Mega Compilado OOPP

8/17/2019 Mega Compilado OOPP

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1.- a) ¿Qué ventajas y desventajas se presentan entre las grúas de puerto (muelle) tradicionales (grúas

que giran sobre su eje vertical) y las tipo marco o pórtico (las cargas se desplazan por una viga transversal

al borde del muelle)?

- Las grúas tradicionales tienen la ventaja que la inversión en ellas es menor, se justifican cuando los tráficos

(mercancías) no están consolidados en cuanto a volúmenes y frecuencia. Otra ventaja es que sus exigencias

técnicas especialmente las cargas que entregan al muelle son menores. Las desventajas es que tienen por lo

general menores rendimientos que las de tipo pórtico, por cuanto el tiempo en realizar un ciclo es mayor (el

número de movimientos a la hora es menor), y su estabilidad es menor razón por la cual tienen menores

capacidades de levante.

- Las grúas tipo pórtico tienen la ventaja, generalmente, de ser más estables, y el número de movimientos a la

hora es mayor y de mayor capacidad de levante y alcance, por lo que tienen mejores rendimientos. Las

desventajas es que su inversión es mayor por lo que se justifican cuando los tráficos están consolidados y

entregan mayores exigencias al muelle.

2. b) ¿Cuáles son las diferencias que se presentan, respecto a la superficie y logística a disponer, entre

las distintas modalidades de grúas o maquinaria de 2ª línea para operar un terminal de contenedores?

Entre los sistemas de manejo de contenedores en patio, podemos distinguir:

1. Sistema de tractores con chasis, montacargas y/o carretillas elevadoras (Reach Stacker)

2. Sistema de grúa “U” (Straddle carrier)3. Sistema de grúa pórtico de patio sobre neumáticos (Transtainer).

4. Guía automática de vehículos (chasis), Automated Guided Vehicles (AGV).

5. Sistema de grúa de patio sobre rieles (Wide Span Gantry Cranes)

El sistema 1 es el que requiere mayor superficie para el acopio o almacenamiento de los contenedores, difícil

de obtener en los terminales portuarios, generalmente los contenedores se almacenan en 1 altura o lo más en 2

o 3 alturas en el caso del uso de carretillas elevadoras. Su sistema logístico es el de menor exigencia por cuanto

mayoritariamente se almacena a muy baja altura. Este sistema podría emplearse cuando el terminal está en etapa

de consolidarse por lo que inversiones mayores no se justifican.

El sistema 2 requiere menos superficie que el 1, por cuanto los contenedores se apilan en 2 o 3 alturas, hay un

mayor aprovechamiento de la superficie. Respecto de la logística, ésta es más compleja que la anterior. Este

sistema se emplea generalmente cuando el terminal ya está consolidado.

El sistema 3 requiere aún menos superficie para el almacenamiento de los contenedores, este tipo de

maquinarias apila hasta en 6 alturas, la densidad de contenedores por m2 es muy alta. Esto deriva a que la

logística es también más compleja que para los anteriores sistemas. Generalmente, se emplea cuando los tráficos

están consolidados y se requiere aumentar el nº de contenedores que pasan por el terminal sin aumentar su

superficie. Este sistema requiere de otro sistema que lo apoye, en el traslado de los contenedores desde la zona

de operaciones hasta el lugar de los transtainer (almacenamiento o apile de los contenedores), normalmente es

el sistema de Straddle Carrier o AGV.

El sistema 4 es un sistema complementario al 3, por cuanto permite sólo el traslado de los contenedores, requiere

un sistema sofisticado de logística por cuanto los vehículos son comandados automáticamente con la ayuda de

un programa computacional y GPS.

El sistema 5 evita en un gran porcentaje el traslado de los contenedores desde la zona de operaciones al de

apilamiento con maquinaria de 2º línea, por cuanto la misma grúa de muelle tiene el alcance para almacenar

además en la zona de acopio. La superficie destinada al almacenamiento está entre el sistema 3 y 4 e igualmente

su logística.

*ACA HAY OTRA FORMA DE RESPONDER ESTA PREGUNTA


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Los sistemas de manejo de contenedores se configuran a partir de las ma ́quinas y/o equipos utilizados en lasoperaciones de traslado y/o almacenamiento de contenedores. De este modo, se distinguen los siguientes

sistemas:

Sistema de tractores con chasis, montacargas y/o carretillas elevadoras (Reach Stacker)

Sistema de gru ́a “U” (Straddle carrier)

Sistema de gru ́ a po ́ rtico de patio sobre neuma ́ticos (Transtainer). Este sistema requiere elapoyo del primer sistema.

Sistema de gru ́a de patio sobre rieles (Wide Span Gantry Cranes)

Veh ́culos de guiado automa ́tico.

Las principales diferencias respecto de la superficie y log ́stica entre estas distintas maquinarias o equipos autilizar podr ́an ser las siguientes:

1.

Sistema de tractores con chasis. Este sistema requiere de la mayor superficie de almacenamiento y su

rendimiento es el ma ́s bajo. Generalmente se usa cuando es incipiente el movimiento de contenedores enel terminal

2. Gru ́ as horquillas. Estas gru ́as y las carretillas elevadoras apilan los contenedores afrontando perpendicularmente el equipo a la pila de acopio de los contenedores que puede ser hasta 3 alturas. Las columnas

pueden estar formadas, en planta, por 1 o 2 contenedores juntos, si fuesen 2 las gru ́as deben disponer de espacioen ambos lados de la pila para el acopio de los contenedores, en las distintas alturas, por lo cual necesitan de

mayor superficie que los sistemas ma ́ s tecnificados que se mencionan en los puntos 4,5, 6 y 7.Estos sistemas (2y 3) generalmente se usan cuando el volumen de contenedores au ́ n es bajo en el terminal y las gru ́as de puertono tienen gran rendimiento.

3. Carretillas elevadoras (Reach Stacker): los contenedores son apilados lateralmente. Sistema similar al

anterior.

4. Sistema de gru ́a “U” (Straddle carrier): las patas de la gru ́a se desplazan entre la pila de contenedores. Las pilas se forman por columnas de 1 contenedor en planta y hasta 3 contenedores en altura, separadas por una

calle para el desplazamiento de las gru ́as (patas). Requiere menos superficie de almacenamiento que lossistemas mencionados anteriormente. Este sistema se emplea generalmente, cuando el rendimiento de las gru ́ asde puerto es alto, que obliga el uso de equipos de 2a l ́nea acorde con estos rendimientos. Como referencia seusan 4 straddle carrier por cada gru ́ a de puerto. La operacio ́ n del terminal de contenedores se hace ma ́s compleja,al igual que los sistemas que se mencionan a continuacio ́n.

5. Sistema de gru ́ a po ́ rtico de patio sobre neuma ́ticos (Transtainer): colocacio ́n de contenedores en bloques,formados por columnas y filas, compuestos por 5 a 7 contenedores en planta uno al lado de otro y hasta 6

contenedores en altura, y por 20 o ma ́s contenedores en longitud. El sistema (bloque) trabaja perpendicular almuelle.

Esta gru ́ a po ́ rtico es una especie de puente gru ́ a, cuyas patas se desplazan con la ayuda de las ruedas neuma ́ticas,en una zona bien definida; los contenedores son tra ́dos de la zona de operaciones del muelle en camiones,ferrocarril o a trave ́s de otro sistema ma ́s tecnificado (automatizado) al costado (interior o exteriormente) de la

gru ́ a po ́rtico, desde donde son izados y trasladados por el mecanismo de la gru ́ a po ́ rtico, hasta la columna, filay altura en que se almacenara ́ el contenedor.Este sistema requiere au ́n de menos superficie para el acopio de los contenedores, el uso del m2 de superficiees intensivo. Es el sistema que menos superficie de almacenamiento se requiere junto al sistema que se

menciona a continuacio ́n.

6. Sistema de gru ́ a po ́ rtico de patio sobre rieles. Ide ́ntico al anterior per la gru ́ a se mueve sobre rieles, estesistema es ma ́s apropiado para automatizar el sistema.


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7. Sistema de gru ́ a de patio sobre rieles (Wide Span Gantry Cranes): sistema automatizado que realiza una solaoperacio ́ n, tomar el contenedor y dejarlo en el patio de almacenamiento. La gru ́ a no so ́ lo abarca la zona deoperaciones sino que tambie ́n la zona de acopio, por lo tanto la misma gru ́ a retira el contenedor desde las bodegas del barco y lo traslada directamente a la zona de acopio. Este sistema aprovecha au ́ n ma ́s la superficiedel terminal mar ́timo y es muy compleja su operacio ́n.

8. Sistema automatizado AGV: sistema automatizado que entrega los contenedores para que el transtainer los

apile.

Mientras ma ́s compleja sea la operacio ́ n de las gru ́ as utilizadas de 2a l ́nea, mayor sera ́ la log ́stica que debeimplementarse. Tambie ́n, mientras menor sea la superficie que utiliza esta maquinaria mayor sera ́ la log ́stica.

3.-c) ¿Cuáles son las características de las grúas utilizadas para la carga y descarga de graneles sólidos

ya sea ordinarios (bulk) o minerales (ore)?

Una característica es que usualmente se emplean grúas de grandes rendimientos para satisfacer la carga o

descarga de grandes volúmenes propios del tráfico de graneles. Por lo general, cuando los tráficos están

consolidados los terminales son especializados y en consecuencia las grúas son altamente especializadas y las

de 2º línea bastante específicas y diseñadas a medida, según la operación y la zona de apile. Cuando aún no se

ha llegado a la consolidación del tráfico, usualmente se emplean grúas pórticos con las cuales se obtienen

buenos rendimientos, con la ayuda de cucharas y otros dispositivos acordes con el granel a mover.

Otra característica en la operación de este tráfico es que generalmente están concebidas para aprovechar la

gravedad a través de cintas transportadoras o tornillos sinfín o tuberías de succión que permiten grandes

rendimientos en comparación a las de Mercancías General o Contenedores.

También es, por lo general, que las grúas para graneles minerales tienen mayores rendimientos que las grúas

para el tráfico bulk. Esto porque los minerales normalmente son de mayor densidad y se transportan en grandes

volúmenes, por ejemplo el carbón o la chatarra por mencionar algunos.

4. Explique brevemente la construcción de un muelle en base a bloques prefabricados de hormigón.

Consiste en una serie de bloques prefabricados que son colocados superpuestos bajo el agua, con ayuda de grúas

desde tierra o montada sobre pontona desde el mar y buzos que permiten verificar su correcta colocación en el

agua. La altura está compuesta por varias hileras de bloques, generalmente todos distintos.

Previamente debe prepararse la cimentación, que suele ser una plataforma de escollera colocada sobre una

excavación previa que permite el retiro parcial o total de la capa superficial de la plataforma marina o

directamente sobre ella, si ésta tiene las condiciones portantes suficientes. Este escollerado debe tener un sobre

ancho que permita mejorar las condiciones de estabilidad, evitando los círculos de deslizamiento y posterior

volcamiento de la pared de la estructura de atraque.

Por el lado del mar, se debe colocar una protección contra la erosión producto de la corriente descendente que

se produce al chocar el agua contra la pared. Esta protección puede ser prefabricada (bloque) o rocas de tamaño

(peso) adecuado (mayor al escollerado) para evitar su desplazamiento.

Previa a la colocación de los bloques, debe efectuarse un enrase que evite el punzonamiento de los bloques por

las aristas del escollerado. Este enrase puede realizarse mecánicamente con maquinaria o a través de un

emplantillado de hormigón pobre colocado con sacos de yute que los buzos los rajan una vez que hayan sido

correctamente dispuestos.

Además se debe efectuar correctamente el talud de dragado del fondo marino, en la zona de la explanada, de

acuerdo a lo especificado en el proyecto.


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Las partes fundamentales del sistema de prefabricación son: El parque de prefabricación, los medios de

transporte y la puesta en obra.

Todo parque de prefabricación de hormigones debe disponer de una central de hormigonado con capacidad

suficiente para la producción diaria de los bloques requeridos, conjuntamente con el abastecimiento de las

materias primas (áridos, cemento, agua de amasado y aditivos) y los elementos de transporte. Además, debe

estar implementado un sistema de gestión de calidad para el cumplimiento de todas las exigencias especificadas

en el proyecto.

El parque de prefabricación requiere normalmente grandes extensiones de terreno, tanto para la fabricación de

los bloques, como para el acopio de éstos y de las materias primas. Además, debe estar lo más cerca del futuro

muelle, por lo que suele utilizarse el propio muelle en la etapa de relleno de la explanada o bien muelles

adyacentes ya existentes.

El transporte de los bloques se efectúa por medio de grandes carretillas elevadoras. Es conveniente tener

presente, en el diseño de los bloques, los medios auxiliares a utilizar, en función de la magnitud y peso de éstos.

Además de la maquinaria para el transporte de los bloques, se requieren medios mecánicos para el molde y

desmolde de los bloques y para el carguío de éstos en camión o barcaza cuando se hace por vía marítima.

La colocación de los bloques es la tarea más compleja en la construcción, por tanto, los bloques tienden a ser

lo más grande posible para disminuir el número de operaciones. Como el tamaño está limitado por el peso deizado, los bloques tienden a ser huecos para luego ser rellenados (in situ) con hormigón o grava. Cuando se

utilizan bloques macizos, éstos son de geometría variable para conseguir trabazón entre ellos, incluyendo

salientes y canterías para aumentar este trabazón.

La colocación de los bloques en el agua suele hacerse con cabrías, que son grúas montadas sobre pontonas, con

pluma generalmente fija y dotada solamente de mecanismos para elevación y descenso de carga. La potencia

de las cabrías, suele oscilar entre 50 a 400 toneladas y su alcance puede llegar hasta los 20 metros. No suelen

ser autopropulsadas, usando remolcadores para su desplazamiento.

Generalmente, el muro no es totalmente vertical sino con una leve inclinación hacia el lado de tierra para

mejorar la condición de estabilidad por el empuje de los rellenos por el lado de tierra.

El relleno de la explanada debe cumplir con la ley de filtros, de tal manera que en la eventualidad que la presión

hidrostática del agua busque las debilidades de impermeabilidad y compacidad de los bloques, desde el lado

húmedo al seco, evite el arrastre de los áridos, provocando erosión, por tal razón el tamaño de los distintosáridos que conforman la explanada debe respetarse estrictamente de acuerdo al proyecto.

Previo a la coronación, generalmente se considera una compactación de la explanada, la cual puede ser a través

de una compactación dinámica, vibroflotación o tetraprobe, que mejore sustancialmente la compacidad de los

rellenos, para evitar o disminuir la probalidad de la licuefacción frente a los movimientos sísmicos.

Finalmente en la coronación debe considerarse los anclajes de las bitas o bolardos y de las defensas,

contempladas en el proyecto antes del hormigonado de la viga de amarre que corre longitudinalmente para

corregir imperfecciones en la cota superior y para dar monolitismo a los bloques. Además se tener presente los

posibles ductos de las distintas instalaciones del muelle que se han diseñado al interior de esta viga.

Generalmente su armado y hormigonado no tiene inconvenientes por cuanto es una faena típica en tierra.

Normalmente, la explanada en su coronación se contempla una losa de hormigón fuertemente armada, sobre la

cual va el pavimento o la otra alternativa, es disponer el pavimento directamente sobre el relleno.

5.- Usted como jefe de un proyecto portuario debe realizar la superestructura de un muelle en base a

pilotes de hormigón prefabricado. Plantee una solución para la ejecución de las vigas de amarre y la losadel tablero del muelle, dado que no se puede utilizar una solución de moldajes y alzaprimas tradicionales.

La superestructura es el elemento destinado a amarrar y solidarizar por la parte superior al conjunto de tramos

estructurales y a ofrecer una línea de atraque continua, así como permitir la transmisión y el reparto de las

acciones de uso y explotación sobre la estructura resistente. Por otra parte, permite también corregir los defectos

constructivos de alineación y desnivel entre tramos estructurales.


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En general, la superestructura del muelle se construye “in situ” y está constituida básicamente por vigaslongitudinales y transversales al cantil, en el caso de muelles de pilotes, que dan sustento a la losa del muelle,

conformando el tablero. La forma y modo de construirla varía de un proyecto a otro.

Una solución es, utilizar vigas prefabricadas de hormigón a las cuales se le han dejado las armaduras a la vista

en el encuentro con las cabezas de los pilotes, para producir un amarre con las armaduras de los pilotes, que

previamente se han descabezados, tanto con las de las vigas longitudinales como transversales. Sobre este

reticulado de vigas, se pueden montar losetas prefabricadas de hormigón armado o pretensada, que servirán de

moldaje a la losa principal de coronación, actuando como superficie de trabajo para la confección de las

armaduras y posterior hormigonado de la losa. Una variante a esta solución es el uso de vigas T prefabricadas

en que sus alas van a tope, colocadas longitudinalmente entre las vigas transversales previamente construidas,

obteniéndose una superficie continua que servirá de superficie de trabajo para la losa de coronación.

Otra solución es, construir “in situ” las vigas. El tipo y forma de instalar los moldajes de las vigas en obra, varíade un proyecto a otro. BELFI, para la construcción del puerto de Mejillones diseñó un sistema de abrazaderas

vulcanizadas con caucho amarradas a los pilotes de acero, las cuales trabajaban por rozamiento. Una vez

instaladas éstas, se colocan las bases de los moldajes y se ejecutan las enfierraduras para luego instalar las caras

de los moldajes de las vigas, finalmente se hormigonan. Este procedimiento con algunas variantes se empleó

en la ampliación del sitio 1 del puerto de San Antonio, en este caso las abrazaderas sostienen una estructura

metálica que forma una retícula que servirá de apoyo al moldaje.

Para la construcción de la viga perimetral (faldón) del muelle en la construcción del muelle de carga general,

en el Puerto de Mejillones, se utilizó un carro deslizante de moldaje el cual corría por el borde exterior del

tablero, conformando de esta forma, un tramo de doce metros lineales completos. Este carro es sostenido por la

estructura ya habilitada del muelle.

Para la construcción de la losa, se puede utilizar moldajes apoyados a las vigas previamente construidas, como

por ejemplo en el caso del Puerto de Mejillones, o bien sobre losetas de hormigón prefabricadas como en el

caso de la ampliación del sitio 1 del Puerto de San Antonio. Para el apoyo del moldaje, puede habilitarse unas

escuadras que se anclan, por el ala vertical de ésta, a ambos costados de las vigas, y sus alas horizontales

permiten recibir unas vigas metálicas que corren paralelas a las vigas longitudinales, que a su vez servirán de

base de apoyo a la base de los moldajes de las losas.

6.-Haga una comparacio ́ n entre un Terminal de descarga para Graneles So ́ lidos Limpios, tradicional yotro especializado, respecto de cuando utilizar uno u otro, la geometr ́a del muelle, gru ́ as, instalaciones yrendimientos estimados que se obtienen en la operacio ́ n.

Un terminal tradicional de descarga para graneles so ́ lidos limpios, generalmente se emplea cuando losvolu ́menes y/o la frecuencia y permanencia en el tiempo no justifica la inversio ́ n para la especializacio ́ n. En sudefecto se justificara ́ uno especializado, cuando se trate de un tra ́ fico permanente en el tiempo con un volumenimportante como por ejemplo disponer como usuarios un molino de gran volumen de distribucio ́ n o venta o unacadena de distribucio ́n de alimentos a nivel nacional.La geometr ́a del terminal tradicional sera ́ diferente por cuanto normalmente recibira ́ barcos de menor taman õque uno especializado, por lo que su longitud, calado y ancho sera ́ menor. Generalmente un terminal tradicionaltendra ́ un muelle tradicional en cambio uno especializado puede ser del tipo pantala ́n.

Las gru ́ as sera ́n tradicionales quiza ́s de tipo marco y de capacidad de levante acorde a los volu ́menes, con unnu ́mero ideal del orden de 6, dependiendo del nu ́mero de bodegas del barco tipo, para que el tiempo de permanencia del barco en puerto sea menor. Los equipos o gru ́ as de 2a l ́nea tambie ́n sera ́ las tradicionales,como por ejemplo embudos o tolvas montadas sobre una estructura marco que se desliza por sobre el medio de

transporte, camio ́ n y/o vago ́n ferroviario, y que permiten canalizar el granel a e ́l.

Normalmente el sistema utilizado sera ́n gru ́ as de puerto con cucharo ́ n de almeja (clamshell) cuya principalescaracter ́sticas son:


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• Gru ́ as de puerto con cucharo ́ n de almejaRendimientos mucho menores, del orden de 150 a 200 t/h. Las capacidades de levante var ́an entre 20 a 50 tasociada principalmente a la capacidad volume ́trica de la cuchara y la densidad del granel. El rendimiento delas gru ́as convencionales es del orden de 8 a 12 movimientos por hora.En cambio para un terminal especializado los sistemas de descarga utilizados son:

• Sistema Neuma ́ tico por tuber ́a, aspiracio ́ n (Pneumatic elevators)Aprovecha la finura, homogeneidad y ligereza que tienen los granos de los graneles limpios. Este sistema esta ́ extendido a la generalidad de terminales de descarga de este tipo de mercanc ́a. En general tienen una capacidadde descarga de 500 a 600 t/h. La capacidad de descarga de un muelle estara ́ dada por la sumatoria de lascapacidades individuales de sus gru ́as.• Elevadores Meca ́ nicos, tornillo sinf ́n o cangilones (Mechanical Continuous unloader)La ventaja es que los rendimientos obtenidos son superiores a los me ́todos neuma ́ticos, con valores que puedenllegar a los 3.000 t/h.

Las instalaciones para un Terminal Tradicional sera ́n las comunes como bodegas y zonas de acopio acorde conlos volu ́menes y clima atmosfe ́rico y de las caracter ́sticas propias de los graneles a descargar.

En cambio para uno especializado las bodegas generalmente son reemplazadas por almacenes especiales o por

silos de distintas capacidades y caracter śticas segu ́ n el tipo de granel a descargar. El equipo de transportegeneralmente sera ́n cintas transportadoras cubierta o descubiertas generalmente dependiendo del clima de la

zona. Y el manejo en los almacenes o silos sera ́ con maquinaria de movimiento de tierra, como palas frontales,cargador frontal y retroexcavadoras.

7.- La zona adema ́ s se caracteriza por una plataforma mar ́tima de fuerte pendiente y una altura de aguaimportante a pocos metros de la costa.¿Que ́ tipo de rompeolas (segu ́ n su estructura) recomiendaconstruir y porque ́?

La tipolog ́a ma ́s conveniente es la de pared vertical, por cuanto estos se recomiendan proyectarlos cuando sedisponga de plataformas marina de gran profundidad, como es el caso chileno en general y en esta zona en

particular, a pocos metros de la costa se obtienen grandes calado por la pendiente pronunciada de la plataforma

costera. De esta forma, se evitan los grandes volu ́menes de a ́ridos de relleno del nu ́ cleo como de mantos deescolleras de las capas protectoras que ser ́an necesarios, si se proyectaran los de talud y que obliga a canterasen las proximidades del puerto.

Generalmente, tienen mayor rapidez de construccio ́n, al usar elementos prefabricados, que para la situacio ́ nchilena se recomienda el uso de bloques pequen õs que evitan maquinaria y equipos auxiliares de granenvergadura. Adema ́s, pueden utilizarse como atraque en la zona interior del rompeolas.Otras ventajas, son que su ca ́ lculo responde a un ana ́ lisis ma ́s exacto de sus condiciones de trabajo especialmente por la condicio ́ n s ́smica chilena, en caso de futuras ampliaciones del puerto, el paramento exterior puedetransformarse en sitios de atraque, mediante la simple extraccio ́ n de la coronacio ́ n y normalmente los costos demantencio ́n son menores.

Estos rompeolas corresponden a un paramento monol ́tico r ́gido, impermeable y de comportamientogravitacional que se caracteriza por reflejar la energ ́a del oleaje al mar, como por ejemplo el de Valpara ́so.

Esta ́ constituido por un muro, normalmente de hormigo ́n (bloques o cajones), que descansan sobre un cimientoformado por escollera con capacidad portante y de reparto de tensiones suficiente, por lo general necesitan de

un buen suelo de fundacio ́ n. Lo usual es que el muro se construya a base de bloques de hormigo ́ n superpuestoso ma ́s frecuentemente, en la actualidad, a base de cajones flotantes.

El muro no requiere nacer desde el fondo de la plataforma marina, este debe estar presente solo en la zona

donde se produce el oleaje (parte superficial del espejo de agua), equivalente a la altura de la ola de disen õ. Porlo general son de mayor altura en comparacio ́n a los rompeolas de talud. Al pie de la pared necesitan una proteccio ́ n contra la socavacio ́n producida por la corriente descendente generada por la ola que rompe en elmuro.


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En los rompeolas de pared vertical, en lo que se refiere al aspecto geome ́trico, el disen õ obliga a una razonable perfeccio ́ n en su ejecucio ́n. Esto so ́ lo se puede conseguir cuando se dan unas condiciones de mar pra ́cticamenteen calma.

8.-¿Que ́ modalidad elegir ́a dentro del tipo de rompeolas seleccionado por usted y porque ́? (0,3ptos porla modalidad y 0,3ptos por la explicacio ́ n)

La modalidad que elegir ́a ser ́a la de pequen õs bloques de hormigo ́ n macizos superpuestos que por su propio peso y/o la trabazo ́n que permite la geometr ́a de los bloques, a trave ́s de canter ́as o salientes, dan elmonolitismo necesario; o bloques huecos que se superponen desplazados de forma tal que estos huecos se

enfrenten en las diferentes alturas para permitir el relleno con hormigo ́ n, previa introduccio ́n de armaduras prearmadas, formando una especie de pilote, logrando el monolitismo que debe tener el muro de la pared

vertical.

Esta modalidad se debe usar en Chile por sobre la solucio ́n de cajones celulares flotantes principalmente porlas siguientes razones:

Los elementos auxiliares que se necesitan para su fabricacio ́n, fundamentalmente, el dique flotante con ladisposicio ́ n en toda la planta del cajo ́ n (o la mitad) de los moldajes meta ́ licos, que funcionan como moldaje

deslizante, por el hundimiento del dique, y de los vibradores, que se requieren en gran cantidad (peso) y en una posicio ́n exacta, que obliga fabricar una estructura de apoyo que los dispongan correctamente y que debe quedarfijada al dique.

Estos elementos auxiliares obligan a una gran inversio ́n inicial, que de no tener garantizada una cantidadimportante de elementos a construir en el tiempo, es imposible de financiar por una so ́ la obra. En consecuencia,el costo de estos elementos debe ser absorbido por un nu ́mero pequen õ de cajones flotantes que hacen inviablesu utilizacio ́n.

Tambie ́n es importante tener presente la experiencia en los procedimientos requeridos, que para nuestra realidades nula. Quiza ́s, cuando la comparacio ́ n entre los posibles elementos a emplear (bloques vs cajones) se obtengadiferencias de costos poco significativa, puede privilegiarse me ́todos ma ́s innovadores y tecnolo ́gicos por sobrela experiencia.

Necesitan maquinaria sofisticada y mano de obra calificada (pequen ãs variaciones de densidad pueden llevar agrandes diferencias de flotabilidad y estabilidad del cajo ́ n en el agua, caracter ́sticas ba ́sicas para ser remolcadohasta el lugar de fondeo con seguridad).

9.-Estudios realizados en el lugar, en los u ́ ltimos cinco an õs, detectan un aumento comercial del ordendel 10% anual, de la ciudad en torno al puerto, por lo cual ganar terreno al mar ser ́a la u ́ nica opcio ́ npara aumentar el a ́ rea destinada al puerto. Y que la direccio ́ n del viento suele variar en direccio ́ n eintensidad, por lo cual se estima que si la extensio ́ n del a ́ rea no es muy protegida, se generar ́an olas enel interior del puerto que disminuir ́an los rendimientos de carga y/o descarga de los barcos. ¿Que ́ tipode rompeolas (segu ́ n emplazamiento en planta) recomienda construir y porque ́?, identifique las ventajasy desventajas.

Segu ́n las condiciones presentadas se debe definir un rompeolas arrancado de la costa paralelo a ella con uncontra dique ma

́

s pequen ̃

o que nace desde la costa, en la proyeccio ́

n antes del te ́

rmino del brazo principal, en

forma perpendicular, que reduzca la distancia entre este brazo principal y la costa, y que deje una boca reducida

para evitar el ingreso del oleaje al interior del puerto.

O un dique convergente, que por los fuertes vientos que se generan en la zona y las variaciones en la direccio ́ nde e ́ste, debe considerarse con dos diques (brazos) asime ́tricos desplazados uno respecto del otro y con traslapoentre ellos, pero lo suficientemente separados para permitir una boca segura y con buen acceso a los barcos y

por otro lado dificultando el acceso del oleaje al interior, evitando as ́ en gran medida que el oleaje se introduzcaal puerto.


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El tipo de rompeolas finalmente elegido estara ́ en funcio ́ n de los terrenos disponibles y del lugar donde seemplazara ́ el puerto, en el centro o en algu ́ n l ́mite de la ciudad. Si existen terrenos disponibles en algu ́ n extremode la ciudad podr ́a ser un rompeolas arrancado de la costa paralelo a ella, o si no hay terrenos disponibles y laalternativa es so ́ lo ganar terrenos al mar podr ́a ser convergente.

En ambos casos, la boca de entrada debe quedar con el calado suficientemente en funcio ́ n de los barcos queaccedera ́n al puerto, segu ́ n batimetr ́a del lugar, y contenga la superficie de agua abrigada para emplazar losdiferentes terminales mar ́timos con sus respectivos sitios de atraque que se han proyectados, segu ́ n el horizontedel proyecto, para la correcta entrada y operacio ́n de los barcos.

Por el aumento comercial que se ha generado en el lugar, se deben tomar todas las medidas para proyectar de

forma correcta el o los brazos de dicho rompeolas, ya que las futuras ampliaciones del puerto podr ́an quedarconfinadas entre los diques, lo cual generar ́a nuevas obras de abrigo de mayor calado y ma ́s alejadas de lacosta, lo cual generar ́a un aumento de los costos de e ́ste.

En el caso, que el a ́rea protegida fuera grande y que se generara ́n alturas de olas interiores mayores a lasrecomendadas para un operacio ́ n eficiente, se hara ́ necesario tomar medidas que permitan disminuir e ́stas, comoutilizar tipolog ́as de muelles adecuados para disminuir el oleaje interno o ir al extremo de construir otrosrompeolas interiores que ayuden a disipar o disminuir el oleaje interior.

Caso de pruebaEn el Puerto de Coronel ubicado en la bah ́a deCoronel, Regio ́ n del B ́o B ́o, se emplaza un muellede 649m de largo total, de los cuales 225,5m son

para el puente de acceso y los 423m restantes

corresponden al cabezo del muelle. El ancho de

e ́ste es de 36,5 m.Segu ́n estad ́sticas el an õ 2010 transfirio ́ alrededor de 2,6 millones de toneladas, y es un aporte a la conectividaddel pa ́s.Dentro del equipamiento utilizado se destacan las gru ́ as Gantry, mo ́ viles, LHM 500, y Reach Stacker Full.Las costas de la bah ́a de Coronel se caracterizan por tener un tipo de suelo de alta compresibilidad presentandoel estrato competente a una cota aproximada de -30m. Adema ́s posee una proteccio ́n natural para el oleaje, locual no hace necesaria la construccio ́n de obras exteriores.

10.- Segu ́ n lo expuesto en el caso:- Defina el tipo de cimentacio ́ n, sen ̃alando claramente el(los) motivo(s) por el cual fue escogida estatipolog ́a.- Considerando adema ́ s la solucio ́ n ma ́ s conveniente en cuanto a materialidad y describiendo a la vez lostipos de protecciones que se requieren para la misma.

- Finalmente describa el procedimiento constructivo de la cimentacio ́ n del tablero utilizado.

Segu ́ n lo expuesto en el caso, se sen ãla que existen suelos de alta compresibilidad, lo cual elevar ́a el costo dela solucio ́ n del tipo gravedad para la cimentacio ́ n del muelle, por ello se escoge la solucio ́n de pilotes hincados.(0,7 puntos)

Estructuras sobre pilotes: Son adecuadas en el caso que el terreno de cimentacio ́n sea de poca capacidad de

soporte en los estratos superficiales y el estrato resistente se encuentra alejado de la plataforma marina, o cuandose quiere absorber energ ́a aprovechando la flexibilidad de la estructura. Dentro de este grupo existe una granvariedad de tipos segu ́ n sea la disposicio ́ n y tipo de los pilotes. As ́ pueden existir muelles de pilotes verticales,inclinados y mixtos. Tambie ́n se distinguen pilotes prefabricados o colocados in situ de diversas maneras.Adema ́s pueden diferenciarse por su materialidad: hormigo ́ n armado, hormigo ́ n pretensado, acero, otros. Dondela solucio ́n en el caso fue la utilizacio ́n de pilotes de acero. (0,35 puntos)

Esta solucio ́ n debe tener principalmente protecciones ante el riesgo de corrosio ́ n, como por ejemplo lautilizacio ́n de pinturas especiales, en varias etapas del proceso. Como por ejemplo en maestranza para protegerlodurante todo su tr ansporte, desde el lugar de fabricacio ́ n (China) hasta el lugar de utilizacio ́ n (Coronel, Chile),


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luego en el lugar de instalacio ́ n para cubrir posibles dan ̃os y refuerzo al anterior y finalmente para aquel tramodel pilote (zona de intermareas) a que estara ́ expuesto directamente, cada una de ellas con distintos colores parasu mejor control. (0,35 puntos)

- Procedimiento (0,7 puntos):

Primero se fija la ubicacio ́ n del pilote, luego se ajusta la inclinacio ́n del mismo. Con el martinete ya preparadoy con los vientos atados, la gru ́ a lo izara ́ para montarlo sobre el pilote. El gancho principal se enganchara ́ almartinete para poder elevarlo, mientras que la bola de la gru ́ a se enganchara ́ al pisto ́ n. El martinete debe quedaralineado con el pilote, apoya ́ndose en el riel gu ́a de la torre de hinca, y el pilote ajustado completamente en suinterior.

Con el martinete sobre el pilote (el pilote se enterrara ́ por accio ́n del peso del martinete) se dara ́n algunos golpesen seco (2 o ́ 3 golpes) para que el pilote se entierre y quede ma ́s firme sobre la torre de hinca, as ́ el martineteno oscilara ́ por inestabilidad del pilote. Estos golpes sera ́n so ́ lo de ca ́da libre del pisto ́n manejando la bola dela gru ́a, sin accionar el motor del martinete.

Tal procedimiento se repite hasta que el pilote alcanza la ficha y rechazo especificado en los criterios de hinca.

A medida que el pilote se va hincando, el operador de la gru ́ a debera ́ dar cable y bajar pluma para que elmartinete descienda junto con el pilote.

11.-De acuerdo a lo expuesto en clases, comente cua ́ l es la particularidad del disen õ s ́smico del muellesur de Coronel, que lo diferencia de la mayor ́a de los muelles existentes en Chile.La particularidad del muelle de coronel es la utilizacio ́n de aisladores s ́smicos instalados sobre la cabeza dealgunos pilotes (grupos de a 4), en forma alternada, que se amarran entre ellos conformando una mesa s ́smica,los cuales protegen a la estructura al disminuir el efecto (magnitud) s ́smico y por consiguiente de los posiblesdan õs causados por el movimiento. En cuanto a su funcio ́ n, realiza una divisio ́n entre la infraestructura ysuperestructura. (0,9 puntos)

12;-Realizar una comparacio ́ n para un proyecto portuario entre la solucio ́ n a emplear pilotes insitu,como por ejemplo el muelle Centenario de la Corun ̃a versus prefabricados como el muelle Internacionalde Carbones Gibraltar Intercar, explicando las ventajas y desventajas de cada una estas soluciones. (25%

/ 1,5 puntos).

Para el caso de los pilotes in situ tiene la ventaja de construirlos en tierra, sin la presencia del agua que permiteel uso de procedimientos de ejecucio ́ n tradicionales y la disponibilidad de ma ́quinas y personal es mayor que para las faenas mar ́timas, adema ́s la seguridad en los procesos de ejecucio ́ n deber á ser mayor. Normalmenteno necesita de tantos equipos y maquinarias auxiliares para los procesos constructivos (gru ́ as sobre pontona, plataforma gu ́a para la hinca de los pilotes sobre barcaza, entre otras), con mayores rendimientos. Todo estotrae como consecuencia que generalmente se tienen menores costos y plazos en la ejecucio ́ n espec ́fica de los pilotes, pero no siempre en todo el proceso.

Otra ventaja de este sistema es que tambie ́n permite la construccio ́n en tierra de otras etapas del proceso, comola ejecucio ́ n, sin presencia de agua, de las vigas longitudinales y transversales que amarran a los pilotes paraque trabajen monol ́ticamente, con las mismas ventajas de los pilotes.Generalmente esta metodolog ́a se utiliza cuando, adema ́s de ejecutar los pilotes in situ, se requiera mejorar lascondiciones geote ́cnicas del fondo marino, actuando el relleno como precarga.

Tambie ́n se podr ́a mencionar como otra ventaja, es que se evita el transporte tanto en tierra como v ́a mar ́timade los pilotes prefabricados que generalmente son de gran dia ́metro y longitud, en el caso de emplear estesistema, que son de gran envergadura y peso que obliga a fabricarlos en la costa y el uso de grandes barcazas ygru ́as para su tr ansporte y emplazamiento en la estructura gu ́a.

Pero a su vez tiene algunas desventajas, como por ejemplo los mayores costos y plazos en ejecutar el relleno

artificial, que se debe construir para llevar a cabo la construccio ́n in situ, y luego volver a retirar gran parte deeste relleno una vez ejecutado los pilotes y parte del tablero. Esto trae como consecuencia en un mayor costo y

plazo en la etapa previa de la ejecucio ́n de los pilotes.


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13.-Cua ́ les son las caracter ́sticas de las gru ́ as utilizadas para la carga y descarga de graneles l ́quidosordinarios y productos qu ́micos.

De manera ana ́ loga al caso de los graneles so ́ lidos, existen, en realidad, algunas diferencias entre los terminalesde carga y descarga, aunque las te ́cnicas modernas de mani pulacio ́ n y almacenamiento conducen a instalacionessimilares en los centros de produccio ́n, tratamiento y consumo.Los equipos ma ́s comunes en la operacio ́ n de graneles l ́quidos son los siguientes:• Brazos de carga y descarga, su uso se restringe a los atraques sobre plataformas y pantalanes.• Bombas, generalmente en el buque para la descarga y en tierra para la carga.• Tuber ́as (distinto nu ́mero, dia ́metro, espesores, longitudes y peso el que es relevante si es ae ́rea). Los

dia ́metros usuales son de 6,8,12, 16 y 24 pulgadas, obtenie ́ndose grandes rendimientos en la carga y/odescarga.

Generalmente los equipos son fijos y los brazos de carga y descarga son mo ́viles o articulados.Como ya se comento ́ en los terminales de graneles l ́quidos ordinarios no existen diferencias apreciables en latipolog ́a de terminales de carga y descarga, ya que e ́stas se encuentran generalmente en zonas interiores de los puertos y su manejo se puede llevar a cabo en condiciones de seguridad y con medios poco especializados, en

general. Los terminales de productos qu ́micos de importacio ́ n se encuentran en da ́rsenas de cualquier puerto

comercial, mientras que los de exportacio ́ n pueden disponerse, adema ́s, en las proximidades del productor, enforma de terminal libre.

13. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los rompeolas de Talud y de Pared Vertical? y ¿Cuál sería

la tipología más conveniente para la situación chilena? ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los

rompeolas de Talud y de Pared Vertical? y ¿Cuál sería la tipología más conveniente para la situación

chilena?

De talud, con pendientes tales que disipen el oleaje que incide sobre el rompeolas.

En general, están constituidos por un núcleo de material de cantera sin clasificar, que impide la transmisión de

la energía debido a su baja porosidad, y por un manto principal constituido de escollera o elementos de hormigón

de gran tamaño, por lo que resulta necesario disponer de capas intermedias con escollera de menor tamaño para

evitar que los elementos pequeños del núcleo salgan de la estructura a través de los huecos de las capas

exteriores. Es habitual que dispongan de un espaldón de dimensiones considerables sobre la coronación del

dique para reducir el rebase y mejorar las condiciones de construcción y explotación del dique.Este tipo de rompeolas ofrece grandes ventajas desde el punto de vista constructivo, pocos peligros de destrozos

y averías, fácil reparación si fuese necesario, bajas cotas de coronación. En cambio requieren la existencia de

canteras en lugares más menos próximos, pues en caso de no existir es necesario utilizar elementos

prefabricados en las capas exteriores, lo cual hace que se incremente el costo y plazo de ejecución. Por otro

lado, también tiene el inconveniente que le resta superficie útil a la zona abrigada por cuanto ocupa una mayor

superficie en el sentido transversal.

De pared vertical. Es un paramento monolítico rígido, impermeable y de comportamiento gravitacional que se

caracteriza por reflejar la energía del oleaje.


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Está constituido por un muro, normalmente de hormigón (bloques o cajones), que descansan sobre un cimiento

formado por escollera con capacidad portante y de reparto de tensiones suficiente. Lo usual es que el muro se

construya a base de bloques de hormigón superpuestos o más frecuentemente, en la actualidad, a base de cajones

flotantes.

El muro no requiere nacer desde el fondo de la plataforma marina, este debe estar presente solo en la zona

donde se produce el oleaje (parte superficial del espejo de agua).

En los rompeolas de pared vertical, en lo que se refiere al aspecto geométrico, el diseño obliga a una razonable

perfección en su ejecución. Esto sólo se puede conseguir cuando se dan unas condiciones de mar prácticamente

en calma. Para el caso de cajones celulares, que deben ser llevados flotando hasta el sitio de colocación, en

donde se fondean y se rellenan con arena. En general, se establece que la altura de ola significativa sea inferior

a 1,5m en la maniobra de fondeo del cajón y con velocidades de viento inferiores a fuerza 4.

Tienen la ventaja de no requerir grandes volúmenes de áridos de relleno y de escolleras para los mantos de

protección, que obliga a canteras en las proximidades del puerto y tienen mayor rapidez de construcción, al usar

elementos prefabricados. Además, pueden utilizarse como atraque en la zona interior del rompeolas.

Otras ventajas son: que su cálculo responde a un análisis más exacto de sus condiciones de trabajo; en caso de

futuras ampliaciones del puerto, el paramento exterior puede transformarse en sitios de atraque, mediante la

simple extracción de la coronación; y normalmente los costos de mantención son menores.

La tipología más conveniente es la de pared vertical, por cuanto estos se recomiendan proyectarlos cuando

se disponga de plataformas marina de gran profundidad, como es el caso chileno, a pocos metros de la costa se

obtienen grandes calado por la pendiente pronunciada de la plataforma costera. De esta forma, se evitan los

grandes volúmenes de relleno del núcleo como de escolleras de las capas protectoras que serían necesarios, sise proyectaran los de talud.

Generalmente, tienen mayor rapidez de construcción, al usar elementos prefabricados, que para la situación

chilena se recomienda el uso de bloques pequeños que evitan maquinaria y equipos auxiliares de gran

envergadura. Además, pueden utilizarse como atraque en la zona interior del rompeolas. Otra ventaja, es que

su cálculo responde a un análisis más exacto de sus condiciones de trabajo especialmente por la condición

sísmica chilena, y normalmente los costos de mantención son menores.

14. ¿Cuáles son los problemas que se plantean en la construcción de un rompeolas, con respecto a la

incidencia del oleaje?

En la construcción de un rompeolas se plantean dos tipos de problemas respecto de la incidencia del oleaje:

i) Relativos a la estabilidad de los materiales depositados en la sección en construcción, el que dependerá básicamente de las características del oleaje y del tamaño de los materiales (el oleaje podría desplazar los

materiales de menor tamaño en relación con el lugar teórico de vertido).

ii) Relativos a las posibilidades de trabajo de las embarcaciones, equipos y medios auxiliares en general,

necesarios para la ejecución de la obra (vertido marítimo, especialmente, a partir de determinados oleajes su

ejecución se hará imposible y se deberá detener la ejecución de la obra, generalmente para H>2m).

15. Porque razones se utilizan elementos prefabricados, como manto exterior de protección, en los

rompeolas de talud.

Existen varias razones:

i) Como el manto exterior de protección, es la capa expuesta al impacto del oleaje del lugar, debe ser la de

mayor peso - volumen para evitar su desplazamiento y erosión. Este peso, en consecuencia volumen, en muchos

casos es difícil de obtener en las canteras, ya sea por su tamaño o por las deficiencias de ésta. Por lo tanto obliga

a ser reemplazado por estos elementos prefabricados que pueden tener una geometría simple (cubos, elementos

paralepipédicos) de mayor volumen, o una geometría más compleja (tetrápodos, dolos, u otros) de menor

volumen.

ii) Otra razón, es que el diseñador apuesta a utilizar elementos prefabricados de geometría compleja para

disminuir el peso, evitando disponer maquinarias u otros elementos auxiliares más sofisticados y de gran

capacidad, que hacen menos restrictivo el proceso constructivo. Para mantener el emplazamiento de elementos


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más livianos, se prevé una mayor trabazón entre ellos, de manera que partes de sus elementos se traben con las

otras adyacentes de capas superiores y/o inferiores.

iii) También se puede privilegiar el uso de elementos prefabricados de geometría compleja, cuando el diseñador

desea conseguir una mayor cantidad de huecos entre elementos, para permitir una mejor absorción de la energía

de la ola al obtener una mayor superficie de recorrido del agua entre los huecos de las capas, dispuestas en la

capa exterior de protección.

iv) Además, se puede justificar el uso de elementos prefabricados de geometría más compleja versus una de

geometría simple, por el menor volumen de hormigón a emplear, cuyo

16. Explique el procedimiento de colocación de los bloques macizos o huecos, en la construcción de un

rompeolas de pared vertical en base a bloques.

Previo a la colocación de los bloques se debe colocar una escollera o pedraplen de apoyo, con material del

tamaño adecuado, que se nivela para que al colocar los bloques o cajones sobre él, la distribución de los

esfuerzos sobre el terreno, sea uniforme, previa construcción de una plantilla de hormigón bien nivelada. Este

emplantillado, tiene por finalidad no producir esfuerzos puntuales sobre los cajones, producto de las aristas de

las rocas del escollerado o pedraplenado.

Colocación de los bloques prefabricados macizos generalmente mediante grúa montada sobre pontona que es

abastecida por barcazas cargadas de los elementos provenientes del parque de prefabricados, en los muellesespecíficos confeccionados para estos efectos, como por ejemplo en la ampliación del rompeolas en el Puerto

de Tenerife, España. También la colocación puede ser por tierra, a través de grúa que corre por el mismo muro,

en la zona superior del avance de la obra.

Para la correcta manipulación y colocación de los bloques se les deja orificios pequeños, o una cantería para

que puedan ser manipulados, y unas salientes y entrantes para que al colocarlos sirva de guía y no se desplacen.

Usualmente, ordenados de manera de obtener juntas verticales y horizontales discontinuas a través de bloques

de distinta geometría y volumen, como por ejemplo el puerto de Antofagasta, Chile.

Otra forma de colocar los bloques macizos es en forma inclinada, como en el caso del puerto de Valparaíso,

cuya inclinación es del 65 º evitando una junta continua en el sentido vertical. En este caso, los bloques tienen

dos (2) geometrías distintas de 39,5 y 59 toneladas, que se van trabando unas con otras mediante el encaje que

permite su configuración geométrica.

También se pueden emplear bloques con huecos, colocándolos de manera tal que los huecos coincidan

verticalmente y traslapándolos longitudinalmente, para evitar una junta continua en el sentido vertical (comolos ladrillos empleados en la albañilería armada) como por ejemplo los utilizados en el puerto de Marsella,

Francia. En los huecos se colocan armaduras, como si fueran pilotes, que luego se rellenan con hormigón,

asegurando de esta manera el monolitismo entre las piezas.

Para el amarre longitudinal de todos los bloques y de esta manera que actúen solidariamente, generalmente se

construye una losa en forma de “L”, lo suficientemente sólida para este efecto, recibir las cargasverticales de diseño y recibir los ductos de las diversas instalaciones del muelle y los anclajes de las bitas o

bolardos y las defensas.

17. Porqué razones, en Chile, para obtener la pared vertical del rompeolas, no se ha empleado la

alternativa de cajones celulares, utilizado mayoritariamente en los países desarrollados.

Las razones se basan principalmente en los elementos auxiliares que se necesitan para su fabricación,

fundamentalmente, el dique flotante con la disposición en toda la planta del cajón (o la mitad) de los moldajes

metálicos, que funcionan como moldaje deslizante, por el hundimiento del dique, y de los vibradores, que se

requieren en gran cantidad (peso) y en una posición exacta, que obliga fabricar una estructura de apoyo que los

dispongan correctamente y que debe quedar fijada al dique.

Estos elementos auxiliares obligan a una gran inversión inicial, que de no tener garantizada una cantidad

importante de elementos a construir en el tiempo, es imposible de financiar por una sóla obra. En consecuencia,

el costo de estos elementos debe ser absorbido por un número pequeño de cajones flotantes que hacen inviable

su utilización.


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18. a) En función de su estructura de cimentación, los muelles se pueden clasificar en: Estructuras

masivas, Estructuras sobre pilotes, Duques de Alba y Estructuras sobre pilas. ¿Cuáles son sus

características, cuando es conveniente su utilización y para qué tipos de tráficos generalmente se

implementan?

Pueden estar constituidas por un muro de gravedad (bloques y cajones), con material de relleno en el respaldo,

lo suficientemente resistente y ligero.

Convenientes cuando el estrato resistente se encuentra cerca de la superficie de la plataforma marina.

Usualmente se utilizan en muelles marginales (wharf) donde su disposición es paralela a la línea de costa, como

por ejemplo el terminal de contenedores del Puerto de Barcelona.

Se diseñan cuando los calados requeridos están próximos a la costa, por lo que no es necesario ir mar adentro

para disponer de calados más profundos y se dispone de línea de costa suficiente para la longitud de muelles

requeridos.

En general, se implementan para movilizar tráficos de carga general, contenedores, carga ro-ro y/o pasajeros.

También se tienen estructuras masivas a través de paredes (paralelas, generalmente atirantadas o cilíndricas o

mezclas de éstas) de tablestacas metálicas hincadas, donde las paredes se rellenan de arena, grava u hormigón

pobre; constituyendo de esta forma muros, gaviones o recintos celulares.

Una razón que justifica la elección de estas estructuras está dada por la necesidad de ganar terreno al mar para

explanada. Se diseñan generalmente cuando se requieren grandes superficies para explanadas. Se debe tener

cuidado con estos rellenos granulares por la posible licuefacción, especialmente en Chile por su condiciónsísmica.

Este tipo de solución se ha implementado por ejemplo en el Puerto de Iquique.

Generalmente, la estructura es de poco ancho (20 a 40 m) en comparación a su longitud, apoyada sobre pilotes

prefabricados de acero o de hormigón (armado o pretensado) de variadas formas y longitudes, los cuales son

hincados a través de martinetes que actúan por peso y/o vibración. Estos pilotes se diseñan con un porcentaje

importante en posición vertical para las cargas verticales de los equipos y mercancías, y otros en forma

inclinada, en distintos sentidos, para absorber mejor los esfuerzos horizontales del barco y del sismo.

El muelle sobre pilotes presenta un amplio campo de aplicación, adecuados en el caso que el terreno de

cimentación sea de poca capacidad de soporte en los estratos superficiales (por ejemplo formado por capas

alternadas de arcilla, arenas y fango) y el estrato resistente se encuentra alejado de la superficie de la plataforma

marina, o cuando se quiere absorber energía aprovechando la flexibilidad de la estructura o cuando se trate deconseguir plataformas de trabajo en zonas de grandes profundidades, por lo que se interna mar adentro hasta

llegar al calado requerido.

También se recurre a esta solución cuando al interior del puerto se compromete la agitación, al incluir un nuevo

muelle de gravedad opaco (compacto) reflejará el oleaje, aumentando el movimiento del agua, por lo que se

aconseja un muelle transparente (en base a pilotes) que no cambie la trayectoria del oleaje y no lo refleje.

Esta solución se ha implementado por ejemplo en el puerto de Coronel. Página 3 de 8


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En general, se implementan para movilizar tráficos de graneles sólidos y líquidos, que requieren mayores

calados y donde el traslado de los productos hacia o desde el cantil del muelle es usualmente por medios

mecanizados (cintas transportadoras y/o ductos de distintas diámetros).

de alba:

Los duques de alba de atraque, protegen a la plataforma de operación, que únicamente se diseñará para cargas

verticales y horizontales como sismo. Es conveniente construir estructuras bastante flexibles con pilotes

verticales con un sistema de defensas muy efectivo para evitar la probabilidad de grandes impactos del barco

que con mucha frecuencia causan fallas considerables.

Se construyen aislados, combinados con otras estructuras; o bien, simplemente unidos a tierra mediante

pasarelas.

Es conveniente su utilización para terminales libres, generalmente para movilizar graneles líquidos (petróleo y

gas licuado), especialmente para el tráfico de crudos que requieren grandes calados, evitando que los barcos se

introduzcan al puerto propiamente tal que traería complicaciones a la operación. De esta manera, los barcos

cargan y/o descargan mar adentro, haciendo la operación del puerto más segura y eficiente.

La estructura va sobre las pilas, son un caso intermedio de rigidez y en general, también se utilizan en el caso

de que el estrato resistente se encuentre próximo a la superficie de la plataforma marina.

Usualmente para tráficos de calados pequeños y medianos, como carga general, pasajeros, ro – ro y graneles

sólidos no especializados.

19. Explique por qué en Chile se utilizan los muelles de gravedad en base a tablestacas metálicas en

reemplazo de bloques o cajones flotantes.

Los muelles de gravedad en base a tablestacas metálicas se emplean mayoritariamente en Chile en reemplazo

de otras alternativas, por las siguientes razones:

riencia y los

equipos y/o maquinarias necesarias para realizar esta faena, pero con la salvedad que estos equipos, a veces,

requieren ser montados sobre barcazas para realizar esta actividad por vía marítima adicional a la terrestre.

Como la instalación de pilotes se utiliza en muchos tipos de obras, existe un grupo importante de empresas

habilitadas para actuar en este tipo de faena. Como las tablestacas generalmente son de inferior dimensión que

los pilotes, se pueden hincar en grupos de 2 o más, con los mismos equipos.

requiere ganar tierra al mar y con calados, del muelle, no de tanta profundidad, la alternativa son los bloques

prefabricados que son colocados superpuestos bajo el agua, con ayuda de grúas desde tierra o montada sobre

pontona desde el mar y buzos que permiten verificar su correcta colocación en el agua; éstos presentan muchos

posibles planos de fallas por la unión entre ellos, que se realiza por su propio peso, ya que la altura del muro se

obtiene a través de varias hileras de bloques, montados unos sobre otros, y su longitud se obtiene con muchos

bloques (por su pequeña dimensión) colocados unos al lado del otro. Esto trae como ventaja para la solución de

tablestacas metálicas, formando un muro en base de cilindros o de paredes paralelas atirantadas (como las

soluciones más características) que al ser de una sóla altura y de gran longitud disminuye considerablemente

estos posibles planos de falla, además su proceso constructivo es simple y no requiere de tantos elementos y/o

equipos auxiliares y no se requiere de la superficie (gran extensión) destinada al parque de prefabricación de

los bloques, cercano al muelle o en el mismo sector de la construcción.

elementos auxiliares para su fabricación, fundamentalmente, el dique flotante donde se dispone toda la plantadel cajón (o la mitad), los moldajes metálicos, que funcionan como moldaje deslizante, por el hundimiento del

dique, y de los vibradores, que se requieren en gran cantidad por lo que su peso es relevante y en una posición

exacta (paredes de las celdas), que obliga fabricar una estructura de apoyo que los dispongan correctamente y

que debe quedar fijada al dique. Estos elementos auxiliares obligan a una gran inversión inicial, que de no tener

garantizada una cantidad importante de elementos a construir en el tiempo, es imposible de financiar por una

sóla obra. En consecuencia, el costo de estos elementos debe ser absorbido por un número pequeño de cajones

flotantes que hacen inviable su utilización.


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20. Explique brevemente la construcción de un muelle de recintos de tablestacas metálicas o ataguías

celulares.Los muelles de recintos de tablestacas o ataguías celulares, se forman en base a una pantalla de tablestacas

hincadas que componen un recinto rectangular, circular o de otras formas que es posteriormente rellenado con

áridos u hormigón. Sobre él se ejecuta la coronación de hormigón que amarra las distintas células.

En un inicio, su funcionamiento resistente no se produce por gravedad, pero una vez rellenados su

comportamiento es similar a un muro de contención.

Para su construcción se requiere que el terreno permita la hinca y que las condiciones de agitación del mar lo

permita (no sean fuertes).

Existen diversos tipos de tablestacas, varían de acuerdo al tipo de perfil (Z, H, I, otros) en espesor y dimensiones.

Cual usar, dependerá básicamente de los esfuerzos a los que estará sometida a la estructura.

Previo a la hinca de las tablestacas se retira una capa superficial de fondo marino por dragado, dado que

generalmente, corresponde a fangos limosos. Además, los rellenos de las celdas deben efectuarse una vez

eliminado este tipo de material.

Su proceso constructivo es sencillo. Una vez obtenidos los datos necesarios sobre las posibilidades de hinca

que ofrece el terreno, la pantalla de tablestacas se hinca con la ayuda un martillo que actúa por golpe y/o

vibratorio, suspendido de una grúa que opera desde tierra o montada sobre una pontona para ejecutar los trabajos

desde el agua.

Existen dos formas generalizadas de ejecutar la hinca. La primera consiste en ubicar e hincar una o dos

tablestacas al mismo tiempo, en procesos repetitivos hasta obtener el perímetro requerido. La segunda exige,

primeramente, ubicar todas las tablestacas (presentarlas) con ayuda de guías, para después hincar una a una,

desde un extremo a otro.

Posteriormente al hincado, se cortan las tablestacas (dado que quedan en forma irregular) a la altura requerida.

Finalmente, se procede a la ejecución de la coronación con hormigón “in situ”, con ayuda de los moldajescorrespondientes.


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Entre las dos formas de hincado mencionadas, existen una diversidad de alternativas.El izado se efectúa a través de grúas que, para este efecto, deben disponer de aparejosadecuados y las tablestacas deben tener dispositivos previamente diseñados para su montaje.Cuando se trata de celdas circulares de tablestacas, una metodología de construcción es la

siguiente:1. Hincar un número adecuado de pilotes que permitan habilitar superficies de trabajo y sirvande sostenimiento a una plantilla o anillo guía.

2. Colocar y fijar la plantilla o anillo guía.

3. Colocar y fijar las tablestacas guías en el anillo guía.

4. Presentar (enhebrar) las tablestacas definitivas a lo largo de todo el perímetro.

5. Reemplazar las tablestacas guías por tablestacas definitivas para iniciar la hinca de todasellas.

6. Recortar y emparejar los extremos superiores de las tablestacas según los requerimientos del

proyecto.

7. Retirar la plantilla y estructura de soporte, para proceder al relleno de la celda.

8. Rellenar con material granular cuidando que el vertido sea gravitacional y en el eje de la

celda.

9. Ejecutar la coronación que además permite el amarre de las todas las celdas.


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21. Usted se encuentra a cargo de un proyecto portuario, en la zona sur de nuestro país, donde debeejecutar un muelle (estructura de atraque) tipo pantalán en forma de “L”, en base a pilotes prefabricadosde acero, donde su diseño ha incorporado un sistema para reducir los efectos sísmicos tan significativo

en nuestra realidad. El muelle tendrá como objetivo el tráfico de gráneles sólidos, fundamentalmente,

recibir un gran volumen de carbón para una central térmica de la zona.

Por tal motivo, su Gerente General le solicita un Informe Técnico para presentar al Directorio, que

explique las ventajas de la solución implementada y las principales dificultades que presenta esta

tipología de muelle, en su etapa constructiva.

Entre las principales ventajas de la solución implementada se pueden mencionar las siguientes:

de graneles sólidos en grandes volúmenes, por lo que los calados de los barcos serán importante,

por ende será necesario ir mar adentro para obtener dichos calados y en la descarga probablemente se utilizará cintas transportadoras para obtener los rendimientos apropiados a lamagnitud de los barcos, por consiguiente es suficiente un muelle tipo pantalán.

es para traspasar las altas cargas de

las grúas y cintas con el material a los estratos resistentes de la plataforma marina, quegeneralmente en sus estratos superficiales son inapropiados para recibir estas elevadas cargas.

es oportuna, por cuanto como se utilizan tubos que se emplean condistintas finalidades en las distintas especialidades de la construcción, no es necesaria unafabricación específica que hace que su costo sea inferior, cuidando que cumpla con los

requerimientos técnicos del proyecto (diámetro, espesor, calidad del acero, aleaciones apropiadasa las condiciones marítimas, entre otras). El tema es preocuparse de las protecciones que se debenaplicar en distintas instancias y lugares del pilote.

prefabricados, también es conveniente por cuanto su construcción es más sencilla,

sólo es necesario preocuparse de su hinca, que usar pilotes ejecutados in situ que tienen toda una problemática adicional por estar su ejecución en el mar y no en tierra.

El que muelle tenga incorporado un sistema que reduzca el efecto símico, también es muy

conveniente por la operatividad futura del muelle, evitando futuras reparaciones mayores ysuspensiones de la descarga de los barcos y por la disminución de los esfuerzos a que estará

sometida la estructura frente al evento, que harán que el número de pilotes se reduzcaconsiderablemente haciendo factible económicamente la implementación de amortiguadores


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sísmicos en los cabezales de los pilotes que conformarán las mesas sísmicas cada ciertos tramos

del proyecto; por lo tanto se tendrá una mayor operatividad en el futuro como un menor costo deinversión.

En relación a las principales dificultades en su etapa de construcción se pueden mencionar las

siguientes:

en forma inclinada, en varios sentidos, para absorber mejor los esfuerzos horizontales del barcoy del sismo, que hará que su hinca sea más compleja. Por tal motivo, se debe implementar una

estructura guía, que garantice su correcta colocación y fácil hincado; y con la ayuda de un buenequipo topográfico (personal, instrumentos y procedimientos) y un protocolo que debe ser

respetado en todas sus partes.

los pilotes, se les debe aplicar una capa protectora en maestranza para protegerlos durante todo su traslado,

generalmente desde China al lugar de la obra, en el sur de Chile. Antes de hincarlos, se les debe revisar su

estado para reconstituir su condición de maestranza, por los posibles daños en el traslado y volver aplicar otra

protección, específicamente, en la zona de intermareas donde existe mayor acción de la corrosión. Es importante

que este tratamiento no perjudique la adherencia con el recubrimiento de hormigón a que se someterá la parte

superior de los pilotes por efecto del amarre de ellos con las vigas longitudinales y transversales que a su vez

recibirán la losa del tablero del muelle en su coronación. También es posible aplicar adicionalmente una

protección catódica a los pilotes y otros elementos metálicos existentes en el muelle.

obrepasar una esbeltez de 50 y guardar separacionesmínimas entre éstos de a lo menos dos diámetros. El orden secuencial en la hinca también es un factor a

considerar, pues se debe evitar que la hinca de un pilote produzca empujes excesivos en los ya hincados. Para

ello, en los grupos de pilotes es conveniente comenzar por los interiores y avanzar hacia el exterior.

construcción, una solución es, utilizar vigas prefabricadas de hormigón a las cuales se le han dejado las

armaduras a la vista en el encuentro con las cabezas de los pilotes, a las cuales se ha soldado un gorro con

fierros, para producir un amarre con las armaduras de las vigas longitudinales como transversales. Sobre este

reticulado de vigas, se pueden montar losetas prefabricadas de hormigón armado o pretensada, que servirán de

moldaje a la losa principal de coronación, actuando como superficie de trabajo para la confección de las


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armaduras y posterior hormigonado de la losa. Una variante a esta solución es el uso de vigas T prefabricadas

en que sus alas van a tope, colocadas longitudinalmente entre las vigas transversales previamente construidas,

obteniéndose una superficie continua que servirá de superficie de trabajo para la losa de coronación.

Esta solución tiene la ventaja que la dificultad está en el montaje de los elementos que generalmente es menor

que construir in situ, y su plazo además es usualmente menor.

tad, en el caso de ejecutar in situ la coronación, vigas y losa, la dificultad está en la forma de

instalar los moldajes de las vigas en obra, ésta varía de un proyecto a otro. BELFI, para la construcción del

puerto de Mejillones diseñó un sistema de abrazaderas vulcanizadas con caucho amarradas a los pilotes de

acero, las cuales trabajaban por rozamiento. Una vez instaladas éstas, se colocan las bases de los moldajes y

se ejecutan las enfierraduras para luego instalar las caras de los moldajes de las vigas, finalmente se

hormigonan. Este procedimiento con algunas variantes se empleó en la ampliación del sitio 1 del puerto de

San Antonio, en este caso las abrazaderas sostienen una estructura metálica que forma una retícula que servirá

de apoyo al moldaje.

Para la construcción de la viga perimetral (faldón) del muelle en la construcción del muelle de carga general,

en el Puerto de Mejillones, se utilizó un carro deslizante de moldaje el cual corría por el borde exterior del

tablero, conformando de esta forma, un tramo de doce metros lineales completos. Este carro es sostenido por

la estructura ya habilitada del muelle.

Para la construcción de la losa, se puede utilizar moldajes apoyados a las vigas previamente construidas, como

por ejemplo en el caso del Puerto de Mejillones, o bien sobre losetas de hormigón prefabricadas como en el

caso de la ampliación del sitio 1 del Puerto de San Antonio. Para el apoyo del moldaje, puede habilitarse unas

escuadras que se anclan, por el ala vertical de ésta, a ambos costados de las vigas, y sus alas horizontales

permiten recibir unas vigas metálicas que corren paralelas a las vigas longitudinales, que a su vez servirán de base de apoyo a la base de los moldajes de las losas.

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