo que nos permitirá posicionar a la embarcación
145
midiendo los dos ángulos de la base del triángulo formado por los aparatos y la
embarcación en el momento de realizar la medición de la profundidad, esto es, la
medición de la profundidad y de los ángulos debe de ser simultánea y sincronizada.
Esto se hace por medio de bandereros (figura 4.7).
Este método de triangulación tiene el inconveniente de que la densidad de puntos de
medición que se obtiene no puede ser muy alta, ya que cuando mucho la embarcación
se puede posicionar cada 30 segundos y esto sólo si se cuenta con personal con
mucha práctica para seguir a la embarcación, medir los ángulos rápidamente y
apuntarlos. Otro inconveniente consiste en que, en cuerpos de agua muy amplios, este
método solo puede cubrir franjas de agua cuando más de 3 kilómetros y esto sólo en
casos excepcionales de muy buena visibilidad y oleaje no muy severo.
Y por último la trayectoria de la embarcación es difícil de conservarla recta lo cual
provoca que algunos de los transectos o secciones que recorre el vehículo se traslapen
y queden algunas zonas con una densidad más alta de puntos y otras con poca
información.
Adicionalmente este método sólo funciona durante el día y la ventaja es que se puede
utilizar cualquier tipo de embarcación inclusive no cubierta, ya que el único equipo a
bordo es la ecosonda, equipo que soporta bastante bien la brisa y no es muy costosa,
dependiendo de la marca y modelo, siendo la normal una del tipo Raytheon.
Una variación del método de los dos tránsitos consiste en colocar uno solo de ellos en
uno de los puntos y medir el ángulo entre la embarcación y la línea base en tierra y
sobre el tránsito un equipo capaz de medir la distancia entre el tránsito y la
embarcación, ya sea por medio de estadía, o por un distanciómetro.
En la actualidad se han desarrollado métodos muy modernos con alcances de hasta 5
kilómetros, los que son muy adecuados en zonas confinadas tales como canales de
navegación o en trabajos que requieren una pronta movilización.
146
Un método más reciente, es aquel que consiste en colocar en lugar de los tránsitos,
antenas respondedoras de radar, las cuales son interrogadas a cada cierto intervalo de
tiempo por un equipo que va dentro de la embarcación; el mencionado equipo que va
en el vehículo en movimiento es capaz de reconocer a cada una de las antenas
respondedoras colocadas en tierra y de calcular la distancia que existe entre el equipo
maestro a bordo y las mismas, por lo que, conocidas las coordenadas de los puntos de
colocación de dichas antenas en tierra es posible resolver el triángulo y calcular la
posición de la embarcación.
El método es bastante preciso y pueden conseguirse equipos que graben las distancias
en cinta magnética, discos flexibles o duros, junto con la información de la profundidad
ya digitalizada o cualquier otro tipo de información susceptible de digitalizarse como
puede ser la salida de un perfilador somero del subfondo, de un sonar de barrido o de
un termógrafo, etc.
Figura 4.7 Levantamiento topohidrográficos. Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México,
Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
147
Como inconvenientes del método están los siguientes:
• Necesidad de contar con una poligonal de apoyo terrestre para la colocación de
las antenas, la cual puede en muchas ocasiones, resultar más costosa o del
orden del levantamiento batimétrico mismo.
• El equipo requiere de energía eléctrica tanto en la lancha como en tierra para su
operación, la cual es normalmente proporcionada por baterías o
motogeneradores, piezas ambas que normalmente dan muchos dolores de
cabeza, no obstante que con las nuevas tecnologías los consumos de energía
son cada vez menores, del orden de pocos amperes o incluso décimas de
amper. Para varios equipos la alimentación debe tener un voltaje de 24 volts, lo
que implica tener que usar dos baterías de automóvil pesadas y delicadas en su
manejo.
• Como para la medición es necesario que exista línea de vista entre la
embarcación y las dos antenas en tierra, es necesario, frecuentemente cambiar
de posición las antenas o colocar varias y, en muchas ocasiones, el acceso a los
puntos de colocación es difícil, ya que frecuentemente éste es sólo por mar y en
puntos escarpados, como sucede en muchas islas, recordando que
adicionalmente a las antenas hay que llevar baterías y al menos una gente para
que las cuide, instale, desinstale y oriente.
A estos equipos se les debe alimentar con las coordenadas de las estaciones en tierra y
en base a éstas, él mismo calcula las coordenadas y las graba o imprime. En el último
caso, es decir, en el de optar por la impresión de los resultados, el paso de éstos al
plano para la configuración es bastante tardado ya que es una gran cantidad de puntos,
en general uno cada segundo. Por lo anterior lo más recomendable es grabar la
información y utilizar algún paquete para computadora que plotee los datos y que
obtenga y dibuje las líneas de nivel o batimétricas, es decir que las configure.
148
Este tipo de equipos por su alto costo no es recomendable montarlos en embarcaciones
ya que normalmente soportan una brisa severa, siendo más adecuado emplearlos en
tierra. La antena maestra debe tener de 3 a 4 m. de altura sobre el nivel del agua para
tener una mejor cobertura.
Posicionamiento por Satélite (G.P.S.).
Existen también los sistemas de posicionamiento por satélite que, desde aparición en
los años sesentas, han venido mejorando mucho en simplicidad y su costo ha venido
descendiendo sensiblemente.
Los primeros equipos eran bastante pesados y requerían algunas veces de horas para
poder calcular la posición en las tres coordenadas de algún punto, actualmente existen
algunos que pesan menos de 2 Kg. y obtienen posición hasta con intervalos de un
segundo, además de consumir poca energía.
Una de las grandes ventajas de éste sistema es que pueden conectarse directamente
con una microcomputadora portátil e ir almacenando la información en discos flexibles,
además de que el posicionamiento sirve también para guiar a la embarcación y obtener
una mejor cobertura del área a levantar.
Como principal ventaja de dichos sistemas está el hecho de que solamente requiere
colocar una antena de posicionamiento en tierra, en algún punto que domine toda el
área y el otro viaja en la embarcación, existiendo comunicación entre equipos por ondas
VHF o UHF. Lo anterior implica la utilización de menor cantidad de vehículos y de
gente.
Los equipos de posicionamiento cuentan con sensores que reciben en la banda L las
señales de código C/A, enviadas por los 17 satélites actuales del sistema global de
posicionamiento NAVSTAR, número de satélites que en un futuro será incrementado a
24.
149
Este sistema es el comúnmente llamado GPS (GLOBAL POSITIONING SYSTEM), por
sus siglas en inglés, consistiendo en una red de posicionamiento y navegación,
desarrollado por el Departamento de la Defensa de los Estados Unidos de
Norteamérica y fue originalmente concebido como un control de blancos para el sistema
de armamento. Desde hace algunos años, su uso se ha extendido al ámbito civil en la
navegación terrestre, aérea y marina.
El GPS por el momento, tiene libre acceso para cualquier usuario (figura 4.8). Cuando
el sistema esté totalmente concluido, contará con 21 satélites operacionales y tres de
repuesto.
Cada uno de los mencionados satélites, orbita la tierra a 17,700 kilómetros de altura
dos veces al día, transmitiendo constantemente su posición en el espacio y en el tiempo
usando relojes atómicos con una precisión de 1 segundo cada 300,000 años.
Con la información que envían los satélites, un equipo receptor es capaz de computar
su posición (la del receptor) en cualquier punto de la tierra en cualquier momento del
día.
La precisión del posicionamiento del equipo receptor depende de varios factores,
principalmente de la recepción de información de diferentes satélites y de la altura de
los mismos sobre el horizonte (a mayor altura, mejor precisión).
Los equipos receptores "leen" un mínimo de 3 satélites para posicionamiento en dos
dimensiones y cuatro para tridimensional. Básicamente todos los equipos comparan el
tiempo en el cual la señal de un satélite se recibe, con el tiempo en que la señal fue
transmitida, pudiéndose calcular con esto la distancia entre el satélite y el receptor.
El concepto de posicionamiento empleando los satélites GPS es bastante sencillo;
consiste en medir las distancias del receptor en tierra a cada uno de los vehículos
espaciales que se encuentran visibles sobre el horizonte. Conociéndose la distancia a
150
tres puntos en el espacio, de coordenadas conocidas, se puede calcular la posición de
cualquier punto en forma tridimensional. Las soluciones ofrecidas por la intersección de
tres esferas cuyo radio son las distancias del receptor a los satélites, llevan a dos
puntos o lugares posibles en el espacio; el primero, que es el punto sobre la superficie
modelada matemáticamente del planeta, y el segundo que es un absurdo, el cual está
fuera del mismo.
Para el cálculo de las distancias del receptor en tierra a los satélites, se emplea la
ecuación:
d=vt, en donde:
d = Distancia.
v = Velocidad de las ondas electromagnéticas en el espacio, que es constante.
t = Tiempo en segundos desde que sale la señal del satélite, hasta que es recibida
por el receptor.
Toda vez que el tiempo de viaje de la señal del satélite al receptor en la tierra tiene una
pequeña incertidumbre, debido a que el reloj del receptor no es tan preciso como el del
satélite, aunado a los errores debidos a la distorsión y retraso de la señal al viajar por el
espacio, la posición lograda con un solo receptor, si el gobierno de los Estados Unidos
de Norteamérica no ha realizado un bloqueo de señal, se encuentra dentro del rango de
precisión entre 15 y 30 metros. Al instalar un receptor en un punto de referencia, de
coordenadas conocidas (X, Y, Z), las desviaciones de la posición pueden ser
transmitidas al receptor que se encuentra en la embarcación, con signo inverso, lo que
permite conocer la posición verdadera de la embarcación, en coordenadas sobre el
esferoide WGS 84 (WORLD GEOGRAPHY SYSTEM) y lograr precisiones semejantes a
las de los equipos de posicionamiento electrónico. (Del orden de 1.00 m. a 1.50 m.)
En un momento dado es posible por medio de una computadora adicional a bordo pre
programar los recorridos de la embarcación, controlando la navegación. Las
coordenadas de los puntos recorridos quedan registradas en un disco.
151
Descripción General del Sistema.
Estación de Referencia en Tierra.
152
Estación Principal a Bordo.
Figura 4.8 Disponible en. Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM
(Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
Como desventajas del método, es el hecho de que no se sabe si en el futuro el
Departamento de Defensa de los Estados Unidos de Norteamérica seguirá permitiendo
el acceso total al sistema o si codificará la señal para cobrar alguna cuota por su uso.
En general los fabricantes de equipo arguyen que ya hay un número considerable de
equipos civiles como para que se tome una medida demasiado drástica y se perjudique
a todos esos usuarios, por el momento dadas las grandes ventajas del sistema habría
que correr el riesgo.
La mayor parte de los equipos de los tres últimos métodos descritos que llamamos de
Distancias, Trilateración y GPS, se deben conectar directamente a una computadora y a
través de una interfase poder alimentar también a la computadora con la información de
la ecosonda, de un perfilador, de un termógrafo, etc. Es posible con un programa para
153
el manejo de la información ir obteniendo en tiempo real la trayectoria de la
embarcación, sus perfiles, y los datos para seguir caminos predefinidos o encontrar
puntos, así como realizar postprocesos para obtener volúmenes, planos batimétricos y
planos con isolíneas de cualquier tipo vistas tridimensionalmente.
El ecosonda es un instrumento de medición de profundidades en el agua, que computa
el intervalo de tiempo requerido para que una onda de sonido, que viaja a una velocidad
constante conocida, vaya desde un punto, se refleje en una superficie y regrese.
Si se mide el tiempo entre la transmisión del sonido por medio de un transductor y la
recepción del mismo, y la distancia es calculada, se está en condiciones de conocer el
tirante del agua.
El ecosonda consta de un rollo de papel graduado donde se van registrando las
diferentes profundidades del área en estudio.
Se debe calibrar previamente al inicio de cada trabajo.
Al emplear un ecosonda de baja frecuencia, (20 Khz) nos permitirá atravesar fondos
lodosos, hasta llegar al estrato resistente. El registro de lo anterior puede quedar
plasmado en dos gráficas simultáneas (la del área lodosa en la parte superior y la del
fondo resistente en la parte inferior), si el ecosonda utilizado es dual, o sea con una
baja frecuencia para llegar al estrato resistente y una alta frecuencia (200 Khz) para
rebotar en la parte superior del área lodosa.
La configuración del fondo que imprime el ecosonda a través del transductor que va
dentro del agua, será una línea de un espesor variable, tendiendo a ser más delgada e
intensa, mientras más compacto o rocoso es el lecho marino, en cambio en suelos
blandos o fangosos, la línea tiende a ser amplia y difusa, debido a que la señal que
emite el transductor penetra una determinada profundidad en el lecho marino.
154
En estos casos, se toma como valor de la profundidad la línea media que se trace
dentro del espesor dado por la señal e impreso en el papel del ecosonda.
Entonces es importante, el definir con exactitud la profundidad cuando el lecho consiste
en lodo. ¿Se comporta un barco en un lecho de lodo de la misma manera como lo
haría en un fondo sólido? o, ¿El lodo actúa como un fluido con una densidad tal vez un
poco más alta que la del agua?. Esto último es lo que ocurre. Se ha encontrado que las
capas superiores de lodo recientemente sedimentado actúan como agua gruesa, agua
con mayor densidad.
Basados en investigación de laboratorio, se decidió que una densidad menor o igual a
1.2 solamente influye en la maniobrabilidad de un barco, de una manera muy ligera.
Esto significa que la profundidad en la cual ocurra una densidad de 1.2 puede definirse
como la profundidad accesible o navegable en un canal o dársena.
La sedimentación dentro del nivel que tiene una densidad de 1.2, se denomina la
capacidad de paso de la quilla de un buque.
El sistema GPS diferencial local, es un dispositivo que emplea las señales de los
satélites NAVSTAR del gobierno de los Estados Unidos de Norteamérica, para
determinar la posición del usuario (figura 4.9 y 4.10).
Figura 4.9 Posicionamiento por Satélite GPS. Disponible en: Fuente: Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-
UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
155
El sistema dentro de su forma diferencial, tiene poco alcance, 12 a 30Km dependiendo
de la altura relativa de las antenas, pero permite obtener precisiones inferiores a un
metro en promedio, con un período de operación casi de 24 horas al día, lo que
constituye un sistema superior a cualquiera de los existentes, pues en su modalidad de
posición absoluta permite navegar a cualquier distancia de la costa, con precisiones de
entre 15 y 80 metros.
Figura 4.10 Posicionamiento por Satélite GPS. Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-
UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
Para su operación en forma precisa, el sistema requiere de estar siempre en su modo
diferencial, para lo cual requiere tener un receptor GPS remoto en tierra y uno móvil en
la embarcación, además de 2 radiotransmisores para recibir y enviar información digital,
así como dos computadoras.
Lo antes dicho para posicionar una lancha batimétrica, es aplicable para una draga que
cuente con este tipo de equipo, aún cuando no exista visibilidad.
156
Ayudas exteriores al dragado.
Las ayudas o señalamiento que facilitan el dragado pueden ser situados en tierra o en
agua, dependiendo de las condiciones físicas de cada trabajo.
Cuando se va a dragar un canal, es indispensable contar en tierra con un señalamiento
adecuado (balizas) y en agua (boyas), que nos indiquen los veriles o límites de la
plantilla de dragado, así como el eje del canal, lo cual se consigue también por medio
de imágenes en pantalla en la computadora existente a bordo, la que procesa las
coordenadas del canal o dársena, y determina la posición de la draga a través de un
radio-posicionador.
Los señalamientos en tierra, pueden ser a base de estructuras fácilmente detectables a
simple vista, normalmente se utilizan estructuras metálicas con un tablero superior, en
forma de rombo pintado en un color llamativo que contraste con el fondo. Una enfilación
constará de dos señales una más baja en el frente y la más alta en la parte posterior,
con una separación aproximada de 30 m. entre una y otra.
Las señales en agua, son a base de boyas flotantes de fibra de vidrio o de tambores
vacíos de 200 lt. pintados en un color llamativo. La colocación de estas señales se hace
a una determinada distancia fuera del límite de la plantilla, en función de las
características del equipo que se utiliza, como es su manga y la posición de la rastra.
Para el dragado nocturno, las señales visuales deben contar con luces alimentadas, por
ejemplo con baterías solares, las cuales deben ser intermitentes y de diferentes colores
para fácil identificación.
Cuando no se cuenta con luces, deberán adaptarse a las señales tanto terrestres como
flotantes, mechones alimentados con diesel, o farolas de gas butano.
157
Pueden existir algunas estructuras en tierra como pueden ser las escolleras, en las que
es muy sencillo pintar los cadenamientos y poner señales luminosas nocturnas.
Adicionalmente las dragas autopropulsadas cuentan con radar, en el que se observan
los límites de la costa y los obstáculos flotantes, permitiéndonos en forma aproximada
situar la unidad en la zona a dragar.
Sistema de posicionamiento Mini Ranger III.
Es un equipo para la localización de la posición de un vehículo, aeronave o
embarcación referenciada con respecto a 2 puntos geográficos de coordenadas
conocidas (puntos de referencia), opera bajo el principio de pulso de radar, a través de
un radar interrogador transmisor-receptor; localizado en la Unidad Móvil y un radar
repetidor (estación de referencia), posicionado en cada punto geográfico conocido.
El tiempo de transmisión entre el transmisor receptor (consola de rangos) y el impulso
de respuesta de las estaciones de referencia (antenas) es usado como base para
determinar la distancia a cada estación de referencia. Esta información junto con la
localización conocida de la estación de referencia puede ser trilaterada para obtener la
intersección de la posición de la Unidad Móvil.
El equipo está compuesto de una consola de rangos con antena de banda y de
frecuencia estándar o especial, antenas para estaciones de referencia
omnidireccionales, adicionalmente el equipo es complementado con un procesador de
datos, indicador de rumbos, terminal de operaciones, grabadora, plotter y la opción del
video, además para reconocimientos hidrográficos se integra un ecosonda.
158
Operación General.
El primer paso de planificación para el posicionamiento será el de obtener una carta o
mapa del área que se intenta operar y definir la zona de trabajo, después de que esto
ha sido concretado se seleccionarán varios puntos como sitios potenciales para la
ubicación de las estaciones de referencia; determinándose su posición geográfica
debiendo ser inspeccionadas visualmente para verificar su factibilidad de uso; por lo
que los principales criterios de determinación de los sitios serán:
Distancia.
La operación estándar del sistema de señal de línea es de distancias arriba de 37 Km. y
cuando es correctamente calibrado a esa distancia el rango probable de error es de 2
m.
Señal de línea.
El equipo opera con frecuencia de microondas y requiere que la señal de línea sea
mantenida entre cada estación de referencia y el transmisor receptor pudiendo ser
utilizado en áreas de follaje ligero, no en el caso de obstrucciones significantes como
montes, edificios, estructuras o vegetación densa ya que interferirán la operación del
sistema.
Acceso.
Los sitios para las estaciones de referencia deberán ser de fácil acceso.
159
Suministro de energía.
Las estaciones están diseñadas para operar con voltajes de 22 a 32 Volts DC o en
corriente 115 o 230 VAC con el uso de convertidores.
Posiciones conocidas.
Es importante que los sitios de las estaciones de referencia sean conocidos o se
determine su posición y podrán ser utilizados sitios tales como faros, balizas de
enfilación o cualquier estructura de ayuda para la navegación cuya localización
geográfica sea conocida, si no se contara con esta información se deberán establecer
bancos a través de técnicas normales de reconocimiento en su caso el sistema
Mini-Ranger III por si mismo puede ser usado para establecer bancos locales.
Cobertura de antena.
Deberán ser tomados en consideración los patrones de cobertura de las antenas de
cada estación.
4.10 Proceso de dragado.
AI comenzar un proyecto de dragado es importante determinar el tiempo de bombeo
económico para una carga y su transporte del lugar de dragado al de vaciado de la
tolva.
160
Los factores que contribuyen a esa determinación son:
• Cantidad de sólidos que se depositan en la tolva.
• Velocidad de bombeo.
• Velocidad de la draga.
• Características del material para dragar.
• Distancia al lugar de vaciado.
• Tiempo empleado en maniobras y otros factores menores.
Ciclo de operación.
EI ciclo comprende: llenado de la tolva, evolución o maniobras, navegación con carga
hasta el lugar de vaciado, descarga de la tolva y navegación en vacio de regreso al
corte o zona de dragado.
El tiempo total del ciclo de operación 10 podemos expresar por la formula:
TC = tb + te + ti +td + tr,
En el cual:
TC = Tiempo total del ciclo.
tb = Tiempo de bombeo para llenar la tolva.
Te = Tiempo de evolución o maniobras.
ti = Tiempo de navegación con carga hasta el lugar de vaciado.
td = Tiempo descargando la tolva.
Tr = Tiempo de navegación en vacio de regreso al corte o zona de dragado.
161
En una misma zona de dragado, el tiempo del ciclo total de operación se puede
considerar constante, siempre que la clase de material no varíe y el lugar de vaciado de
la tolva sea el mismo.
Los factores que hacen variar el tiempo total del ciclo de operación son:
• Tiempo de bombeo necesario para llenar la tolva, el cual varía de acuerdo con la
velocidad de asentamiento de las partículas en el fondo, dependiendo de su
granulometría.
Para material de grano grueso el tiempo de carga es menor que para el fino. Lo anterior
debe tenerse muy presente al programar los trabajos de dragado.
• El tiempo de evolución es la suma de lo que invierte la draga para maniobrar
cuando se suspende el bombeo y tomar de nuevo el corte al terminar cada fase.
Aunque cambia según la longitud del corte y el tiempo de carga, puede
considerarse constante para un mismo dragado, ya que estas variaciones son
muy pequeñas e influyen poco en el tiempo total del ciclo.
• Los tiempos de navegación, con carga para ir a descargar la tolva (ti) y el de
regreso en vacio para reanudar el dragado (tr). Varía con la distancia entre esta
última y el lugar de vaciado seleccionado y con la velocidad de la draga.
Tn =ti + t r= -- 2L/V
En el cual:
Tn = Tiempo de navegación. L. = Distancia del sitio de dragado al de descarga. V = Velocidad de la draga.
162
Carga económica de la tolva.
EI tiempo que dura el bombeo, depende de la clase de material que se drague. Si
consiste en arena o grava que se asienta rápidamente, se bombeara hasta que
comience a derramar la tolva y en muchos casos se deberá prolongar por algún tiempo.
Una parte del material dragado se desbordará por el vertedero y aumentaría medida
que se va llenando la tolva.
Por lo anterior se considera de gran interés el determinar la carga económica, que
podemos definirla como "el procedimiento de cargar la tolva, que en circunstancias
dadas de trabajo, produzca por unidad de tiempo, la mayor cantidad de material
dragado".
Las circunstancias del trabajo fueron mencionadas anteriormente: clase de material,
distancia entre el lugar de dragado y el de vertido, características de la draga
(capacidad de tolva, velocidad de la draga, etc.).
La perdida por desbordamiento es "la relación entre la cantidad de material que sale por
el vertedero por segundo y lo dragado en la misma unidad de tiempo".
Al vaciar la tolva y cerrar las compuertas, el agua retenida queda a igual nivel que el
calado de la draga y si el material que se está dragando es arena o grava, esta agua
residual es obligada a permanecer en la tolva hasta que sea desplazada por los sólidos
más pesados. El aumento de calado, debido a la carga inicial del agua atrapada, sitúa a
la bomba de dragado por abajo de su nivel normal con referencia al pIano de agua de la
flotación, decreciendo por lo tanto la altura de la succión. Esto permite bombear una
mezcla con mayor cantidad de sólidos que disminuye el tiempo de carga.
Algunas veces es ventajoso llenar la tolva completamente con agua, durante el trayecto
del lugar de vaciado a la zona de dragado, de tal manera que la bomba quede a un
nivel lo más bajo posible antes de comenzar a operar de nuevo.
163
Cuando se draga lodo o material muy fino, el agua retenida en la tolva diluye la mezcla
y por tanto reduce el total de sólidos en la carga, particularmente si el bombeo se
detiene cuando comienza el derrame. Por lo anterior, cuando se dragan sedimentos u
otros materiales de asentamiento lento, se obtienen mejores resultados si la tolva se
achica, mientras la draga regresa del lugar de vaciado al de corte o zona de operación,
siempre que el equipo para hacerlo este instalado a bordo (figura 4.11).
Figura 4.11 Grafica del llenado de la tolva en funsión del tiempo. Disponible en: Fuente: Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
En el punto "A" comienza el llenado de la tolva y termina en el "B". La distancia A, B
representa el tiempo de carga y "B C" la cantidad de material descargado en la tolva.
Cuando se trató sobre el tiempo total del ciclo (TC), vimos que este era igual a la suma
de los tiempos de bombeo (tb), el de evolución (te), de navegación al lugar de tiro (ti), el
de vaciado (td), más el de navegación para regresar al corte o zona de dragado (tr.)
El tiempo de navegación Tn es la relación entre la distancia a recorrer a la ida L y la
velocidad en carga V hasta el lugar de tiro, mas la relación entre la distancia para
trasladarse de nuevo al lugar de operación L y la velocidad en vacio V.
Tn L/V+ L’/V'
164
Deberá contener también, todos los demás datos ya mencionados; el vertido, evolución,
así como una ampliación por aceleración de la velocidad de dragado y la de vertido, con
la velocidad de navegación.
Para un trabajo de dragado y para una misma draga, se puede representar todo el ciclo
de dragado gráficamente (figura 4.12).
Figura 4.12 Grafica del ciclo de operación de una draga de autopropulsión con tova. Disponible en: Fuente: Macdonel, M.G.,
Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
C C' = Tiempo total del ciclo.
B'C = Cantidad de material transportado en la tolva.
B'C = Tg α = Producción por unidad de tiempo.
La fórmula anterior nos indica que la mayor producción se obtiene cuando la Tg α sea
máxima.
La tangente C B' señalará consecuentemente el momento en que el dragado debe
suspenderse para ir a vaciar la tolva.
Existe un dispositivo que reproduce gráficamente el llenado de la tolva en función del
tiempo y se denomina Registrador de calado.
165
El aparato consiste esencialmente en una caja de presión, membrana que por la parte
inferior esta en comunicación libre con el mar y la parte superior va unida con un
manómetro. Las presiones a ambos lados son iguales, por lo que al aumentar el calado,
el manómetro lo indicará directamente (figura 4.13).
Fig.4.13 Registrador de calado. Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
Otro aparato para medir la presión, es el sistema abierto de marcador neumático (figura
4.14). El aire a presión se conduce por un tubo que va a un dispositivo reductor y a un
regulador de la corriente, unido a un tubo que por un lado está en comunicación con el
mar y por el otro a un manómetro. La presión producida en el tubo, es proporcional al
calado y el instrumento lo indica.
166
Fig.4.14 Aparato registrador de calado Sistema abierto de marcador neumático. Disponible en: Fuente, Macdonel M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM
(Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
Puede instalarse un manómetro registrador, en que el papel tenga una velocidad
constante y la pumilla ira trazando un diagrama parecido al de la figura 4.15
La línea Th corresponde al calado de la tolva llena de agua. (Esta línea se puede trazar
con anterioridad).
El peso específico del producto en la tolva está representado por α.
Partiendo de la curva ( α ) se puede establecer el diagrama de carga útil.
Aumentando la amplitud de la curva (α ) por encima de Th en la proporción de:
α/α-1
(Cuando un metro cubico de agua es reemplazado por un metro cúbico de arena), se
tendrá la tolva cargada con α Ton. de carga útil, mientras que la curva no registra más
que α-1 Ton. de aumento de desplazamiento de agua.
167
La carga (b) indica la carga útil en la tolva en función del tiempo, que es la curva
buscada.
Figura 4 15 Diagrama del ciclo de operación de una draga de autopropulsión con tolva.
Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM
(Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
El tiempo de carga más favorable podrá encontrarse por la tangente que parte del punto
C en la curva (b).
La tangente de salida en C de la curva (α ) nos da el mismo tiempo de carga.
4.11 Programa de dragado.
Toda obra de dragado debe tener un programa previamente establecido, éste se
denomina “Plan de Obra”.
En este documento, se detalla la obra a realizar suponiendo, de acuerdo al equipo que
se usará, el rendimiento del mismo, la forma de atacar la obra, las metas a alcanzar, el
168
equipo auxiliar básico y de descarga, el personal, la memoria de cálculo y el calendario
de trabajo.
Lo más importante de este documento, es la retroalimentación que permita comparar
los parámetros supuestos contra los que se hayan medido durante el desarrollo de la
obra para detectar las desviaciones que se presenten y reprogramar el plan de
operaciones original de acuerdo a los parámetros reales.
Existen dos formatos diferentes para calcular la producción por turno, uno para dragas
estacionarias y otro para autopropulsadas (tablas. 4.16 y 4.17).
169
Draga estacionaria Memoria de cálculo de la producción por turno Draga_______________________________________________ Área de succión Descarga= (m2)_________________ Lugar___________________________________________________ Zona___________________________________ Tipo de material__________________________________________ _____Clave______________________________ ___________________________________________
Parámetros Considerados Forma de obtención de Parámetros Estimado por: Medido Por:
Gerencia Técnica
Gerencia Regional
Gerencia Regional
Fecha Velocidad de descarga en el sentido de corte Vm/seg
Porcentaje de sólidos del corte (%) Tiempo de bombeo en el sentido del corte T(hrs) Producción por turno(m3)
Ecuación del cálculo P=3600 AV%T 3600 seg.= 1 hora ya que la velocidad está dada en m/seg.
Volumen (m3)
Duración Turnos
Turnos Calendario de Operaciones y producción Mensual (Miles m3) Por día
Por mes
Ene Feb Mzo Abr Myo Jun Jul Ago Sep Oct
Nov Dic
Costos: Unitarios $_________________________
Por Turno $_________________
Tabla 4.16 Cálculo de la producción por turno Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G.,
Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
170
Draga Autopropulsada Memoria de cálculo de la producción por turno Draga_______________________________________________ _____________________________________ Lugar___________________________________________________ Zona___________________________________ Tipo de material__________________________________________ _____Clave______________________________ ___________________________________________
Parámetros Considerados Forma de obtención de Parámetros Estimado por: Medido Por:
Gerencia Técnica
Gerencia Regional
Gerencia Regional
Fecha Duración del ciclo t(hrs) Volumen de sólidos en tolva V (m3) Tiempo útil por turno T (hrs) Producción por turno(m3)
Ecuación del cálculo P=T/t)V
Volumen (m3)
Turnos Calendario de Operaciones y producción Mensual (Miles m3) Por día Por mes
Ene Feb Mzo Abr Myo Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Tabla 4.17 Calculo de la producción por turno. Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G.,
Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
Informes de avance en el trabajo.
Dentro de los diferentes tipos de informes que se tienen, destaca por su claridad y
contenido el “Control Diario de Producción”, en el que se puede ver la distribución del
tiempo, en los conceptos que integran la operación y los paros programados y no
programados, el volumen dragado, tipo de material, el detalle de la operación y zona de
tiro. En la parte posterior de la hoja se pondrá el número de tolvas, por turno, así como
el volumen por tolva y también un mayor detalle de las observaciones, principalmente si
hubo paros por otras causas y qué mantenimiento rutinario, preventivo y correctivo se
realizó, ya sea en cubierta o en máquinas (figura 4.18).
171
C o n t r o l D i a r i o d e P r o d u c c i ó n .
D I S T R I B U C I Ó N D E L T I E M P O V O L U M E N D R A G A D O m ³
TIPO DE ACTIVIDAD
TURNO 1 TURNO 2 TURNO 3 TURNO 1 TURNO 2 TURNO 3
H M H M H M
OPERACIÓN Dragado
Navegación a Descarga SITUACIÓN DE LA DRAGA
Maniobras
PARO PROGRAMADO
Mantenimiento Preventivo Rehabilitación Traslado Descanso
PARO NO PROGRAMADO Mantenimiento Correctivo Mal Tiempo Otras Causas TIEMPO REPORTADO
O B S E R V A C I O N E S
D E S C R I P C I Ó N D E L A O P E R A C I Ó N Y E L D R A G A D O
T O
Obra de Apoyo
Clave del Lugar
Dragado S e c c i ó n Volumen Dragado
Clave de Mat Dragado
N° de Tolva
N° de Solidos
Vel. de Desc.
Bombeo Efectivo
Hr. Min
Navegación
Descarga Hr. Min.
Recorrido total durante
bombeo Mts.
Distancia del Lugar
de Descarga
Zona de Tiro
Sonda Antes (cm)
Sonda Después
(cm)
Ancho Corte (dm)
Avance Día (dm)
Longitud de la
Línea Flotante
Mts
Longitud de la Línea Terrestre
Mts
Elevación de la Descarga
(dm)
Descripción De La Zona
De Tiro
Tabla 4.18 (anverso) Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM
(Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
DÍA MES AÑO NOMBRE DE LA DRAGA
GERENCÍA N° DE LA DRAGA SUPERINTENDENCIA GENERAL: DRAGADO EN: DÍA DE LA SEMANA:
172
EQUIPO AUXILIAR DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO N O V E D A D E S
EL CAPITAN EL JEFE DE MAQUINAS Tabla 4.18 (reverso) Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria.
Alfaomega-UNAM (Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
Tomando como base este Control Diario de Producción y el Programa de Actividades,
se pueden elaborar reportes semanales, los cuales reflejan de manera clara y precisa
los avances logrados en cada una de las obras en ejecución, indicando volúmenes
programados, realizados por semana y acumulados, porcentajes de avance y
desviaciones.
Este informe incluye también, una serie de comentarios breves de las incidencias o
acontecimientos más relevantes que se presentaron durante el desarrollo de los
trabajos de cada una de las dragas, con el propósito de tener un panorama general del
desempeño de la flota.
Una vez confrontados los volúmenes programados contra los realizados, se determina
si el programa sufrió alguna desviación y en caso de que existiera, se analizan las
causas que la motivaron para establecer las acciones correctivas tendientes a abatirla.
173
Comúnmente, las desviaciones que se presentan en los trabajos de dragado se
originan por las siguientes causas:
• Prolongación del mantenimiento mayor de la draga.
• Modificaciones del programa.
• Eficiencia operativa.
En términos generales y dependiendo de las condiciones físicas de una draga, el
mantenimiento mayor de la misma requiere una permanencia de dos a tres meses en
Astillero.
Sin embargo, por diversas razones, existe la posibilidad de que este período se
prolongue, lo que implica un déficit en la producción, siendo ésta más sensible cuanto
mayor sea el potencial de la draga.
Es común que algunas de las obras consideradas en el programa original se modifiquen
o en ocasiones se cancelen y asimismo, que se realicen otras no programadas.
Así por ejemplo, pueden presentarse azolvamientos inesperados, provocados por
perturbaciones meteorológicas, que ponen en peligro la seguridad de las
embarcaciones, haciéndose necesaria la movilización de una draga para la atención
inmediata del puerto, aun cuando ésta se encuentre realizando alguna obra dentro del
programa.
En toda actividad de dragado, invariablemente se presentan un sin número de
imponderables que tienen un efecto directo en la eficiencia operativa y por lo tanto,
pueden alterar el ritmo de trabajo de las unidades dando origen a las desviaciones.
Algunas de las alteraciones que afectan el plan de operaciones de una draga pueden
ser corregidas de inmediato por la tripulación, sin embargo, existen otras que no
pueden ser controladas con la misma rapidez, en cuyo caso deben tomarse las
174
medidas necesarias para reanudar las operaciones lo antes posible y evitar retrasos
mayores.
A continuación se enlistan una serie de casos fortuitos que se presentan con más
frecuencia: mantenimientos correctivos de fallas menores (son los más significativos),
retiro de escombros y basura encontrados en la zona de trabajo, paro de actividades
para dar paso a buques, por encontrar material no dragable o fuera de especificación,
mal tiempo, etc.
Con cierta medida, todo programa de dragado debe tomar en cuenta el factor
"imponderables", y la eficiencia lograda dependerá en alto grado de la preparación y
habilidad del personal operativo.
Para llevar el control de las obras y verificar la medida en que se van cumpliendo las
metas previstas, es necesario elaborar un reporte mensual de operaciones, el cual,
para mayor claridad, puede hacerse a base de formatos.
Básicamente la información recopilada en dichos formatos es la siguiente.
• Volúmenes dragados durante el mes y acumulados por puerto, obra y draga.
• Desglose de tiempos utilizados en cada una de las actividades desarrolladas por
las dragas.
• Gráficas comparativas de volúmenes programados - realizados (individual por
cada draga y global por toda la flota).
• Croquis de localización, donde se indican las zonas dragadas.
Cabe destacar la importancia de incluir en este informe, una descripción del estado
físico que guardan las obras en cuanto a profundidades y dimensiones mínimas
175
aprovechables que se lograron en los canales de navegación y dársenas; así como
resaltar los beneficios que obtienen los usuarios de los puertos con los avances
alcanzados en el período.
Durante la ejecución de los trabajos, es muy importante que se realicen batimetrías de
control que permitan verificar los avances físicos de la obra y ubicar las zonas críticas
donde se deberá concentrar el dragado.
Otro de los aspectos relevantes que debe tomarse en consideración para llevar un buen
control de las obras, es la determinación de los rendimientos obtenidos por las dragas.
Esta información no solamente refleja la productividad de las unidades, sino que
también es de gran utilidad para la realización de diversos trabajos, entre los que
destacan: análisis de precios unitarios, elaboración de planes de obra y estructuración
de programas a largo plazo.
Es evidente que el rendimiento de una draga, varía de acuerdo al puerto donde trabaja,
ya que cada uno de ellos presenta una problemática muy particular. Por ello, es
recomendable obtener sistemáticamente los parámetros de producción, en todos los
sitios donde operan las dragas y crear una serie de estadísticas de productividad, lo
más completa posible.
Respecto a la obtención de estos parámetros, cuando las mediciones se hacen
directamente en campo, los resultados se apegan más a la realidad y por lo tanto son
más confiables; aunque, dada la complejidad inherente a este tipo de mediciones, el
tiempo requerido para efectuarlas es significativo y no siempre se está en la posibilidad
de hacerlas a bordo de la draga.
Sin embargo, cuando no se cuenta con el personal y tiempo suficiente para realizar la
medición directa, los rendimientos se pueden calcular por medios analíticos, tomando
como base el “Control Diario de Producción”, lográndose resultados aceptables.
176
En las tablas adjuntas, se pueden apreciar el cúmulo de información que es posible
obtener para cada una de las dragas, tanto autopropulsadas como estacionarias, lo cual
es producto de la recopilación diaria de los datos que intervienen en las operaciones
matemáticas.
4.12.- Utilización
Aprovechamiento del material dragado que se ha removido en un proyecto de dragado
puede ser utilizado como relleno, para agregados pétreos en la elaboración de
concreto, para pavimentos, dependiendo de sus características.
Cuando se emplea como relleno, previamente a su colocación deben construirse, en
caso necesario, bordos de contención a base de arcilla debidamente colocada y
compactada con la altura necesaria para contener el material y previendo el drenaje
para conducir los finos en suspensión. Debe prevenirse la remoción de suelos
vegetales y lodos en la superficie donde se vaciará el relleno, así como la existencia de
materiales compresibles o licuables bajo la zona, observando la posibilidad de construir
futuras instalaciones sobre ellos.
En general los materiales granulares son adecuados para la construcción de rellenos,
llevando un control eficiente de la compacidad relativa, principalmente si se contemplan
construcciones sobre el área. Por otro lado, los suelos granulares, generalmente limpios
de finos durante la extracción por succión, pueden ser empleados como agregados
pétreos una vez verificada su granulometría y sometida a un proceso de lavado (figuras
4.19 y 4.20).
177
Figura 4.19 Isla artificial construida con producto del dragado. Técnicas de Dragado Primera parte,
disponible en: Fuente, http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf
(Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
Figura 4.20 Relleno de una playa erosionada con material de dragado. Técnicas de Dragado Primera parte, disponible en:
Fuente: http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf (Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
Los materiales finos no son recomendables como relleno debido a su deformabilidad.
Es práctica común colocar este tipo de materiales mar adentro o en zonas que no se
requerirán a corto plazo.
178
4.13 Distancia de zona de tiro.
Uno de los problemas de dragado, es el qué se hace con los productos extraídos. Si se
trabaja en barras a distancias cercanas, arrojadas a mar abierto, no existe dificultad,
pues se arroja en puntos y profundidades, donde no puede volver a la zona de dragado.
Pero si el punto de dragado, está situado lejos del mar, no queda más remedio que tirar
el producto de excavación a fosas o elevarlos a zonas terrestres en puntos de relleno.
Es por tanto de vital importancia, recorrer la zona en busca de una susceptible de
cerrarse mediante bordos y formar recintos de vaciado.
Al estudiar el sitio del vaciado, es muy importante observar sus condiciones naturales,
los calados de la zona contigua donde los elevadores (si se elevan los productos),
deben de situarse y determinar los mulles por construir, así como estudiar las longitudes
de impulsión. Por último, debe cubicarse el volumen de admisión, considerando los
asentamientos de la zona y la consolidación a futuro de los rellenos.
Las características de los suelos, son de los aspectos de mayor importancia en el
estudio del dragado, ya que intervienen de manera decisiva en la elección del tipo de
equipos y en la cuantificación de los volúmenes ejecutados en el mismo.
Para el estudio del dragado de un suelo, es necesario determinar esencialmente, las
siguientes propiedades de los suelos:
• La densidad de sólidos del suelo y sus características “in situ”.
• El factor de abundamiento del suelo, para determinar la diferencia volumétrica
del material extraído, con relación al mismo “in situ”.
• El peso volumétrico del material.
• La posibilidad de arrastre por succión de las partículas.
• La resistencia del terreno, cohesión, fricción y energía necesaria para su
dragado, por corte o succión.
179
De la misma forma, deberán determinarse las siguientes características del suelo.
• La estabilidad de taludes de la zona dragada.
• La estabilidad del suelo en la zona de tiro.
La forma en que se sedimente el suelo, forzará determinadas soluciones en su manejo,
por ejemplo: un suelo arcilloso que deba transportarse mediante tolva al tiro, será casi
imposible de succionar porque prácticamente, no decanta una vez que se inicia la
emulsión por el agitamiento de la mezcla. La cohesión del suelo, determinará el método
de dragado, y marcará la potencia requerida.
La estabilidad de los taludes, será un factor muy importante para predecir la posibilidad
de cuantificador los volúmenes “in situ”, si el material es razonablemente deleznable; o
dentro del tiradero, si la compacidad del mismo, así lo permite.
Lo mismo puede decirse con respecto a la estabilidad del producto, puesto en zona de
tiro libre, ya que si existe la posibilidad de que las corrientes, lo arrastren hasta puntos
en que pueda causar daños, deberá eliminarse como solución factible.
180
Capitulo V Programa de Mantenimiento.
5.1 Programas de Mantenimiento.
El mantenimiento, es el conjunto de actividades desarrolladas con el objeto de
conservar las propiedades físicas de la draga, en condiciones de funcionamiento
seguro, eficiente y económico. Su objetivo es optimizar la disponibilidad de equipo, para
la operación.
El proceso del mantenimiento debe ser continúo, ya que las interrupciones provocan
pérdidas y la corrección de condiciones defectuosas, origina un incremento de costos y
una disminución en la productividad.
A continuación presentamos una relación de los equipos de dragado más usuales que
deben ser programados para su mantenimiento.
Equipos de dragado:
• Dragas.
• Remolcadores.
• Chalanes.
• Embarcaciones auxiliares: lanchas topohidrográficas, de servicio, de salvamento.
• Grúas.
• Tiende tubos, cargadores frontales.
• Estaciones de rebombeo.
• Equipo auxiliar de descarga: tubería, flotadores, conexiones radiales.
• En general cualquier equipo.
181
5.2 Fallas más comunes.
Las falas más comunes durante el dragado, sus causas y modo de remediarlas, pueden
ser las siguientes:
Fallas: Se desceba la bomba.
Alto vacío en la bomba y baja presión de descarga.
Causa: Obturación de la tubería de succión.
Modo de remediarlas:
• Manténgase la escala de dragado, fuera de la orilla, abierta la válvula de
chapaleta y párese la bomba.
• Si la bomba de dragado está trabajando, se le debe avisar al maquinista o
motorista de guardia, para que la pare, durante el proceso de enjuague a la
inversa.
• Si la obstrucción persiste, se probará alternar la velocidad varias veces, para que
el obstáculo sea absorbido, a través de la tubería de succión.
• Como último recurso, se sacará la escala del agua para examinarla y extraer el
obstáculo de la tubería de succión.
• Si el manómetro de la descarga, marca una pequeña fluctuación en la presión,
obedece generalmente a que el objeto, está localizado en la bomba de dragado.
Éste puede ser retirado, por el registro de limpieza, situado en el tramo, delante
de la bomba.
182
• Cuando la obstrucción está localizada en la bomba, se siente vibración en ésta y
en el eje impulsor. Si esto ocurre, el maquinista motorista de guardia, avisará al
dragador para detener la bomba, hasta que se retire el estorbo.
Falla: Alta presión de descarga.
Causa: Obstrucción de la tubería de descarga.
Modo de remediarla:
• Levántese la escala de dragado, pero sin sacarla totalmente, a fin de bombear
agua; el dragador, debe notificarlo al maquinista o motorista de guardia, antes
de hacer esta maniobra.
• Lo que origina la obstrucción, puede ser una raíz, un leño, una piedra o un
pedazo de fierro, atorado en la tubería. Generalmente, este atascamiento se
puede localizar por el ruido que produce el agua, al precipitarse entre el
obstáculo o por el golpe, dentro de las juntas de la tubería, entre la obstrucción y
la bomba.
• Otra indicación para localizar la obstrucción, es la perdida en las juntas, debió a
la alta presión originada por el obstáculo.
• En ocasiones, puede desalojarse la obstrucción, pegando a la tubería con un
marro en el sitio en que se supone, está el obstáculo y manteniendo la bomba
de dragado en funcionamiento.
• En caso de que esta medida falla, se desmontará la tubería para retirar el tapón.
183
Falla: Presión baja en la descarga.
Vacio bajo.
Causa: Cuerpo extraño en la bomba.
Modo de remediarla:
• Ícese la escala, hasta la altura conveniente y bombéese agua. Si el obstáculo
persiste, se abrirá el registro de limpieza de la succión de la bomba para
inspeccionar el interior, generalmente una piedra, una raíz, un pedazo de fierro
etc., se habrá atascado en el impulsor, el cual podrá retirarse a mano o
mediante un aparejo.
Falla: Vacío bajo, en la bomba de dragado cuando se draga después del avance o
paso.
Causa: La draga podrá haberse retirado, hacia atrás del corte.
Modo de remediarla:
• Se avanzará nuevamente y desde una distancia ubicación. A veces, es necesario
tomar un giro más amplio para el avance.
• Déjese caer el zanco varias veces en el mismo lugar para que el puyón, penetre
bien en el fondo.
184
Falla: Vibración en la bomba de dragado.
Causa: Un objeto, atorado en el impulsor de la bomba o la presencia de gas en el
material a dragar.
Modo de remediarla:
• Ábrase la conexión de registro de limpieza en el lado de succión de la bomba y
retírese el obstáculo.
• Si existe gas en el material, la bomba vibrará como cuando hay un cuerpo
extraño, atorado en el impulsor. Debe seguirse el procedimiento descrito
anteriormente para cuando hay gas en el material a dragar.
Falla: Falta de agarre en los anclotes de los traveses.
Modo de remediarla:
• Levántese el anclote y vea si no están enredados los cables. Colóquense
nuevamente los anclotes.
• La estructura de la escala de dragado arrastrará en el fondo. Material demasiado
blando que no permite a los anclotes, hagan presa en el fondo. Se le puede
soldar unas láminas de acero en las uñas para que presenten una mayor
resistencia al desplazamiento. También podrán emplearse anclotes adicionales.
• Quizás los anclotes estén situados demasiado cerca de la draga, por lo que
habrá que retirarlos a la distancia más conveniente y dar mayor longitud a los
cables de los traveses.
185
Falla: Paro del motor, sobre carga del winche o del cortador.
Modo de remediarla:
• El amperímetro de este motor o motores, si son eléctricos, indicará un mayor
amperaje, dando la señal de advertencia de sobrecarga. Si es un motor diesel,
la sobrecarga la indicará el pirómetro. La sobre carga, se presentan cuando se
hace un corte profundo o con material duro y dificultoso de dragar.
5.3 Componentes de dragado que más comúnmente fallan.
Se puede mencionar que en las dragas mecánicas, los componentes que más fallan,
son los equipos que están directamente en contacto con el material de ataque, en el
caso de la draga de cangilones, tenemos a las cazoletas de acero y cuando el material
es muy duro, están provistos de dientes, los cuales son los que sufren el desgaste.
En el caso de las dragas de grúa, se encuentran las almejas, granadas o garfios.
En las dragas hidráulicas, ya sean estacionarias o autopropulsadas, se tienen los
siguientes componentes a desgaste.
Cortador.
• Reenmantelamiento, maquinado y ajuste de los cojinetes, para los ejes del
cortador.
• Rectificado del buje para el cortador.
• Regeneración de dientes y cuchillas del cortador.
186
Zancos y escala de dragado.
• Repuesto de cable para servicio de maniobras de fondeo.
• Reparación y mantenimiento de las catarinas del servicio, con winches.
• Reenmantelado, maquinado y ajuste del eje motriz.
• Reparación de goznes de la escala.
Tolvas.
• Repuestos de empaques en las compuertas.
• Cambio y empaquetadura de las válvulas de fondo.
• Cambio de placas de acero para los mamparos en las tolvas.
• Mantenimiento al motor de la bomba hidráulica para compuertas.
Tuberías de succión.
• Renovación de tuberías para succión de descarga.
• Reparación y revisión de la unión giratoria.
• Reparación de válvulas de paso.
• Mantenimiento y reparación de la boquilla de succión.
Bomba de dragado.
• Revisión y reparación de la bomba de dragado, en sus partes internas
(Impelente, eje de la bomba, tapas, chapas, carcaza, camisas para el eje de la
bomba).
• Revisión y reparación de la válvula de paso, para succión de la bomba de
dragado.
187
5.4 Maquinas herramientas en la draga.
A babor del compartimiento de propulsión, está el taller, a la misma altura que la cabina
de control y a estribor esta el pañol.
El taller está equipado con.
• Un torno horizontal con accesorios, longitud entre puntas de 1000mm, altura de
puntas de 200mm.
• Un torno pequeño doble para rectificar, de 200mm de diámetro.
• Una taladradora de columna, con accesorios de una capacidad de taladro de
25mm.
• Una taladradora eléctrica portátil, con una capacidad de taladro de 10mm.
• Un banco con dos tornos de 150mm.
• Un puesto de soldadura eléctrica de 200 Amp.
• Una grúa de 5 toneladas, instalada sobre la caseta de proa; su servicio
comprende: el compartimiento de bombas de dragado, el pañol de proa, la
despensa y sirve también para la maniobra del bote de servicio, la lancha y para
desmontar la parte delantera de los conductos de aspiración.
• Una grúa de 3 toneladas, está instalada a proa para mantenimiento y servicio del
departamento de máquinas y pañol de popa.
188
Instrumentación de ayuda a bordo.
Descripción del tablero de mando de una draga, con los principales indicadores y
palancas que se tienen para facilitar operaciones.
Palancas de winches y zancos.
Las posiciones centrales de las palancas son las posiciones neutrales. Cuando las
palancas de los zancos son colocadas en la posición "caer", estos caen libre y
rápidamente.
Borneo.
Una vez que el cortador está bajado hasta el fondo, se debe bornear la draga hacia
babor mediante el cable del winche correspondiente, aflojándose un tanto, mediante el
freno, el cable del winche de estribor.
Nunca debe iniciarse el borneo mientras los dos zancos estén bajados en el fondo.
Motores Diesel.
El tacómetro indica el número de revoluciones por minuto; generalmente la velocidad
será más o menos constante durante el trabajo, para lograr la máxima eficiencia.
Vacuómetro de la bomba de dragado.
189
Se debe tratar de alcanzar y mantener el máximo vacío, en función de la altura de la
succión empleada. La velocidad de la mezcla y por tanto el vacío de la bomba, para
altura mayores de succión, serán inferiores a las correspondientes a una tubería más
corta, en situaciones normales.
El manómetro indica la presión existente en el tubo de descarga.
El manómetro de la bomba de prensa-estopas y de la bomba de la tapa de aspiración,
indica la presión del agua suministrada a la prensa-estopas de la bomba de dragado. La
presión debe ser del 65 al 80 % a la presión de la bomba de dragado.
Accionamiento del cortador.
El manómetro indica la presión del aceite hidráulico y, por ello; la carga del cortador.
Manómetro de la bomba de dragado.
Indica la presión en la tubería de descarga. Al comienzo del dragado la presión se eleva
al aumentar el porcentaje de material que contiene la mezcla transportada. Es difícil
mencionar un valor máximo admisible, porque difieren las posibilidades de un lugar a
otro, y varían para las diferentes distancias de depósitos. La experiencia enseñará al
dragador, cómo conseguir el resultado óptimo.
Existen otras ayudas para el dragador, como es el giro compás que nos dará los grados
de borneo, los manómetros de presión para los winches de los traveses para abanicar o
bornear, mandos electrónicos de botón para activar o desactivar el embrague de la
bomba dragadora, indicador de la profundidad de la rastra o succión, ya sea por medio
de una regla o escala vertical o por medio de un sistema electrónico con representación
190
gráfica en una pantalla, la cual permite efectuar correcciones por marea. Indicador en
pantalla e impresora del registro del desplazamiento de la draga contra el tiempo,
mediante una línea continua que nos indicará cuando la tolva ya no retiene más carga,
así como la duración del ciclo.
Partes principales de una draga de succión con cortador.
La bomba de dragado.
Generalidades. La bomba de dragado diseñada especialmente para este propósito, es
la pieza más importante de las dragas hidráulicas de succión y su construcción y
funcionamiento son determinantes en su economía y efectividad.
La construcción de las bombas de dragado, es el resultado de continuos estudios y
experimentos, no sólo de la aplicación de las leyes de la hidráulica; sino que
experimentalmente se determinan las dimensiones más convenientes para permitir el
paso de los sólidos, evitar el desgaste excesivo y proporcionarles resistencia suficiente
en todas sus partes.
Las partes principales de que se compone la bomba de dragado son:
• El impelente o impulsor.
• La envolvente o carcasa.
• Tapas de desgaste de la bomba.
• Eje impulsor.
191
Impelente.
Este se construye de una aleación de acero al manganeso que resiste en alto grado la
abrasión.
Los impelentes de nuevo diseño tienen el cubo roscado, y en él se atornilla el eje
evitando que la tuerca y cubierta de ésta, queden dentro de la entrada de la corriente de
la mezcla, creando turbulencias y remolinos que causarían restricción o resistencia en
la sección de la bomba como sucede en las antiguas.
Las aspas del impelente, son las que efectúan la función fundamental de servir de guía
a la mezcla dragada al pasar a través de la bomba.
Teóricamente un mayor número de aspas, guía mejor al material succionado, pero
aumenta grandemente las perdidas por fricción y también se restringe el paso de los
sólidos a través de la bomba, particularmente en el centro del impelente, donde
convergen las aspas. Se han hecho pruebas de impulsores de tres, cuatro, cinco y seis
aspas, habiendo obtenido mejores resultados con el de cinco.
Las aspas del impelente se extienden siempre hasta la periferia, pero no hacia el
centro, pues impiden el paso de las piedras, basuras y otros sólidos.
La presión diferencial desarrollada por el impelente, causa una corriente que va de
atrás de la descarga a la succión del mismo, a través del sello de la bomba. La cantidad
de fuga que tiene lugar, depende de la sobrepresión diferencial y de las dimensiones y
forma de la trayectoria.
En una bomba correctamente diseñada, la cantidad de derrame es del 1 % al 2 % del
total de lo que ha sido bombeado. Debido a este derrame el sello es una de las áreas
de más rápido desgaste. El derrame permitido usualmente puede ser del 5 % al 10 %.
192
En el lado del eje de la bomba, lleva un casquillo para prevenir el derrame. El servicio
de agua al sello, es proporcionado a una presión mayor de la carga creada por la
bomba, a fin de asegurar una corriente positiva. La función del sello de agua, es
prevenir el desgaste del material del eje y empaque del collarín por la acción abrasiva
de los sólidos.
El espacio mínimo que debe existir entre el impelente y la envolvente es de 3 mm
aproximadamente (1/8").
Envolvente o carcasa.
La envolvente o carcasa, es la pieza más costosa de la bomba de dragado, no solo por
ser la más voluminosa y pesada, sino también debido a la cantidad de maquinado
requerido.
Por tal motivo se diseña para hacerla resistente y duradera. Con ese fin el material
empleado en su construcción, es usualmente una aleación de acero al manganeso que
resiste el desgaste y de secciones gruesas para mayor solidez al impacto de piedras y
otros materiales, que suelen pasar por la rastra o por la boquilla de succión. Se
construye en dos mitades, la inferior va acondicionada para poderla afirmar a la base o
polines. En la superior se dispone la descarga con su brida correspondiente para
acoplar la tubería.
Las bombas modernas llevan por el interior de la carcasa, placas de desgaste
intercambiables para aumentar la vida de la primera.
El diseño de la envolvente afecta grandemente la eficiencia de las bombas, pues en ella
la energía de velocidad producida por el impelente, debe ser convertida eficientemente
en energía de presión.
193
Las turbulencias, remolinos y pérdidas por choques son inevitables en estas piezas,
pero siempre se procura reducirlas al mínimo.
La curvatura de la carcasa, es una espiral o voluta que provee al canal de un aumento
gradual en sección transversal. La forma de ésta puede determinarse
matemáticamente, pero se procede más fácilmente por métodos empíricos.
Tapas de la bomba: Son dos, de fundición o de placas de acero especial, una
corresponde a la succión y lleva al centro la brida de acoplamiento de la tubería, y la
otra al lado del eje. Las tapas generalmente están divididas en sentido diametral,
formando una pieza superior y una inferior para facilitar el desmontaje. (figura. 5.1)
Eje.
El eje es de acero y por un extremo va roscado para acoplarlo al impelente, por el otro
lado está la brinda de acoplamiento al motor o máquina de impulsión. Lleva una
chumacera de empuje para contrarrestar el empuje axial.
Las bombas de las dragas de autopropulsión con tolva son generalmente proyectadas
en lo referente a la carga, para succionar una mezcla de agua y sólidos cuyo peso
específico es de 1,700 a 2,000 kg/m3.
Los límites prácticos del contenido de sólidos para bombear esta mezcla, son del 8 al
15 % del volumen de la succión. Un proyecto de bomba sobre esta base, es capaz de
dragar con eficiencia materiales, como arcillas, limos, arenas y gravas.
Para diseños prácticos, la velocidad de la bomba de dragado debe ser de 150 a 300
r.p.m.; es aconsejable usar la velocidad más alta posible dentro de este rango,
ajustándola de acuerdo a la carga que debe ser desarrollada.
194
Para obtener un rendimiento efectivo máximo en el dragado, la capacidad de la bomba
debe elegirse para que la tolva se llene en el menor tiempo posible, y sin que una
cantidad apreciable de sólidos se pierda por el derrame o rebosadero.
Si la bomba no fue diseñada con la capacidad adecuada, tardará más tiempo para
llenar la tolva y si está excedida, causará turbulencia en la tolva y mayor velocidad en el
derrame, lo que ocasionará que el porcentaje de material retenido sea menor,
aumentando consecuentemente el tiempo de dragado.
El rendimiento en el dragado en metros cúbicos por hora en la descarga, es función del
diámetro de la tubería de descarga, la velocidad de la mezcla y el porcentaje de
concentración de la misma.
La eficiencia en la bomba dragadora no es sinónimo de la eficiencia de la draga.
La eficiencia en la bomba dragadora, es el movimiento de una unidad de material por
abajo del costo de la fuerza motriz, en cambio la eficiencia de la draga, es el
movimiento de una unidad de material por abajo del costo total. El movimiento del
material al mínimo costo en la planta de fuerza, no necesariamente representa una
buena operación de la draga.
La eficiencia de la bomba es su eficiencia hidráulica, la que se ve afectada por pérdidas
mecánicas.
195
Figura 5.1 Carcasa de la Bomba de dragado. Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México,
Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
Las pérdidas hidráulicas son ocasionadas por remolinos, turbulencia, choques y fricción
de la mezcla. Estas se pueden reducir, pero no eliminar, teniendo grandes radios de
curvatura en la bomba, evitándose un repentino cambio en la sección o un abrupto
cambio de dirección.
Las pérdidas por fugas de agua, llamada pérdida en el gasto a la descarga, pueden
llegar a ser fuertes, tanto en la succión como en la descarga, cuando no tienen buenas
condiciones de funcionamiento las juntas de la línea.
196
Las pérdidas de carga mecánicas tienen lugar en conexiones, cajas de prensa-estopas
y fricción en la tubería al desplazarse el fluido por ella.
Una longitud adicional equivalente a tubería recta, puede ser encontrada para los codos
y partes del equipo.
Cortador de la draga.
El cortador realiza la desintegración del suelo, removiendo los sólidos hidráulicamente
por la bomba.
El desprendimiento del suelo es debido a fuerzas externas, las que deben ser mayores
a las fuerzas internas del suelo. Las fuerzas externas dependen de la geometría del
movimiento y de la fuerza producida por el cortador.
Las fuerzas internas dependen de las características del suelo, el que al ser atacado
por los dientes del cortador, genera un esfuerzo a lo largo del plano principal de corte.
La potencia y la fuerza en un cortador están determinadas por.
• La fuerza cortante a lo largo del plano de corte.
• La fuerza de penetración.
• La fuerza de fricción a lo largo de las cuchillas del cortador.
• La fuerza de inercia al acelerarse el suelo.
En general en el borde del cortador, se presenta la combinación de movimientos de
rotación y traslación, teniéndose una variación del ángulo entre ambos movimientos.
En arcillas, la influencia de la velocidad del cortador sobre la fuerza cortante, no es muy
grande, en cambio en arena, la influencia es significante.
197
La potencia del cortador depende de la fuerza y la velocidad del corte. Al aumentar la
velocidad se incrementará la fuerza.
Durante el proceso de corte en el suelo, se presentan varios tipos de esfuerzos, como
es el caso de las arcillas donde ocurrirán deformaciones plásticas.
El esfuerzo cortante que se presenta en un suelo, depende de la cohesión del mismo y
el esfuerzo normal del ángulo de fricción interna.
El proceso del corte, es la combinación del movimiento de rotación del cortador sobre
su eje y el desplazamiento horizontal (abanicar) debido a la operación de los winches.
El corte en un terreno normal es hacia abajo, sin embargo en un terreno muy duro
(rocoso o una arena muy cementada), el corte debe ser hacia arriba, debido a que la
componente vertical de la resistencia a la excavación, puede llegar a ser mayor que el
peso de la escala, entonces el cortador rebotará.
El diámetro de un cortador por lo general debe ser de 3 a 3.5 veces el diámetro de la
tubería de succión. La distancia en sentido axial del anillo del cortador a los dientes más
alejados de la espiral, debe ser del orden de 0.7 a 0.8 del diámetro del cortador.
La forma de la cuchilla o dientes dependerá del tipo y dureza del material a dragar.
Para terrenos muy compactos, el cortador va provisto de dientes que pueden
reemplazarse cuando se desgasten. La velocidad del cortador variará de 15 a 40 r.p.m.,
regulándose en función de la dureza del material.
Ángulos de corte y espacio libre: Estos son los ángulos formados entre la cara superior
de la cuchilla y la tangente al movimiento de corte, y entre la cara inferior de ésta y la
tangente al movimiento citado.
198
El valor usual del primero oscila entre 20° y 45° de acuerdo con el tipo de suelo,
empleándose los más agudos en los suelos suaves y los más abiertos en las arenas
compactadas y rocas suaves.
El segundo generalmente oscila alrededor de 10° para minimizar las fuerzas de fricción
entre el cortador y el suelo (figuras 5.2 a 5.4).
Cortador bordo plano para arena o material blando.
Cortador bordo de sierra para material compacto.
199
Cortador con penetración hacia fuera material semicompacto y compacto.
Figuras 5.2 Diversos cortadores. Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México, Talleres. Gráficos de la Nación-
Secretaria de Marina, 231p.
Figuras 5.3 Succión del cortador y parte del tubo de succión
Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México, Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
200
Dientes para material compacto.
201
Figura 5.4.- Dientes del cortador. Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México,
Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
Elección del tipo de cortador: El tipo de material, y su compacidad o consistencia,
influyen en la elección del borde y curvatura más adecuados para las cuchillas, además
de determinar el diámetro del cortador. En relación con esto, se sabe que el cortador de
bordes planos, mostrado en la figura 5.2, es el adecuado para suelos suaves o sueltos;
el idóneo para rocas suaves, o para suelos muy duros o muy compactos, es el cortador
de dientes. Los cortadores con bordes y vástagos en sierra son los indicados cuando se
corta en arcilla firme.
202
Empleo de cables de acero en el dragado
Generalidades.
El cable de acero es un poderoso auxiliar en el dragado, cuyo uso a bordo en los
aparejos de la escala, tubos laterales de succión en maniobras de los zancos, traveses,
tirantes de la cabria, vientos de las chimeneas, etc., es tan extenso, que sin él, el
dragado no podría realizarse.
Recomendaciones.
Los cables están construidos por numerosos alambres de acero con características
especiales y torcidos en cierta forma, para obtener en conjunto, la mayor resistencia,
flexibilidad y como consecuencia, seguridad en el servicio.
Mientras más numerosos sean los alambres que componen un cable de diámetro
determinado, se aumentará su flexibilidad y conforme vaya disminuyendo el número, irá
siendo más rígido, pero a la vez se incrementará la resistencia a la tensión, soportando
mayores cargas, por lo que será menor su desgaste por fricción (Abrasión). Es decir, la
flexibilidad está en relación inversa al diámetro de los alambres individuales que lo
componen, a mayor diámetro de éstos, el cable tendrá menor flexibilidad.
Los cables se construyen de varias trenzas llamadas torones, que se van torciendo
alrededor de un núcleo o alma de fibra, que los mantiene en su sitio y evita la fricción
entre ellos. El alma de fibra puede ser de manila, sisal o henequén, impregnada de un
lubricante adecuado. En casos especiales puede ser de algodón, plástico, fibras
artificiales o acero.
203
El alma de fibra, es conveniente cuando el cable va a estar sometido a aplastamientos. La
fibra no debe contener humedad y no ser de naturaleza ácida.
El alma de plástico se debe elegir, cuando se necesite que reúna condiciones de
impermeabilidad y resistencia a los ácidos y al calor.
Los cables con alma de acero se recomiendan para trabajos que no van estar sujetos a
aplastamientos severos, debiendo evitarse que se deformen, ya que una vez
aplastados se deteriorarían rápidamente al pasar por las poleas. Este tipo de cable se
emplea en aquellos lugares expuestos a muy elevadas temperaturas. (figuras 5.5 y 5.6)
Figura 5.5 Cable de alambres de acero y partes que lo componen.
Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México, Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
204
Figura 5.6 Torcido de los cables de acero.
Fuente: Lavalle, M.D (1999).Manual de Dragado. 1ed. México, Talleres. Gráficos de la Nación-Secretaria de Marina, 231p.
Tuberías.
La tubería metálica se fabrica en tramos con una longitud de 12 m. generalmente, y un
espesor que puede variar de 6 a 15 mm (1/4" a 5/8") con el fin de que pueda resistir el
momento flexionante que se presentará en el claro libre, al estar apoyada en dos
pontones o flotadores.
La tubería flexible es a base de tramos metálicos rígidos de 12 m. de longitud, pero sus
conexiones son a base de juntas esféricas o de manguitos de hule. Este tipo de tubería
generalmente se usa como flotante sobre pontones.
205
Para la tubería en tierra se usan generalmente juntas bridadas, unidas con tornillo y
tuerca con empaques de hule. En tierra la tubería se apoya sobre caballetes de
madera.
Existen también tuberías de diversos materiales ahulados, con longitudes que pueden
variar de 3 a 6 m. siendo algunos tipos rígidos y otros semiflexibles que pueden llegar a
formar un arco de 30°. Esta tubería va unida por medio de juntas esféricas especiales,
que deben ser resistentes al desgaste.
La tubería sumergida se usa en el paso de canales o ríos, que tienen un intenso tráfico
de embarcaciones.
Esta será tubería de acero con uniones soldadas para darle hermeticidad, forrado con
mortero lanzado el que se adhiere al tubo con una malla de gallinero.
La tubería metálica en la descarga de la draga estará sujeta a una cierta presión, por lo
que es necesario que tenga un determinado espesor que podrá calcularse de la
siguiente manera:
dmin. =p•D/2•Et
donde:
dmín = Espesor mínimo de la pared de la tubería.
D = Diámetro interior de la tubería.
p = Presión a la descarga de la línea.
Et = Esfuerzo de tensión del acero.
Existe también tubería de polietileno de alta densidad, la que debe usarse en materiales
finos como arcillas o limos, ya que la abrasión de un material grueso como arenas o
gravas, la desgastaría rápidamente (figuras. 5.7, 5.8 y 5.9).
206
Figura. 5.7 Tubería flotante para descarga de una draga estacionaria. Técnicas de Dragado Primera parte,
Disponible en. Fuente: http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf
(Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
Figura 5.8.- Tubería flotante sobre pontones para descarga de una draga estacionaria, Técnicas de Dragado Primera parte,
disponible en Fuente: http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/5971/5/04.pdf
(Fecha de actualización: 26 de julio de 2011)
207
6 8 10 12 14 16 18 20 24 27 303.0 210 370 580 830 1010 1340 1700 2120 3070 3910 48003.3 220 400 640 920 1120 1470 1870 2320 3380 4300 52803.7 240 440 700 1000 1220 1610 2040 2540 3690 4690 57604.0 270 470 760 1090 130 1740 2220 2750 3990 5080 62404.3 290 510 820 1170 1020 1870 2390 2960 4300 5470 67204.6 300 550 880 1250 1520 2000 2550 3170 4600 5860 72004.9 330 590 930 1340 1620 2140 2720 3380 4920 6260 76805.2 350 630 990 1420 1720 2270 290 3590 5220 6640 81605.5 370 660 1050 1500 1830 2400 3070 3810 5530 7030 76405.8 390 700 1110 1580 1930 2540 3230 4020 5840 7420 91206.1 410 730 1170 1670 2030 2670 3400 4230 6140 7810 96006.4 430 770 1220 1750 2130 2810 3580 4440 6450 8200 10086.7 450 810 1280 1840 2230 2940 3750 4650 6760 8600 10567.0 470 840 1350 1920 2330 3070 3920 4860 7070 8990 11047.3 490 880 1400 2000 2430 3200 4090 5080 7370 9380 11527.6 510 920 1460 2090 2530 3340 4260 5290 7680 9770 1200
Velocidad de descarga (metros por segundo)
Rendimiento del dragado en función de la velocidad de descarga y el diámetro de la tuberíaFluido en la descarga, dependiendo del diámetro en pulgadas (en metros cúbicos por hora)
Tabla 5.9 Rendimiento del dragado en función de la velocidad de descarga y el diámetro de la tubería.
Disponible en: Fuente, Macdonel, M.G., Ingeniería Marítima y Portuaria. Alfaomega-UNAM
(Fecha de actualización: 18 de abril de 2011)
Pontones.
Los pontones son elementos metálicos o de fibra de vidrio, que sirven para apoyar la
tubería flotante, pudiendo ser de diferente forma, según el trabajo a realizar. Es de
primordial importancia su diseño para su estabilidad pudiendo absorber fuerzas de
oleaje y viento de tal manera que no se giren, ya que destruirían la tubería sujeta en su
parte superior.
5.5 Tipos de Mantenimiento.
Planeación del mantenimiento.
La planeación del mantenimiento puede ser tan simple como la identificación de las
actividades a realizar, sin embargo el objetivo de la planeación es lograr desarrollos
futuros, obtener metas sobre todo a plazos medianos y largos que se puedan cuantificar
determinando sus repercusiones en la empresa.
208
En una planeación adecuada se debe tomar en consideración la identificación de fines,
la que consiste en determinar los objetivos y metas que se desean alcanzar a corto,
mediano y largo plazo, entre las que podemos mencionar como importantes:
• Prolongar la vida económica de los equipos.
• Obtener permanentemente de los equipos, rendimientos próximos a los de
diseño.
• Evitar al máximo reparaciones y trabajos de emergencia.
• Reducir los costos del mantenimiento correctivo y de la adquisición de
refacciones de emergencia.
Periodo que debe abarcar la planeación.
La planeación del mantenimiento por el tiempo que contempla puede ser:
A largo plazo.
La que se encuentra íntimamente ligada con los pronósticos de demanda y la
planeación estratégica de alta gerencia en la administración total. El tiempo físico para
el que se elabora el plan puede variar. En la administración pública normalmente es un
sexenio.
A mediano plazo.
Son aquellos planes que están vinculados con los objetivos, política y procedimientos
del mantenimiento a efecto de que estos sean afines con la problemática de la
209
empresa. Estos planes normalmente se ligan a los presupuestos y se conocen como
Planeación Táctica.
A corto plazo.
Esta contempla la planeación operativa, ya que está íntimamente ligada al desarrollo de
los proyectos, por lo que viene a ser una planeación específica de los trabajos de
mantenimiento.
Este tipo de planes abarca tanto el mantenimiento que hay que efectuar diariamente
como el que hay que realizar de manera periódica en forma cíclica.
Este tipo de planeación se elabora por los técnicos del grupo de control del
mantenimiento por ser de carácter rutinario.
5.6.- Programa preventivo.
El mantenimiento preventivo, es aquel en el que se toman las medidas necesarias
anticipadamente y en fechas preestablecidas, para tratar de evitar al máximo la
presentación de fallas en los equipos, para lo anterior se deberá hacer una
programación detallada la cual en gran medida estará basada en la experiencia y en los
tiempos de operación que fijan los fabricantes de los diversos equipos.
El logro de la implantación de un sistema de mantenimiento preventivo, a través de una
justificación económica, raramente es factible, ya que el impacto inicial refleja una
elevación de costos. Este mantenimiento se vuelve más necesario mientras más
mecanizado y automatizado sea el equipo.
210
Para realizar el trabajo, existen además de la programación, algunos otros formatos de
control como pueden ser las órdenes de trabajo, las requisiciones de almacén, etc. No
siempre será necesario parar la unidad para realizar el mantenimiento preventivo,
dependiendo del motor o sistema que se trate.
Mantenimiento preventivo.
• Refaccionamiento
• Mano de Obra (en su caso)
Mantenimiento rutinario.
El mantenimiento rutinario es el que se realiza sistemáticamente, con la fuerza laboral
propia como la limpieza de la unidad, pintura, chequeo de niveles y relleno de ser
necesario, calibraciones, engrases, etc.
• Materiales (consumibles).
• Refacciones menores.
• Mano de obra (en su caso).
5.7.- Programa correctivo.
Mantenimiento mayor
• En seco
• A flote
• Refaccionamiento
211
En virtud de que las Sociedades Clasificadoras norman que todo barco debe entrar a
dique para inspección de casco, sistema de propulsión y gobierno cada 18 meses o
como máximo cada dos años, resulta económico restituir al equipo sus características
de operación originales en un período similar.
El mantenimiento mayor es similar al preventivo, o sea que es programado, debiendo
parar la unidad por un tiempo más o menos largo (1 a 3 meses), ya que será necesario
que suba a astillero o entre a dique seco, para realizar trabajos que no es posible hacer
a flote, como pueden ser el sandblasteo, protección anticorrosiva y colocación de
ánodos de sacrificio en el casco, cambio de planchas en mal estado, reparación de
propelas y palas golpeadas, etc.
En este tipo de reparación, es necesario efectuar un conjunto de inspecciones, servicios
y cambio de partes de largo período de duración, las que están incluidas en los
principales sistemas de la draga.
Estas reparaciones se llevan a cabo por tiempo calendario o por horas de operación de
cada sistema.
Otra posibilidad que genera reparaciones mayores la constituyen los accidentes que
puede sufrir una draga, con la salvedad que esta acción no es planeada.
Supervisión.
La magnitud, complejidad y costo que representa la ejecución del mantenimiento mayor
a un equipo de dragado además del costo que representa el tener un equipo inactivo,
hacen indispensable que se asigne un supervisor a cada reparación.
Esta supervisión puede ser interna, esto es pertenecer a la empresa o puede ser
contratada.
212
Corrección de fallas.
Este tipo de reparaciones se origina por un desperfecto que sufre la maquinaria en
operación, el que deberá ser evaluado por el supervisor de maquinaria.
Si se trata de un daño menor, se realizará la reparación inmediata, consiguiendo en el
mercado local la pieza de repuesto. Si el daño es mayor, la draga debe suspender su
operación, con el consiguiente retraso en su programa de ejecución, mientras las
piezas afectadas se envían al taller o se adquieren las que no sean susceptibles de
reparar, muchas de ellas de importación, lo que originará varios días o semanas de
demora.
Memorias y reportes de ejecución del mantenimiento.
El objetivo de mantener un archivo de memorias y reportes de trabajos en donde se
deberá indicar el tipo de falla, origen, forma de reparación, costo y materiales
empleados es tener un "Historial de cada equipo".
Del análisis de este registro histórico se obtendrá.
• Detección de partes sensibles o débiles de los equipos.
• Determinación de rendimientos y tiempos de reparación.
• Determinación de necesidades de Refaccionamiento.
• Calificación del trabajo.
• Costeabilidad de la reparación.
213
Rehabilitación.
La rehabilitación incluye aquellos trabajos de inspección, ajuste, servicio, cambio de
partes y repuestos que se ejecutan en las unidades, cuando estas sobrepasan el
período de su vida económica. Estos trabajos se aplican, si no a todas, si a la gran
mayoría de sistemas que integran una draga, incluyendo el casco, su limpieza y
protección anticorrosiva y su ejecución deberá ser en un astillero o dique seco. El
objetivo es tratar que los sistemas reparados, regresen lo más cerca posible de su
estado original.
Es importante recalcar esta actividad en el ámbito portuario de los países en desarrollo,
donde se tiene falta de divisas y restricción a las importaciones, lo que ha dado como
resultado proceder a rehabilitar en lugar de hacer nuevas adquisiciones.
Para esta actividad debemos verificar lo siguiente:
• Justificación económica al comparar el costo de rehabilitar contra el que tiene
una unidad nueva.
• Ventajas en el ahorro de divisas.
• Análisis financiero.
Es conveniente pensar en rehabilitar una unidad cuando se pueden lograr los objetivos
siguientes:
50% del costo de la unidad nueva
80% de la vida de una unidad nueva
214
5.8.- Presupuesto para reparación.
Presupuesto.
Este se integra con base en las necesidades del parque de maquinaria para su
operación y conservación durante cierto período u obra que en el caso de la
Administración Pública es el ejercicio presupuestal (anual) pudiendo dividirse en los
siguientes capítulos:
Mantenimiento mayor.
• En seco.
• A flote.
• Refaccionamiento.
Mantenimiento preventivo.
• Refaccionamiento.
• Mano de Obra (en su caso).
Mantenimiento rutinario.
• Materiales (consumibles).
• Refacciones menores.
• Mano de obra (en su caso).
215
Gastos administrativos del mantenimiento.
• Salarios.
• Supervisión.
• Viáticos y pasajes.
Adquisición de bienes complementarios.
• Tubería, flotadores, conexiones.
• Dientes, bases.
No existe un factor preestablecido para el cálculo del costo del Mantenimiento
Preventivo y Mayor, la estimación de éste debe basarse en la experiencia y los
antecedentes de reparaciones anteriores. Algunos expertos en este campo mencionan
con muchas reservas, ya que puede variar importantemente de draga a draga
dependiendo de su tamaño y de su antigüedad, como aceptable una estimación del
costo del 7.5% anual del precio de adquisición del equipo.
La diferencia fundamental entre el mantenimiento preventivo y el correctivo, es ejecutar
el trabajo antes o después de presentarse la falla.
El mantenimiento rutinario es el que se realiza sistemáticamente, con la fuerza laboral
propia como la limpieza de la unidad, pintura, chequeo de niveles y relleno de ser
necesario, calibraciones, engrases, etc.
El mantenimiento preventivo, es aquel en el que se toman las medidas necesarias
anticipadamente y en fechas preestablecidas, para tratar de evitar al máximo la
presentación de fallas en los equipos, para lo anterior se deberá hacer una
216
programación detallada la cual en gran medida estará basada en la experiencia y en los
tiempos de operación que fijan los fabricantes de los diversos equipos.
El logro de la implantación de un sistema de mantenimiento preventivo, a través de una
justificación económica, raramente es factible, ya que el impacto inicial refleja una
elevación de costos. Este mantenimiento se vuelve más necesario mientras más
mecanizado y automatizado sea el equipo.
Para realizar el trabajo, existen además de la programación, algunos otros formatos de
control como pueden ser las órdenes de trabajo, las requisiciones de almacén, etc. No
siempre será necesario parar la unidad para realizar el mantenimiento preventivo,
dependiendo del motor o sistema que se trate.
217
Capitulo VI. Impacto Ecológico del Dragado en Obras Portuarias. La contaminación marina se puede definir, de forman general, como la introducción de
sustancias tóxicas en la masa liquida de los océanos y mares, que producen un
empobrecimiento de los recursos vitales de los mismos y una pérdida de la calidad del
agua.
Estos factores, si no son controlados, se pueden traducir en una disminución en el
rendimiento de actividades marinas, tales como la pesca, y en las que es más
significativo, en el riesgo para la salud humana y todo el ecosistema dependiente. Por
tanto, quedan incluidas todas las formas de alteración del agua de mar, ya sean de tipo
riesgoso (concentraciones bacterianas, químicas, radioactivas, etc.) o simplemente
molestas y antiestéticas (madera, papeles, basura en general, espuma, etc.).
6.1 Normas y Reglamentos del Impacto Ecológico en Dragado.
Como parte del proceso de Reordenamiento y Modernización del sector paraestatal,
sustentado en el Plan Nacional de Desarrollo, se consideró la conveniencia de llevar a
cabo la extinción del Órgano Desconcentrado Puertos Mexicanos; dentro del cual, el
dragado se identificó como una actividad susceptible de privatizarse de forma
inmediata. Puertos mexicanos debería garantizar que fueran atendidas las necesidades
de dragado de mantenimiento del Sistema Portuario Mexicano; por lo que de la flota de
21 dragas con que se contaba, se clasificaron 8 unidades, que se consideraron
adecuadas para cumplir con la demanda de dragado en los principales puertos
nacionales.
Derivado de lo anterior, Puertos Mexicanos, en coordinación con la SCT y la SHCP
iniciaron el proceso de licitación correspondiente, publicados en el diario oficial en
218
agosto de 1993, la convocatoria de la Licitación Pública Internacional Pública
Internacional PH-I-0293, que contempló la agrupación de 18 puertos en 5 paquetes de
contratos; cada uno de los cuales, se ligó a un contrato de compraventa, asociado a un
grupo de dragas, de entre las 8 unidades clasificadas.
Con la privatización de la actividad del dragado, se creó la necesidad de dar mayor
énfasis al aspecto del Impacto Ambiental, vigilando el estricto cumplimiento de las
normas establecidas en materia de vertimientos de desechos en el mar; procurando con
ello, mantener las condiciones de equilibrio de la ecología marina.
El dragado es una obra marítima complementaria, para un aprovechamiento de las
instalaciones de un puerto.
Uno de los principales enfoques, el relativo al transporte, para garantizar condiciones
seguras a la navegación; sin embargo, se pudo incluir también, la protección de costas,
crear playas artificiales, hacer rellenos para desplante de obras de infraestructura
portuaria, regularizar cauces de ríos, rellenar tierras susceptibles de inundación,
explotar bancos de materiales etc.
Las leyes y reglamentos que en materia de protección al medio ambiente, se han
establecido en la mayoría de los países industrializados, han sido enfocados hacia otro
tipo de factores que indicen más directamente en el deterioro del mismo, como por
ejemplo, el derrame de hidrocarburos o la incineración de desechos en el mar; no así
con los factores nocivos que pudieran acarrear la actividad del dragado; lo cual puede
significar que el material, producto de los trabajos de dragado, podría afectaren escala
mínima, la ecología marina.
No obstante, México con una de las legislaciones más completas en materia de
desechos, como lo demuestra la implantación por medio de la SEMARNAT, de la Ley
General de Equilibrio Ecológico y la protección al medio Ambiente, en cuyo
219
Reglamento, en su artículo 5°, inciso A, fracción III, dictamina acerca de los manifiestos
de impacto ambiental, dependiendo de las áreas que se trate.
Reglamento de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, en
Materia de Evaluación del Impacto Ambiental.
A continuación se mencionaran lo más importante y sobresaliente al respecto.
Artículo 5° Quienes pretendan llevar a cabo alguna de las siguientes obras o
actividades, requerirán previamente la autorización de la Secretaría, en materia de
impacto ambiental.
a).- Hidráulicas
III.- Proyectos de construcción de muelles, canales, escolleras, espigones, bordos,
dársenas, represas, rompeolas, malecones, diques, varaderos y muros de contención
de aguas nacionales, con excepción de los bordos de represamiento del agua, con fines
de abrevaderos para el ganado, autoconsumo y riego local que no rebase 100
hectáreas.
De acuerdo al Reglamento de la Secretaría de Comunicaciones y Transporte, artículo
27, fracción XI y de la Ley de Puertos, capitulo III, artículo 16, fracción VII, corresponde
a la Dirección General de Puertos, el analizar, evaluar y en su caso autorizar, los
requerimientos de dragado que pretendan realizar las dependencias o entidades de
Gobierno Federal y Municipal, así como particulares.
Actualmente, la S.C.T; exige los dictámenes que se enlistan a continuación, para poder
autorizar cualquier dragado que se realice en los puertos nacionales:
220
• SEMARNAT Impacto ambiental y ecológico a la fauna marina
• Secretaría de Salud No vertimiento de tóxicos al mar.
• Capitanía del Puerto No interferir en el tráfico marino.
• Secretaría de Marina Composición química y bacteriológica
Asimismo, para que la Dirección General de Puertos, esté en condiciones de analizar, y
en su caso autorizar los dragados a realizarse, los interesados también deben presentar
la siguiente documentación.
1.- Plano general de localización.
2.-Plano(s) del proyecto de la obra, lo(s) cual(es) debe(n) contener lo siguiente:
a) Plano(s) topográfico(s) y topohidrográfico(s), previo(s) al dragado.
b).Dimensionamiento de longitud(es), talud(es), profundidad(es), secciones
transversales, volumen(es) a dragar y/o rellenar.
c).Plano(s) donde se indiquen la(s) zona(s) de tiro, indicando bordos y/o drenes.
d).Tipo de material para construir los bordos e indicar los terrenos aledaños, afectados
por el desfogue de los drenes.
e) Banco de nivel de referencia de los planos topográficos o topohidrográficos, así
como las cotas de dragado, rellenos y bordos.
3.-Tipo(s) de material a dragar, el cual deberá ser acompañado de los estudios
geológicos y planos estratigráficos de referencia.
4.-Impacto ambiental que se genere.
221
5.-Nombre del propietario o concesionario donde se ejecute la obra, así como el de los
colindantes que se trate.
Una vez adjudicada la obra, se deberá informar a la Dirección General de Puertos o/a
través de las residencias de Supervisión de dragado, lo siguiente:
1.- Nombre de la compañía que la ejecutará.
2.-Caracteristicas del equipo y/o maquinaria principal y auxiliar a utilizar.
3.- Programa y plan de operaciones.
4.- Monto de inversión.
5.-Informe mensual de los avances y producciones realizadas, anexando planos
topográficos y topohidrográficos necesarios.
Dependiendo de la naturaleza del material, el medio ambiente se impactará en mayor o
menor medida, desde el momento de su extracción, hasta su depósito en el mar o en
tierra.
Por lo anterior, es de suma importancia realizar estudios de laboratorio para precisar la
composición de los materiales por dragar, además de llevar a cabo todas las
observaciones necesarias para tener claramente definidos los métodos de dragado y
los efectos que éste causará, en las características actuales del medio ambiente que,
de alguna forma, se va a modificar.
De esta manera, una vez que se analicen y evalúen los beneficios que se pretenden
obtener, conjuntamente con la repercusión negativa que pudiera presentarse en el
medio ambiente, se establecerá un balance que permitirá determinar, si conviene o no
222
llevar a cabo el dragado, en caso afirmativo, se estudiarán los procesos para mitigar, en
la medida de lo posible cualquier efecto nocivo y se implementarán las formas
convenientes de control en el dragado, para obtener los mejores resultados, sin
provocar daños, ni cambios significativos en la ecología.
Para establecer una manifestación de impacto ambiental cuando se desarrolla alguna
obra de dragado, se deben tener en cuenta los siguientes factores:
Información General.
Datos generales de la empresa encargada de los trabajos de dragado, así como de
aquellas responsables del estudio de impacto ambiental.
Objetivo de la Obra.
Justificación, beneficios a la comunidad, ubicación de las áreas de dragado,
composición y naturaleza del material por dragar, descripción del equipo propuesto,
volúmenes de obra, calendarización, ubicación de la(s) zona(s) de descarga del
material y costo de la obra.
Situación general de la zona de proyecto y sus alrededores, previa a los trabajos de
dragado.
Clima, entorno físico, oceanografía, tipo de suelos, flora, fauna; entorno económico,
social y cultural de la región, además de la realización de una pequeña encuesta que
refleje el sentir de los lugareños, ante una nueva obra de dragado.
223
Implementación de Normas y regulaciones, existentes en la zona.
Se deberán establecer planes generales de desarrollo de la región, además de
programas ecológicos y ubicación de zonas protegidas, si las hubiese.
Identificación de impactos Ambientales.
Se identificarán los efectos sobre el medio ambiente que se generen, desde los
preparativos previos a los trabajos de dragado y durante la ejecución de los mismos,
tomando en consideración el equipo que se utilizará, la zona de operaciones y los
lugares de depósito del material, producto del dragado; debiendo tener conocimiento de
toda la información básica que enmarca la obra, para definir hasta donde sea posible,
cuál será el comportamiento de la zona de operaciones y sus alrededores, desde el
inicio, hasta la terminación de la obra.
Dada la necesidad de preservar el medio ambiente y los ecosistemas, merece especial
atención el determinar y evaluar los efectos que se originan en la zona donde se
depositará el material dragado, así como los cambios que se pudieran presentar en el
aspecto oceanográfico, de la flora, la fauna y del desarrollo urbano.
Un aspecto que conviene resaltar, es que los sedimentos, son parte del suelo y que
éste, es un recurso natural no renovable, de ahí que se debe pensar en recuperarlo
para reintegrarlo a la función que le corresponde.
224
Características del Material de Dragado.
Se analizará el material producto del dragado de acuerdo a las siguientes
características:
• Tipo y concentrado de contaminantes. Los de tipo orgánico, como los
hidrocarburos, pueden ser medidos de manera global y expresarlos como
hidrocarburos totales del petróleo (HTPs), o bien como grasas y aceites, los
metales pesados se cuantifican de manera individual.
• Concentración de sólidos. Cuando el material de dragado tiene un alto contenido
de agua, es conveniente tener una medida del contenido de sólidos totales y
volátiles, la concentración de estos últimos, permite co9nocer en forma indirecta,
la cantidad de materia orgánica presente.
• Contenido de materia orgánica. El sedimento, se determina en forma de carbono
orgánico y se hace el cálculo, considerando que el 58% de la materia orgánica,
corresponde a carbono orgánico; en fase líquida, se puede determinar la
demanda química de oxígeno (DQO).
• Tipo de suelo. Se recomienda hacer una medición del tamaño de partícula para
definir, si se trata de un material tipo arenoso o arcilloso y prevenir los problemas
que puedan presentarse, durante la aplicación de cualquier tipo de tratamiento.
• pH. Para los tratamientos de tipo químico y biológico, es importante conocer el
valor de pH, el cual indica la acidez o alcalinidad del material a tratar.
• Salinidad. Para los materiales con influencia del agua de mar, será importante
medir la concentración de sales como cloruro de sodio.
• Otras determinaciones como la humedad y la capacidad de retención de agua,
también son importantes para la aplicación de ciertos tratamientos.
225
• Características deseables de cualquier tipo de tratamiento.
Todo proceso, debe poseer diversas características que lo hagan atractivo para ser
llevado a la práctica. En el caso de tratamiento para el control de la contaminación
ambiental, estas características deben ser aún más atractivas, dado que se trata de una
actividad no productiva, a la cual se tendrá que dicar presupuesto. Los aspectos más
importantes que deben ser analizados, para elegir el tipo de tratamiento más adecuado,
se puede resumir como sigue:
• Efectividad en la eliminación o reducción de contaminantes. Este punto es el que
se analiza primero, si el tratamiento logra reducir los niveles de contaminantes
por debajo de ciertas cifras establecidas, los aspectos restantes se analizan, de
lo contrario, el tratamiento se desecha.
• Muy bajo costo. Un tratamiento, se entiende como un proceso completo, el cual
tiene un costo que cubre rubros. Entre los más importantes están el movimiento
de materiales, materias primas requeridas, mano de obra e inversión, sin olvidar
el seguimiento analítico del tratamiento.
• Simplicidad de manejo. Un tratamiento sencillo, debe poder realizarlo cualquier
gente que trabaja en el campo, bajo la eventual supervisión de un técnico que se
encargue del seguimiento analítico.
• Seguridad en la operación. Las actividades involucradas, deben poder realizarse
de manera segura, evitando la diseminación del material, para no poner en
riesgo la salud de los operarios y de la gente ubicada en las zonas aledañas; un
tratamiento debe permitir la recuperación del equilibrio del ambiente circundante.
En el caso de México, no se tiene una normatividad establecida para suelos
contaminados, por lo que no se menciona como un punto adicional, la necesidad de
que un tratamiento, debe ser acorde con la legislación ambiental vigente. No
226
obstante, se han dado casos en la remediación de los suelos que las autoridades
ambientales (especialmente del Instituto Nacional de Ecología, INE), ha dictado
ciertas medidas, tomadas de normatividades extranjeras, como son los niveles de
limpieza que se deben alcanzar.
6.2 Impacto Ecológico, generado por el dragado.
Los potenciales efectos que el dragado y la disposición del material, tienen sobre los
organismos o el hombre, pueden variar en rangos, desde lo no medible, hasta lo
importante.
La diversidad de efectos que se pueden presentar, difieren tanto como la misma zona
de dragado o de depósito y deben ser evaluados cada uno de los casos, estimando los
impactos particulares.
Los efectos provocados por los trabajos de dragado y de depósito. Del material, ya sea
en tierra o agua en algunos casos, llegan a ser considerables, si no se estudian
adecuadamente.
Para evitarlos, es recomendable que se haga una investigación profunda, sobre los
efectos del dragado en ecosistemas similares y poder tomar las medidas adecuadas
para su control.
Dentro de los efectos negativos generados al ambiente, podemos encontrar: Las
turbulencias, nocivas para la navegación, durante la operación de la draga, así como el
ruido producido por la misma; el obstáculo a la navegación por la draga y su equipo
auxiliar; los cambios del medio en el lugar de descarga del material; la contaminación
de las aguas por el material; las perturbaciones del medio donde se desarrolla la flora y
la fauna marina; dilución de los sedimentos, hacia nuevas áreas de depósito, en su
227
caso, obstrucción temporal de las vías de comunicación terrestre, durante el tendido de
tubería de descarga.
La re suspensión de sedimentos, disminuye el paso de la luz a través de la columna de
agua, en detrimento de los organismos fotosintéticos. Así mismo, libera al medio
acuático, concentraciones de nutrientes que anteriormente, se encontraban fijados al
fondo y pueden alterar la calidad del agua.
Estos compuestos a su vez, pueden agotar las concentraciones de oxígeno disuelto y
afectar a diversos organismos.
Se ha visto que altas concentraciones de sólidos suspendidos en el agua, bloquean las
branquias de los peces, provocándoles asfixia, así como afectar los procesos de
filtración de algunos moluscos.
Es evidente la importancia que tiene, el considerar las repercusiones negativas que las
obras de dragado, pudieran acarrear a los ecosistemas y a la población en general, sin
embargo, a la hora de tomar decisiones, no se deben perder de vista los impactos
positivos que son muchos y variados; primeramente, el lograr condiciones propias para
la navegación segura y eficiente; crear zonas de atraque y maniobras de
embarcaciones; formación de rellenos para desplante de infraestructura portuaria y
edificaciones; rellenos de zonas insalubres (focos de infección), abastecimiento como
material de construcción; creación y regeneración de playas; intercambio de aguas mar-
laguna; oxigenación de la columna de agua, reciclaje de elementos nutritivos a la flora y
fauna marina, previsión de inundaciones, etc.
228
6.3 Contaminación por los materiales de tiro.
Las actividades agrícolas, la extracción y refinación del petróleo, la industria
petroquímica, la zona urbana y sus descargas de aguas negras, son los principales
contribuyentes de contaminantes a los cuerpos de agua, ya sean éstos ríos, esteros,
lagunas o el mar. Dentro de los contaminantes que pueden tener efecto negativo de la
flora, fauna y el hombre, están los hidrocarburos, los mátales pesados y los pesticidas,
entre otros. Muchos de estos compuestos contaminantes, son absorbidos por los
sedimentos del fondo, por lo que se convierten en un problema cuando se llevan a cabo
actividades de dragado, ya que se pueden poner en suspensión nuevamente.
En general, indica que la turbiedad y condiciones de suspensión de sólidos creados
típicamente por el dragado y operaciones de depósito, son de corta duración y es
improbable que produzcan efectos severos e irreversibles. Sin embargo, cualquier
efecto de turbidez o material suspendido en ecosistemas acuáticos, debe ser reducido a
través de:
• Cuidadosa selección de la zona de tiro.
• Tomar en cuenta los ciclos biológicos de las especies.
• Respetar áreas de reproducción o alimentación de especies.
• Considerar el tipo de vegetación de la zona de tiro.
229
Conclusiones y Recomendaciones. El dragado en Puertos Mexicanos en la actualidad ha tenido un papel muy importante a
lo largo del tiempo y principalmente en el desarrollo del país, ya que en los últimos 30
años, el Comercio Internacional ha tenido un gran avance a la navegación que han
sufrido transformaciones con la aparición de buques gigantescos (superpetroleros,
supergraneleros, etc.), existe una nueva realidad que es el mar como fuente de
recursos que abarcan un campo superior al de las pesquerías, requiriendo de nuevos
métodos para el transporte y distribución de mercancías con rapidez, confiabilidad y
seguridad y lo más importante con costos reducidos, trayendo consigo la evolución de
los puertos trayendo con esto nuevas responsabilidades, ya que los puertos de
Latinoamérica, se han desenvuelto en el ámbito de servicio público no comercial, en
donde el estado ha sido el responsable de su desarrollo y operación y por tanto la
participación de la iniciativa privada ha sido marginada.
En el caso de México, la reestructuración portuaria inicio en el año de 1970, con la
creación de la “Comisión Nacional Coordinadora de Puertos”, la cual tenía la intención
de solucionar el inadecuado aprovechamiento de las instalaciones portuarias
existentes. Con la finalidad de integrar las actividades de planeación, programación
relativas al desarrollo del sistema portuario se crea en 1989 el órgano desconcentrado
de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes “Puertos Mexicanos”, debido a que
los puertos no reunían las condiciones necesarias para apoyar la apertura comercial del
país, siendo hasta el año de 1993 que se diseña la “Ley de Puertos” en la que se
incorpora una novedosa figura denominada “Administración Portuaria
Integral”(APIS),con el carácter de sociedad mercantil que se constituye expresamente
para el uso, aprovechamiento y explotación de las áreas y bienes que conforman el
recinto portuario, así como para la prestación de los servicios portuarios a través de una
concesión otorgada por el Gobierno Federal.
230
Ya que el Transporte Marítimo es el medio que ha experimentado mayores cambios
tecnológicos y de organización, ya que el incremento de los barcos ha requerido contar
con un sistema portuario en que cada uno de sus elementos que lo conforman se
interrelacionen con una o varias funciones, cuyo objetivo principal sea el de participar
en el desarrollo y aprovechamiento del litoral de una región o de un país; apoyando a la
industria; o servir como vínculo entre los transportes marítimos y terrestres.
Siendo uno de estos elementos básicos sin lugar a dudas el dragado, ya que es
utilizado más comúnmente para dar mantenimiento en los puertos, para la construcción
de obras marítimas y dragado de construcción y mantenimiento en litorales, playas,
esteros, bahías y conservar la profundidad de proyecto en forma continua a: Obras
Exteriores(escolleras), Bocana, Canal de navegación Principal, Antepuerto o
Fondeadero, Dársena de Ciaboga, Dársena de Maniobras, Canales Secundarios y
Dársenas de Servicios etc.
Dada su importancia el dragado en el desarrollo de un sistema portuario, requiere de
una investigación y estudios continuos para tratar de hacer dragados más eficientes
para reducir sus costos en su tratamiento previo, extracción, transporte e eliminación
del mismo, brindando con esto un servicio más eficiente y económico para el Transporte
Marítimo.
231
Lista de Figuras.
I. Puertos Mexicanos
Figura Nombre Página
1.1 Características de un puerto. 19
1.2 Grúas de descarga en el puerto. 21
1.3 Puerto deportivo. 24
1.4 Puerto de Veracruz. 32
1.5 Imagen de un Puerto . 33
1.6 Puerto de Altamira. 33
1.7 Puerto de Manzanillo. 37
II. Antecedentes de dragado
2.1 Escala de Beaufort. 38
2.2 Acción de la luna en las mareas en el plano Ecuatorial. 40
2.3 Relación que guardan las fases y posiciones de la luna
con las mareas.
40
2.4 Onda de oleaje idealizada. 43
2.5 Máxima altura de ola para dragados. 44
2.6 Máxima altura de ola para dragados. 50
2.7 Pruebas efectuadas en sitio y en el Laboratorio con
aplicación a dragado.
51
2.8 Procedimiento de exploración y muestreo en estudios
para dragado.
53
2.9 Propiedades determinadas en el laboratorio con fines de
dragado.
54
2.10 Aparato para determinar la adhesión del suelo
(Sakharov).
59
2.11 Cambio en volumen y densidad durante el dragado y
relleno, en un material con un contenido constante de
sólidos.
69
232
III. Clasificación y Características de las Dragas.
Figura Nombre Página
3.1 Dragas de cangilones o de rosario. 77
3.2 Dragas de cangilones o de rosario. 77
3.3 Draga de grúa Estacionaria. 79
3.4 Draga de grúa Estacionaria. 79
3.5 Draga de Grúa Autopropulsada con tolva. 80
3.6 Draga de Cucharón. 81
3.7 Draga de Cucharón. 82
3.8 Dragas Mixtas o Universales. 83
3.9 Draga Hidráulica estacionaria. 84
3.10 Colocación de las anclas de los traveses al comenzar la
draga su operación.
88
3.11 Al quedar a popa las anclas de los traveses, deben
enmendarse para evitar que la draga se retire del corte o
se tuerzan los zancos.
88
3.12 Conducción y depósito del material dragado por medio de
la tubería de descarga.
89
3.13 Draga hidráulica estacionaria. 91
3.14 Draga hidráulica estacionaria. 91
3.15 Draga hidráulica autopropulsada. 92
3.16 Rastra Fija. 94
3.17 Rastra Ajustable (3 posiciones). 94
3.18 Rastra Autoajustable. 95
3.19 Tubo lateral de succión. 96
3.20 Amortiguadores de oleaje. 97
3.21 Amortiguadores de Oleaje oleo-neumático instalado en
un Draga Autopropulsada.
97
3.22 Corte longitudinal y transversal de la Tolva de un Draga
Autopropulsada.
100
233
Figura Nombre Página
3.23 Cuarto de Máquinas Tolvas. 101
3.24 Draga Hidráulica Autopropulsada. 102
3.25 Draga Hidráulica Autopropulsada. 105
3.26 Draga de brazo móvil. 106
3.27 Bomba de succión “S” bomba centrifuga de dragado. 108
3.28 Draga Hidráulica Estacionaria. 109
3.29 Draga Hidráulica Autopropulsada. 110
3.30 Draga Estacionaria con Bomba “S” de la M.A.N. 111
3.31 Máquina de Dragado. 112
IV. Proceso de Dragado en Obras Portuarias.
Figura Nombre Página
4.1 Grafica de la operación continúa de una draga
autopropulsada.
124
4.2 Peso de una Draga de 1100/1400m3 de capacidad en
tolva, en función del calado.
129
4.3 Tabulador de la carga de sólidos en tolva por incremento
de calado.
130-131
4.4 Gráfica de la tolva económica. 132
4.5 Análisis operativo de una draga autopropulsada. 135
4.6 Los estándares internacionales aceptan como eficiencia
operativa un 70% para dragas autopropulsadas y un 60%
para dragas estacionarias.
136
4.7 Levantamiento topohidrográfico. 146
4.8 Estación principal a bordo. 151-152
4.9 Posicionamiento por Satélite GPS. 154
4.10 Posicionamiento por Satélite GPS. 155
4.11 Gráfica del llenado de la tolva en función del tiempo. 163
4.12 Gráfica del ciclo de operación de una draga de
autopropulsión con tova.
164
234
Figura Nombre Página
4.13 Registrador de calado. 165
4.14 Aparato registrador de calado. 166
4.15 Diagrama del ciclo de operación de una draga de
autopropulsión con tolva.
167
4.16 Cálculo de la producción por turno. 169
4.17 Calculo de la producción por turno. 170
4.18 Control diario de producción (anverso) y (reverso). 171-172
4.19 Isla artificial construida con producto del dragado. 177
4.20 Relleno de una playa erosionada con material de
dragado.
177
V. Programa de Mantenimiento
Figura Nombre Página
5.1 Carcasa de la Bomba de dragado. 195
5.2 Diversos cortadores. 199
5.3 Succión del cortador y parte del tubo de succión. 199
5.4 Dientes del cortador. 201
5.5 Cable de alambres de acero y partes que lo componen. 203
5.6 Torcido de los cables de acero. 204
5.7 Tubería flotante para descarga de una draga
estacionaria.
206
5.8 Tubería flotante sobre pontones para descarga de una
draga.
206
5.9 Rendimiento del dragado en función de la velocidad de
descarga y el diámetro de la tubería.
207
235
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Abanicar Oscilar o bornear una draga de succión estacionaria de un lado a
otro del corte.
Abarloar Situarse un buque muy cerca de otro, o de modo que su costado
lo toque o casi llegue a tocarlo.
Abenques
Cada uno de los cabos o cables gruesos con que se sujeta un
palo o mastelero desde un extremo a la cubierta, mesa de
guarnición o cofa correspondiente, por una y otra banda.
Abocinado En forma de bocina. El tubo cuyas bocas son desiguales.
Abordar Chocar o rozar un buque con otro, casual o intencionalmente.
Arrimarse una embarcación a otra o a un desembarcadero.
Abrasión Desgaste por frotación.
Abrazadera
Pieza de metal, generalmente de hierro en forma de anillo que
sirve para ceñir y asegurar de esta manera, los naipes de hule de
la línea flotante o las mangueras de la conexión flexible utilizada
para unir el tubo de succión de la escala de dragado con la
interior de la draga.
Achicar Acción de extraer el agua de las sentidas de un buque, o de un
bote, etc., por medio de baldes o bombas.
Aclarar
Despejar o quitar objetos para que no estorben. Aclarar la rastra
de succión, es desembarazar la rejilla de la misma, de
escombros, piedras etc., retirando los cuerpos que la obstruyen.
Acoderar
Amarrar un buque por medio de coderas a la cadena del ancla o
a un objeto fijo en tierra o a flote para presentar el costado hacia
un punto determinado. Es más usado acoderarse un buque a
otro.
Aconchar
Echar el viento o la corriente a un buque contra otro o hacia un
muelle, playa o paraje peligroso.
Aguada Provisión de agua que se lleva abordo para el consumo.
236
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Alojamiento Espacio asignado abordo para habitación. En esta significación
se incluyen cámaras, camarotes, sollados, ranchos etc.
Amadrinar
Unir o parear dos cosas a fin de reforzar una de ellas o darle
mayor resistencia.
Amadrinar dos flotadores es unirlos mediante perchas para
formar y un pontón.
Amarrar Atar, hacer firme o anudar un cabo.
Ancla
Instrumento de hierro o acero, en forma de arpón doble, que
afirmado al extremo de un cabo, cable o cadena, y fondeando en
el agua, sirve para impedir que un buque sea llevado por los
vientos o las corrientes o para conseguir que el buque evolucione
para efectuar ciertas maniobras.
Anclote Ancla pequeña.
Aparejo
Sistema compuesto por dos motones, dos cuadernales o un
motón a un cuadernal, y un cabo guarnido entre ambos, con el
cual se consigue una multiplicación de potencia y por tanto se
puede efectuar un trabajo con menos fuerza de la que de otro
modo sería precisa.
Aproar Poner un buque la proa al viento o corriente cuando está el ancla.
Presentar la proa al viento o a la mar.
Arfada Cuando un buque levanta la proa debido al oleaje o marejada. Se
emplea en iguales casos que cabeceo.
Arraigado El extremo de todo cabo hecho firme en cualquier parte. Chicote
que se hace firme al motón o cuadernal.
Arrancada Partida o salida violenta. El primer empuje de un buque al
empezar su marcha. Lo mismo que estrepada.
Arranchar Limpiar, asear, arranchar cubiertas: asear la cubierta.
Arrejerar
Sujetar la embarcación con dos anclas por la proa y una por
popa. Cuando se hace esta maniobra a un muelle, los cabos
dados a popa, sustituyen al ancla.
237
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Arriar
Aflojar un cabo, cable o cadena// La escala. Bajarla hasta el
fondo en la posición más conveniente para efectuar el dragado //
El zanco.
Dejarlo caer para que penetre el puyón en el fondo.
Arribar Llegar al buque al puerto.
Arrumbar Dar rumbo. Maniobrar de modo que se haga coincidir dos o más
objetos en una sola enfilación.
Atascar Obstruir o segar un conducto o una tubería. Atorarse.
Atracar Acercar, arrimar el costado de un buque o embarcación a un
muelle, etc.
Atravesarse En general situarse el buque con un costado perpendicular a una
dirección cualquiera, a la mar, la corriente o al viento.
Avance Lo que adelanta una draga en el sentido del corte, en cada paso
que efectúa mediante los zancos o empleando los traveses.
Avante
Lo mismo que adelante. Halarse por avante: Correrse avante
haciendo fuerza o cobrando de un cabo que está fijo a un anclote
o muerto, a más o menos distancia por la proa.
Avería Daño que recibe una embarcación o cualquiera de sus partes.
Aviada Arrancada o velocidad que se le da a cualquier embarcación.
Azolve Material que generalmente es llevado por el oleaje o la corriente y
se va depositando en los puertos y vías navegables.
Babor Costado izquierdo de un buque o embarcación menor viendo
hacia proa.
Bajo
Todo punto o lugar en el fondo del mar, río, etc., en que no hay
agua suficiente para que floten las embarcaciones. // Fondo. El
que permite sin peligro el paso de buques de poco calado.
Balance El movimiento de las embarcaciones de babor a estribor y
viceversa.
Baldear Arrojar agua sobre cubierta con balde o con mangueras.
Baliza Cualquier señal levantada en una posición visible.
238
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Balizar Colocar baliza o boyas en un puerto, río, canal etc., en las zonas
de dragado etc.
Banco Bajo de arena en el fondo del mar, río, canal, etc., regularmente
más largo que ancho.
Banderola Bandera pequeña que atada a un asta de madera sirve para
señal en los levantamientos hidrográficos.
Barlovento
Lugar en donde vive el viento con relación a un punto
determinado. Si se refiere a un buque el costado o banda de
barlovento es aquella encarada al viento.
Barra Banco de arena o piedra que se extiende en la entrada de un río,
haciendo difícil y peligrosa la navegación en la baja marea.
Bita
Pieza de metal, generalmente de hierro que va asegurada sobre
cubierta y sirve de sostén a las amarras que se dan a un
remolque o para acoderar un buque a una boya, muelle etc.
Borda Canto superior del costado de un buque o embarcación
cualquiera.
Bote Embarcación menor que no lleva cubierta.
Boquilla de
succión
Pieza que va en el extremo del tubo de succión de las dragas
hidráulicas estacionarias y que provista de una rejilla aspira
mezclado con agua, el material del fondo.
Bocana La entrada de un puerto
Boya
Flotador, construido por un cuerpo hueco de hierro o plástico,
herméticamente cerrado afirmado por cadena o alambre a un
anclote o peso muerto fondeado en el mar, río, etc., para delimitar
la zona de dragado. Indicar la posición de un bajo o la entrada de
un puerto.
Boyarín Boya chica.
239
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Boza
Tramo de cabo fijo a un cáncamo o argolla, para sujetar por
medio de algunas vueltas a un cabo del que se está tirando en
una maniobra para evitar que retroceda mientras se amarra o se
hace otra operación. Cabo más largo hecho firme del mismo
modo y que sirve para ajustar al costado, anclas, anclotes u otros
pesos de consideración. Así se denominan las amarras de
embarcaciones menores
Burda Cada uno de los cables o cabos que bajen desde la encapilladura
está por encima de los obenques.
Buque Es todo vaso flotante, impermeable, con la resistencia y dotado
de los elementos para navegar con seguridad.
Cabo Cuerdas que se emplean a bordo y que se fabrican de henequén,
abacá, nylon, etc.
Cajera Abertura en que van colocadas las roldanas de los motones,
cuadernales, etc.
Calado Amplitud vertical de la parte sumergida de un buque, altura
mínima del agua de la quilla al fondo.
Carena Obra viva. La parte sumergida de un buque.
Cabria
Armazón destinada a levantar peso. Consta de dos vigas a tubos
unidos en ángulo agudo. El cable va al tambor de un winche y el
extremo pasa por una polea, colgada en la parte superior la cual
se levanta el peso. // De la escala. La que empernada a la proa
del casco de las dragas estacionarias y afirmada con vientos o
tirantes sirve para arriar o izar la escala de dragado. // Del chalan
de maniobras. La que va montada en éste y sirve para mover
piezas pesadas de maquinaria o equipo o acomodar la tubería
flotante, etc. // Pontón Cabria. El que generalmente se utiliza en
el paso o unión de la línea flotante con la de tierra.
240
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Cabeza de
succión
Pieza que va en el extremo del tubo de succión de la escala de
dragado, en las dragas barredoras es del mismo ancho que la
manga de éstas y por la que succiona el material removido por
los chorros de agua a presión de que va provista.
Canal
Zanja abierta por la mano del hambre para derivar el agua de los
ríos con objeto de emplearla para riego o navegación. Vía
marítima artificial destinada a la navegación. La parte más
profunda de la entrada de un puerto. // De descarga. Piezas de la
lámina de hierro o acero de succión rectangulares dispuestas a
ambas bandas a lo largo de la parte superior de la tolva. Se
provee de válvulas de charnela o compuertas para distribuir y
descargar en tolva el material dragado.
Cangilón
Cada uno de los depósitos o cubetas de acero reforzados que
van unidos a la cadena de la escala de una draga de cangilones
o rosario y al que arriarla va escavando en su movimiento junto
con los demás cangilones, el material del fondo.
Carga
económica
Tiempo de bombeo en las dragas de tolva, que produce la mayor
cantidad de material dragado en su operación diaria y es de
importancia determinarlo cuando es de asentamiento lento.
Caseta de
control
Cuarto en el cual se dispone el tablero de control en el que están
centralizados los mandos de una draga para su fácil operación.
Ciar Dar un buque máquina atrás o hacer retroceder un bote de remo,
bogando en sentido inverso.
Codaste Pieza en que termina la popa de un buque partiendo de la quilla.
Codera Amarra que se da por la popa de un buque.
Codo
Pieza de tubería que formando ángulo sirve para variar la
dirección recta de las tuberías. // Giratorio. Pieza montada en el
extremo de popa de la descarga de la dragas hidráulicas
estacionarias y sirve de unión con la tubería flotante.
241
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Compuertas de
la tolva
Puertas de charnelas o bisagras colocadas en la parte inferior de
la tolva de las dragas de autopropulsión y que sirve para tirar el
material. Se abren mediante mecanismos hidráulicos o
mecánicos.
Controles
Dispositivos hidráulicos neumáticos o eléctricos que sirven para
tirar el material. Se abren mediante mecanismos hidráulicos o
mecánicos.
Conexión
esférica
Articulación hueca de acero que sirva de unión entre la tubería
interior de la draga con la de succión de la escala de dragado, lo
que permite el movimiento de está. Se emplea la conexión,
esférica, además, para unir los tramos de tubos de la línea
flotante de descarga a fin de tolerar el desplazamiento angular y
aguantar la marejada. A esta pieza también se le denomina “ola
radial” y “Unión de rótula”.
Cornamuza Pieza generalmente de metal en forma de cuernos que se fija en
algunos lugares del buque para amarrar los cabos, drizas, etc.
Coronamiento La parte más alta de la popa de una Embarcación que va a
terminar en la banda de está.
Corte
Rebajo del material subacuático, efectuado por una draga de
autopropulsión al desplazarse para aumentar la profundidad en
un canal al dársena.
Cortador
Pieza en forma de cesta con cuchillas o dientes que pueden
sustituirse cuando se desgastan y que al girar van rompiendo el
material del fondo para que pueda ser fácilmente succionando
por la bomba de dragado.
Costado Cada uno de los lados del casco de un buque. Se denomina
también así los del entrepuente o de una bodega.
Cuadernal Montón de dos o más cajeros o conjunto de poleas paralelas de
una misma armadura.
242
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Cubierta
Conjunto de tracas unidas entre sí a los baos o las planchas que
forman los pisos en que está dividido un buque y reciben
diferentes denominaciones según la posición que ocupan.
Chiflón
Boquilla de que van provistas las rastras y bocas de succión de
algunas dragas y que sirven para agitar mediante chorros de
agua a presión el material del fondo que es succionado por la
bomba de dragado. También las boquillas que se instalan en la
tubería de limpieza de la tolva.
Chimenea
Conducto de lámina de hierro de forma cilíndrica de succión
circular o elíptica que sobresale de la cubierta más alta del buque
y que sirve para dar salida a los gases de la combustión.
Chinchorro Embarcación de remo, la más pequeña usada a bordo.
Chumacera
Soporte o caja de un cojinete y también el conjunto de la caja y
éste. En esta acepción una chumacera se compone de: Los
cojines, el cuerpo o base y la tapa o sombrerete unidas todas
esta partes unidas en un conjunto que abraza el eje. Según el
lugar que van colocadas y la misión que desempeña reciben el
nombre. // De bancada, las que soportan el eje del cigüeñal en
las máquinas de vapor o en los motores. // De apoyo. Cuando
sirven de sostén a un eje para mantenerlo en correcto
alineamiento. // De empuje. Si está destinado a transmitir a los
buques el empuje de la hélice, o anulado el empuje axial.
Draga
Embarcación especialmente dispuesta y con los medios
necesarios para ahondar el fondo de los puertos, canales, ríos,
etc.
Dragado Excavación técnica que se realiza bajo el agua.
Dragador Individuo encargado de los controles de operación de una draga.
Dársena Parte más resguardada de un puerto.
Deriva Abatimiento de un buque en su navegación.
Derrota Rumbo o dirección que lleva un buque en su navegación.
243
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Desatracar Separar una embarcación de otra o de algún muelle, etc.
Descombrar Desembarazar algún sitio de cosas o materiales (escombro) que
constituyen un estorbo.
Desamarrar Desatar, soltar, desanudar o quitar las vueltas con que un cabo o
cable está hecho firme a bitas, cabillas, cornamusas u otros objetos.
Descargar El extremo de la tubería por donde sale la mezcla de sólidos y agua
bombeados por una draga, salida de agua al costado de un buque.
Descolchar Deshacer la colcha o torcido de un cabo o cable.
Desembragar Separa un mecanismo del eje que no lo mueve o viceversa.
Desengranar Separar dos ruedas a fin de darle independencia.
Desengrilletar Quitar un grillete a una cadena o a un aparejo.
Desentalingar Desamarrar el cabo o cable entalingado al arganeo de un ancla y
también zafar la cadena del grillete.
Desincrustar Operación de separar las incrustaciones de las superficies interiores
de las calderas cámaras de refrigeración de los motores, etc.
Desplazamiento
del
buque
En un momento considerados, se expresa en toneladas métricas
(1,000 kgs) y no debe confundirse con la tonelada inglesa que
equivale a 1,016 Kgs, se llama desplazamiento porque de acuerdo
con el principio de Arquímedes, el peso del buque es igual al peso
del líquido desalojado // En rosca. El peso del buque completamente
descargado sin combustible, agua, aceite ni efecto de consumo
alguno // Total. El peso total del buque completamente cargado
hasta su línea de máxima carga. También se le llama
desplazamiento en carga.
Desvarar Poner de nuevo a flote una embarcación varada.
Eje Pieza cilíndrica de metal que transmite el movimiento giratorio.
Embarcación
Una de las denominaciones generales de toda construcción de
cualquier forma o tamaño, capaz de mantenerse a flote y surcar las
superficies de las aguas. // Embarcaciones menores. Los botes,
lanchas, etc. Del servicio de a bordo.
244
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Embarrancar Varar, clavándose el buque en fondo de arena o fango.
Embragar Hacer un eje participe del movimiento de una máquina o motor,
mediante un mecanismo apropiado.
Embrague
Mecanismo dispuesto de manera que un eje que pueda acoplarse o
desacoplarse fácilmente con otro participando o no a voluntad de su
movimiento de rotación. Los hay de tres tipos: de encastre, de
fricción, hidráulicos y magnéticos.
Empalmar Ajustar dos cabos o dos piezas de madera.
Encajonado
de cemento
Cajón de madera cerrado por todas sus caras excepto una por la
que se llena de cemento mezclado con agua; a esta mezcla se le
añade un puñado de sosa por cada balde, para conseguir que el
cemento fragüe con rapidez bajo el agua, se aplica a las vías de
agua pequeñas y accesibles, haciéndola firme al casco
apuntalándola contra las cuadernas (de 60 cms. a un metro).
Hay un cemento especial llamado cemento rápido muy breve. Su
consistencia es muy grande, bastando una capa de poco espesor
para taponar la vía de agua.
Encallar Varar, clavándose en el fondo o encajonándose entre piedras.
Encerado
Superficie de lona generalmente rectangular que sirve para proteger
objetos de la intemperie o de la lluvia, Puede estar alquitranado,
ahulado, pintado o impermeabilizado con plástico.
Enfilación Línea de posición o lugar geométrico determinado por dos puntos o
marcas fijas.
Enfilar Dirigir una visual dos o más objetos desde un punto situado en el
mismo plano vertical que ella.
Engrilletar Unir o sujetar con grilletes.
Enjaretado Especie de rejilla formada por barrotes o listones cruzados a
escuadra.
245
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Enmendar
Mejorar la situación fija de alguna cosa. Por ejemplo, enmendar los
anclotes. (Fondeados y que no se consideren en buena posición o
que trabajan mal). Cambiar de fondeadero o de atraque, enmendar
el rumbo: cuando el error está en la dirección, corregir ésta.
Entalingar Asegurar la cadena o cable al arganeo del ancla o anclote.
Escala:
Se aplica al puerto de mar donde en viajes largos, tocan y dan fondo
los buques por algún tiempo. Para recoger pasajeros, mercancías,
hacer víveres etc. // De acceso. La escalera que va desde la cubierta
superior alas del castillo, toldillas, etc. // Exterior, La que comunica
con la cubierta de botes, puente, etc. // Interior. Cuando comunica
los distintos departamentos. // Real. La de acceso al buque desde el
exterior. // De gato. La que está formada por dos tiras de cabo y
peldaños de madera o también de cabo. // De dragado. La estructura
de acero que sirve para proteger de los golpes la tubería de succión
y para soporte de las chumaceras del eje del cortador, que puede
arriarse o izarse por medio de una pluma o cabria y gira en los
muñones colocados en el pozo en la parte de proa de las dragas
estacionarias y al costado, a proa, centro o popa de las dragas de
propulsión.
Escandallo
Pieza de plomo en forma piramidal con un agujero en la parte
superior para afirmar la sondaleza. Sirve para conocer la profundidad
y la calidad del fondo por las partículas que se quedan adheridas en
el sebo que se pone en la cavidad inferior.
Estabilidad Firmeza de un buque para resistir la fuerza que tiende a inclinarlo.
Estadía Permanencia o demora de un buque en un puerto.
Estay
Cabo o cable sujeto a un palo o mastelero para que no caiga hacia
popa. Actualmente en todos los buques son metálicas y sólo alguna
embarcación de poco porte puede llevarlo de otro material. // Tubo
Estay. El de mayor espesor de los tubos ordinarios que tiene por
objeto consolidar las placas de tubos de las calderas tubulares.
246
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Estratificación Disposición de las capas o estrato de terreno.
Estrato
Capa o lecho. Material en forma de capa de espesor
aproximadamente uniforme que constituye los terrenos
sedimentarios.
Estrepada Empuje más fuerte que el regular que adquiere el buque en su
marcha rápida.
Estribor Banda o costado derecho de un buque mirando de popa a proa.
Estrobo Fracción de cabo de alambre ajustado por sus chicotes y que se usa
para izar piezas u objeto mediante un aparejo.
Falcacear Dar vueltas muy apretadas o trincar con hilo de velas el chicote de
un cabo para que no se descolche.
Faltar Romperse alguna cosa, soltarse de donde está amarrada o
asegurada: como faltar un cabo, cable, la cadena del ancla, etc.
Fallar Faltar o quebrantar la resistencia de algún cabo, cadena o de alguna
pieza, etc.
Fango Barro, tierra pantanosa. Suspensión acuosa concentrada de material
arcilloso.
Fangoso Dícese de la calidad del fondo cuando es de fango y, partículas de
fango suelto.
Filar
Arriar progresivamente un cabo, cable o cadena que está trabajando
(Filar sobre la vuelta o sobre bita), arriar aguantando en algo. (Filar
en banda) Arriar todo, aflojarlo por completo, etc.
Freno Aparato o artificio especial que se emplea en las máquinas para
moderar o detener un movimiento.
Ganguil
Embarcación o barcaza destinada a recibir, conducir y verte en el
mar u otro lugar conveniente, el fango, arena, piedras, escombros,
etc., Que extraen algunas dragas.
Gira
(A la) buque anclado o amarrado o alguna boya, en forma que
bornne o gire libremente, según la dirección en que actúa el viento o
la corriente.
247
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Girar Moverse alrededor de una cosa o de un punto o línea que hace de
eje.
Giro Movimiento que se hace siguiendo una curva continua y cerrada o
de evolución sobre un eje. Acción y efecto de girar.
Gradiente Pendiente, subida, repecho.
Grampín
Pieza con dos, tres o cuatro ganchos con ojo o agujero por donde se
hace firme la rabiza correspondiente. Se usa para rastrear objetos
perdidos en el fondo. Tales como anclas, cadenas, etc.
Grillete
Arco de hierro con un ojo en cada uno de sus extremos por los
cuales entra un perno que se sujeta con un pequeño pasador o
chaveta o también puede ser roscado en uno de los ojos y sirve para
unir dos trozos de cadena o para asegurar éste al arganeo y en este
caso se llama de entalingar.
Groera Agujero o abertura hecha en una pieza de construcción por donde
labora un cabo.
Guardacabo
Pieza de hierro acanalado exteriormente, al que se ajusta un cabo, o
cable sirviendo para enganchar en él un aparejo, o para que pase un
cabo dentro de él.
Guardín Cabo, cadena o cable de alambre con que se acciona la caña del
timón.
Guarne
Cada una de las vueltas de los cabos de un aparejo con sus
respectivos cuadernales o montones. La parte de cabo comprendida
entre dos roldanas sucesivas.
Hallar Tirar de un cabo.
Hallarse Hacer marchar una embarcación por medio de cabo, hasta el lugar
en que está hecho firme.
Hidráulica
Parte de la mecánica que trata del equilibrio y movimiento de los
fluidos en general y en particular de los líquidos y aún más
especialmente del agua.
248
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Historial
El libro en que se anotan todas las cualidades del buque desde el
momento de colocar la quilla y cuantas circunstancias se observan y
contribuyen a su mayor conocimiento.
Imbornal Agujero que se hace en los tracaniles, de trecho en trecho para dar
salida a las aguas.
Impelente Se llama así al impulsor o rotor de una bomba de dragado, de
bomba centrífuga para cualquier otro servicio.
Inabordable La costa o playa donde no puede llegar una embarcación para
desembarcar.
Inaccesible La playa o costa que no puede ser abordada.
Izar
Hacer subir alguna cosa, hablando de un cabo del que está colgada,
la cual pasa, al efecto, por un punto más elevado. Se puede halar a
mano o mediante un winche. // La escala de dragado. Es levantarla
cuando está a pique. // Los zancos. Levantarlos (esta operación) se
hace alternada, pues jamás deben estar ambos zancos a pique).
Jurisdicción Autoridad que tienen los Superintendentes de dragado, en una zona
para resolver algunos asuntos concernientes a su ramo.
Labor En general, trabajo.
Laborar Trabajar, hacer algo útil.
Laborear
Pasar o correr un cabo por la roldana de algún motón o de alguna
otra cajera. Trabajar un cabo, cable o cadena en el objeto a que se
halla destinado.
Lacustre Lo que pertenece a los lagos o lagunas.
Larga
Voz para que se suelte una espía, o que una embarcación menor
desatraque del costado. Se usa también para diversas maniobras del
servicio diario.
Largo Se dice de los cabos que dados al muelle, por un barco trabajan a lo
largo y en sentido opuesto al espring.
249
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Largar
Aflojar, ir soltando poco a poco. Desatracar y marcharse un bote del
costado de un buque o un muelle. // En banda. Soltar, arriar
enteramente.
Lascar Arriar poco a poco un cabo, según vaya pidiendo. Arriar sobre vuelta
un cabo, alrededor de un cabrestante, winche, bita, etc.
Lastre El conjunto de pesos que se colocan en el fondo de las
embarcaciones para darle mayor estabilidad.
Levar Levantar las anclas del fondo.
Limera Abertura practicada en la bovedilla sobre el codaste para el paso de
la caña del timón
Litera Cada una de las camas fijas construidas en los camarotes, sollados
o alojamientos para el personal de abordo.
Litoral Nombre que se da los terrenos próximos al mar o a la costa.
Luir Rozas una cosa con otra.
Lumbrera
Abertura que se hace en las cubiertas para dar luz a las cámaras y
llevan un cristal grueso para impedir que entre el agua. Se le llama
también tragaluz o claraboya.
Mamparo
La división de lámina de hierro o de madera, etc. Que sirve para
formar los pañoles, cámaras, camarotes, etc.
Mandos
Los botones o palancas que se centraliza en un tablero dispuesto en
una caseta desde la que se controla la operación de las dragas.
Manejable
Se aplica al viento y a la mar cuando son moderados y permite, por
consiguiente maniobrar con facilidad.
Manga La mayor anchura del buque tomada sobre la cuaderna maestra.
Manómetro Instrumento destinado a medir la presión del vapor, agua, aceite, etc.
250
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Mastelero Cada una de las perchas o palos menores que van sobre los palos
machos o principales.
Mástil Palo de un buque. (Trinquete el más próximo a proa, mayor el del
centro y mesana el de popa).
Mena Grueso de un cabo medido por la circunferencia.
Milla marina Extensión lineal que equivale a 1,852 metros.
Motón Cajeta o garrucha de madera o fierro, de diversas formas y tamaños,
por donde laboran los cabos.
Muelle
Obra en los puertos que tiene por objeto facilitar el atraque de los
buques para efectuar en esta posición las operaciones de carga y
descarga.
Muerto
Las amarras de firme que tiene un buque para asegurar en él,
siempre que llega a puerto y las cuales deja con una boya grande
cuando se va a la mar. La boya que indica donde está fondeado, un
trozo de hierro, anclote, etc.
Nave Nombre genérico de las embarcaciones, buque, barco,
embarcaciones.
Niple
Empalme para unir tubería, construido por un corto trozo de tubo
roscado exteriormente, para acoplar tubos. Manguito de hule
tramado con lona que sirve de conexión flexible entre los tramos de
tubos de la línea flotante de descarga. Estos niples se afirman a los
extremos de los tubos mediante de abrazaderas. Los niples que se
utilizan como unión flexible entre el tubo de succión de la escala de
dragado y la interior de la draga, están armados con alambres para
evitar que se aplasten por efecto del vacío.
Obra
Es todo trabajo que se ejecuta tanto a bordo como tierra. // Marinas.
Las construcciones hechas en el mar o en puerto. // Muerta. La
parte que queda entre la borda y la línea de flotación. // Viva. La.
251
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
parte comprendida entre la línea de flotación y la quilla. Es la parte
sumergida de un buque
Ola Cada una de las elevaciones o prominencias que forma la superficie
del mar. Agitado por una causa externa o por una misma corriente.
Oleaje Olas grandes. La sucesión continúa de las olas.
Orinque Cabo hecho firme a la cruz del ancla por un extremo y por el otro a
un boyarín o flotador en que aquélla se encuentra.
Pantoque Parte curvada del forro o carena que une la vertical de los costados
con la horizontal del fondo del buque.
Pañol
Cualquiera de los pequeños compartimentos formados con
mamparos, que se hace en un buque para depósito de herramientas,
pintura, cabos, víveres, etc.
Pañolero El individuo encargado del cuidado y colocación de los pertrechos,
guardados en el pañol.
Paso de un
tornillo
La distancia entre dos espirales consecutivas. // De hélice. Lo que
debería desplazarse en una revolución si no hubiera resbalamiento.
// De una draga estacionaría. El desplazamiento que efectúa en
dirección del corte, por medio de los zancos.
Pasteca Especie de motón abierto por uno de sus lados para poder introducir
o sacar el seno de un cabo.
Pontón Apoyo flotante de la tubería de descarga. // Cabria. El que sirve para
unir la tubería flotante con la de tierra.
Popa La parte posterior de un buque.
Pozo
// De la escala. Escotadura hecha al casco en la línea de crujía.
Aproa, centro o a popa en la que labora la escala de dragado. // De
los zancos. Los huecos que sirven de guía a los zancos en su
movimiento vertical.
Proa
La parte delantera del buque, comprendida entre la última cuaderna
y el tajamar, tiene forma de cuña a fin de presentar menos
resistencia al agua en movimiento.
252
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Puntal
Altura medida en el centro de la eslora del buque, desde a quilla
hasta las diversas cubiertas. Cualquier de las columnas que
sostienen por los baos las cubiertas.
Puyon Es el extremo inferior de un zanco de forma cónica para que pueda
encajarse en el material de fondo.
Puerto
En términos generales podemos decir que el puerto es un abrigo
natural o artificial en lugar de la costa, en el que los buques pueden
permanecer y efectuar sus operaciones de carga o descarga.
Quijada Cada uno de los lados de la cajera de un motón o cuadernal.
Quilla
Primera pieza de sección rectangular que se coloca al construir un
buque y dispuesta longitudinalmente en la parte inferior del mismo. //
De balance. Planchas o estructuras de 0.30 a 1m. de ancho, unida
normalmente al pantoque de los 2/3 de la eslora del buque con
objeto de reducir la amplitud de los balances. // Limpia. Medida de la
longitud del buque contada sólo por su quilla, es decir, desde el
extremo en que está sentado el codaste hasta el arranque de la
roda, excluido el espesor de esta pieza.
Rabiza Tramo de cabo unido por uno de sus extremos a un objeto
cualquiera para sujetarlo donde convenga.
Rancha Movimiento violento del aire que hiere repentinamente y que, por lo
común, tiene poca duración; equivalente de ráfaga.
Rada
Paraje en el mar, a corta distancia de la costa en que pueden dar
fondo los buques con resguardo de determinados vientos. // Abierta.
La que se halla enfrente de una costa casi recta y por tanto sin
abrigo ni resguardo más que de los vientos que soplan de tierra, los
cuales pueden venir de todos los rumbos pertenecientes a un arco
poco mayor que un semicírculo.
Radiofonía Telefonía sin hilo
Rastra Dispositivo de hierro o acero provisto de dientes, que al ser
remolcado arrastrándolo por el fondo, puede ahondar las partes
253
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
bajas de un canal o río, siempre que exista corriente que pueda
transportar el material removido. // De succión. Pieza que se fija en
el extremo del tubo de succión lateral o en el de la escala de
dragado de las dragas de autopropulsión con tolva y por la que se
succiona material del fondo mezclado con agua.
Recalar Llegar una embarcación a la vista de tierra a una distancia tal que
pueda ser reconocida.
Recalmón Disminución repentina y considerable de la fuerza del viento y de
poca duración.
Reflujo El descenso de la marea.
Regala Borde de un buque o bote y que forma la parte superior de la borda.
Rejera Lo mismo que la codera.
Rejilla
Barrotes colocados en la rastra de succión para impedir que pasen
los objetos mayores que puedan obstruir los pasajes de la bomba de
dragado y las tuberías.
Remar Bogar con remos.
Remolcador Embarcación apropiada destinada a remolcar.
Remolcar Trasladar una embarcación mediante un remolcador halándola por
medio de un cabo, cable de alambre, etc.
Resaca El movimiento que hacen las olas del mar o ríos caudalosos al
retirarse de la orilla o playa en que han chocado.
Respeto Los artículos de repuesto que tiene un buque y que se usan en
casos de pérdidas o rotura de los que están en servicio.
Restinga
Paraje de poca profundidad cuyo fondo es de piedra, arena dura o
conchuela y que se adelanta desde tierra hacia al mar y forma
ligeras reventazones.
Seno Se dice que un cabo forma seno, cuando no está tenso.
Sentina Lugar más bajo de las bodegas y máquinas en donde se reúne el
agua procedente de está, de las bocinas, etc.
254
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Servomotor Aparato que hace funcionar automáticamente el regulador de una
máquina y sirve en los buques para el gobierno del timón.
Sextante
Instrumento astronómico de reflexión, cuyo arco es la sexta parte de
la circunferencia y sirve para observar la altura de los astros y tomar
distancias angulares para situar el buque navegando o en puerto.
Singladura El recorrido de un buque durante 24 horas contadas desde un medio
día hasta el siguiente o de doce horas.
Siniestro Daño causado a consecuencia de abordaje, varada, incendio, etc.
Socaire Abrigo, resguardo, defensa, etc., ponerse o estar o estar al socaire.
Situarse o hallarse al abrigo de alguna cosa.
Sonda La acción y efecto de sondar. La sonda y el escandallo con que se
sondea.
Sondaleza Cabo delgado en cuyo extremo se amarra el escandallo.
Sondar Arrojar al agua el escandallo es ir arriando sondaleza hasta
encontrar fondo.
Sotavento La parte del buque opuesta a aquella de donde viene el viento. La
parte opuesta al barlovento.
Tancanil
Canal que va de popa a proa por ambas bandas y une las cubiertas
con el costado formando el conducto por el que escurren las aguas
hacia los imbornales.
Traves
La dirección perpendicular al costado del buque. Cabo dado
perpendicular al buque. Cables de alambre con el que se abanica o
bornean las dragas estacionarias para efectuar el corte.
Tenedero Lugar en el mar donde puede agarrarse o afirmarse el ancla. Puerto
pequeño.
Tesar Poner tirante los cabos, cables, cadenas, etc.
Teso Tenso, tirante.
Timón
Pieza de madera o metal que convenientemente articulada puede
girar alrededor de un eje un cierto ángulo para dar al buque la
dirección deseada.
255
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Tiravira El cabo doble con el cual se iza o se halla por el seno, algún objeto
haciendo firme dos de sus chicotes cobrando por los otros dos.
Toldilla
La cubierta que sirve de techo a la cámara alta, colocada a popa o
solamente para resguardo de la gente, y que se extiende algunas
veces desde antes del palo de mesana, hasta el coronamiento de
popa.
Tolva
Construcción solidaria del casco una draga en el que se deposita el
material dragado y lleva compuertas en el fondo para descargarlo
por gravedad.
Tonelada
Unidad de peso o capacidad que se usa para expresar el
desplazamiento peso muerto, porte y arqueo de los buques. //
Métrica. Equivale a 1,000 Kgs. // Inglesa. Es igual a 1,016 Kgs. //
Moorson. Unidad de capacidad o arqueo equivale a 100 pies cúbicos
o 2.83 metros cúbicos.
Tonelaje
Capacidad de un buque o de alguno de sus compartimentos. La
unidad de medida es la tonelada Moorson, equivale a 100 pies
cúbicos a 2.38 metros cúbicos. // Bruto. Capacidad cúbica total del
buque, comprendida entre el plan hasta la cubierta superior, y de
todas las súper estructuras cerradas. // Neto. Diferencias entre el
tonelaje bruto y la suma de todos los espacios habituales del buque,
caseta del servomotor, caseta de derrota, cámara de máquinas y
caldera, etc. // De bodegas. Volumen delas bodegas expresado en
toneladas Moorson.
Trancanil Los maderos o planchas de hierro o acero que van de proa a popa
por ambas y forman la primera plancha de la cubierta.
Triangulación
Operación geodésica que consiste en determinar la posición de
varios puntos de la superficie del globo y en referidos a un plano por
medio de ángulos.
256
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
Trinca El cabo que sirve para amarrar alguna cosa.
Trincar Asegurar cualquier objeto para que no se mueva con los balanceos
del buque.
Tripulación La gente de mar que lleva una embarcación para su maniobra y
servicio.
Tripulantes Cualquier individuo perteneciente a un buque.
Tripular Poner en una embarcación la gente que se necesita.
Verduguillo Pieza que se coloca de popa a proa en algunas embarcaciones
menores a fin de formar un resalte redondeado.
Veril La orilla a borde de un bajo.
Viento Cada uno de los cables que sirven como estay en una cabria, en una
chimenea, etc.
Winche
En nuestra marina se ha generalizado mucho esta palabra nombrar
el aparato movido por vapor, electricidad, hidráulico, con que los
buques hacen operaciones de carga y descarga para elevar grandes
pesos y a bordo de las dragas para la maniobra de la escala, la de
los zancos, la de los traveses para abanicar o bornear al efectuar el
corte, etc.
Yugo
La pieza de madera o metal asegurada a la parte superior de los
flotadores y que sirven de sostén a los tramos de tubos de la línea
flotante.
Zafarrancho Llamar la gente a sus puestos de incendio, abandono del buque, etc.
Acción de desembarazar la embarcación para determinada faena.
Zanco
En las dragas es un puntal generalmente de acero, de succión
circular y en algunos casos cuadrada que se arría o iza mediante
aparejos adecuados. Los zancos son generalmente dos, colocados a
babor y estribor, situados en el lado opuesto a la escala de las
dragas estacionarías. Uno sirve para efectuar el avance o paso y el
otro como eje de giro al abanicar la draga, al cual se le denomina
zanco de trabajo. Las dragas de canal llevan comúnmente dos.
257
“Glosario de Términos Náuticos y Técnicos Empleados en el Dragado”
zancos a proa y dos a popa
Zarpa Levar anclas y ponerse en movimiento.
Zozobrar Tumbarse la embarcación o irse a pique o quedar con la quilla arriba.
ABREVIATURAS
atm. Atmósfera.
bar. Barométrica.
bbl. barriles
bé. baumé, grados.
B&S Brown & Sharp (gage) galga o calibre B & S.
B:G: Galga o calibre Brimingham.
BHB Brinnell Hardnes Number.
NDB: Número de dureza Brinell
bhp o hpf brake horse power. Caballos ingleses al freno.
BN. Banco de nivel.
Btu. Brits termal units. Unidades británicas de calor.
c.a. Corriente alterna.
cal. Calorías gramo o pequeñas.
cal. Calorías grandes o Kilocalorías.
c.c. corriente continua.
c.g. o C de g centro de gravedad.
chu. centigrade heat unit. Unidad de calor centígrado.
cil. cilíndro.
cir. circular.
cm. centrímetro.
258
cm3 centrímetro cúbico.
cm/min centrímetro por minuto.
coef. coeficiente
cpm. ciclos por minuto.
cps. ciclos por segundo.
C.V.e. Caballos métricos efectivos.
C.V. O H.P. Caballos de vapor metrico.
C.V.f. Caballos de vapor o métricos al freno.
C.V.-hr. Caballos métricos hora.
C.V.i. Caballos métricos indicados.
db. decibel.
mw. megavatio.
mw.día megavatio-día
N. número (en las tablas matemáticas)
número
°C grados centígrados.
°F grados Fahrenheit
°K Grados Kelvin (centígrados abs.)
Oz onzas
pág. Página.
p.c. centro de presión paso circular.
p.e.m. presión efectiva media.
pemfe. presión efectiva media al freno.
pulg. pulgadas inglesas.
R. número reynolds.
rad. radio.
rend. rendimiento.
rev. revoluciones.
r.p.m. revoluciones por minuto
r.p.s. revoluciones por segundo.
259
seg. segundos.
Std. stándar -estándar.
Kcal. Kilocalorías.
Kg. Kilogramos.
Kg.-Cal Kilogramos-calorías.
Kg-cm. Kilogramos-centímetro.
Kgm o Kg-m Kilogramos-metro.
Km. Kilómetro.
Kg/cm2 Kilogramo por centímetro cuadrado.
Kg/cm2 abs. presión absoluta.
Kg/cm2 .man. presión manométrica en kilogramos por centímetros cuadrados.
Km/hr. kilómetros por hora.
Kva. kilovoltio-amperio ó kilovolt-amper.
Kv. kilovatio.
Kwh o Kw-hr Kilovatio-hora.
Kw Kilowatts.
l. litro
lb. punds-libra-inglesas.
m. metro.
M. número March.
ma. miliamperios.
m3 /hr metros cúbicos por hora
m3 /min. metros cúbicos por minuto.
m3 /seg. metros cúbicos por segundo.
mín. mínimo.
min. minutos.
m-Kg. metros-kilogramo.
mm. milímetro.
m.p.m. metros por minuto.
D.E. diámetro exterior (en tubos).
260
D.I. diámetro interior.
diám. diámetro.
e.a.e. de eje a eje.
ej. por ejemplo
f.c. fuerza centrífuga.
f.e.m. fuerza electromotriz.
fhp. caballos ingleses de fricción o rozamiento.
Fig. figura.
f.m.m. fuerza magnetomotriz.
fp. factor de potencia
F.O.B. libre a bordo (o en vagones)
g. aceleración debida a la gravedad
gal. gallons-galones.
g.cal. gramos calorías.
gpm. galones por minuto.
gps. galones por segundo.
hp. horsepower caballo inglés( con mayúscula H:P: caballos métricos).
hpe. caballo ingleses efectivos.
hp-hr caballo ingleses-hora.
Hr. hora.
Imp. imperial
in. inches-pulgadas.
int. interno o interior.
ISTM. Internacional Soc. for Testing Material
i.v. Índice de viscosidad.
Temp. Temperatura.
Tm. Tonelada métrica.
Tm./cm2 Tonelada métrica por centímetro cuadrado.
Tm/hr. Tonelada métrica por hora.
Vel. Velocidad.
261
Vol. Volumen.
W & M. Calibre o galga de alambre Washburn & Moen
yd. yardas
262
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