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El transporte marítimo ha experimentado un desarrollo prodigioso en los últimos 50 años, que ha sido posible gracias a la rápida adaptación de los puertos a las nuevas condiciones laborales.

En la actualidad, existen tres categorías principales de tráfico portuario.

El tráfico de graneles líquidos o gaseosos requiere una infraestructura liviana, estando el equipamiento portuario esencialmente compuesto por conexiones flexibles. El gigantesco tamaño de los barcos y los peligros que representan para el medio ambiente han llevado a la reubicación de los sitios de recepción a zonas alejadas de las actividades tradicionales y cercanas a la alta mar. Los productos son luego transportados directamente por bombeo a los lugares de depósito o consumo. .

El tráfico de carbón, minerales o productos agroalimentarios, transportados por graneleros secos, impuso desde muy temprano una completa especialización de la cadena de transbordo: equipos de muelle muy elaborados aseguran una alta velocidad de manipulación, la evacuación de los productos mediante cintas transportadoras al parque, silo o almacenamiento en almacén, así como, finalmente, carga directa en barcazas, camiones o vagones.

Otros tipos de tráfico, llamados por conveniencia «carga general», cada vez más empaquetados en contenedores estándar, se han visto afectados paulatinamente por esta especialización.

El desarrollo y la especialización de los buques portacontenedores, cuya capacidad máxima de transporte unitario se ha cuadruplicado en 10 años, también ha provocado profundas modificaciones en la infraestructura de recepción. Las nuevas terminales de contenedores se han convertido en verdaderas plataformas de tránsito industrial, caracterizadas por la mejora extrema de las herramientas de muelle y flota, altas tasas de manejo, control total y optimización de los flujos de documentos que acompañan a los movimientos de mercancías y embarcaciones, y la búsqueda de mejores carreteras y ferrocarriles. conexiones. Por tanto, esta actividad se ha desplazado gradualmente hacia la alta mar, a veces en detrimento de muchos centros portuarios tradicionales a lo largo de las rías.

Trabajos externos

Introducción

La refracción del hinchar resulta de la influencia del fondo marino y de la costa en su propagación: produce cambios de dirección, una concentración o, por el contrario, una atenuación por dispersión. La difracción es la modificación del oleaje alrededor de las estructuras; la reflexión es la superposición de un oleaje incidente sobre la estructura (muelle, dique, etc.) con un oleaje reflejado.

El estudio del oleaje comienza con la definición de un modelo teórico, establecido a partir del estudio del oleaje real durante un período suficientemente largo y según un período de retorno definido previamente. Un error en la elección del «oleaje de diseño» puede tener consecuencias catastróficas en la vida útil de la estructura planificada.

Los cálculos informáticos permiten determinar el oleaje en la costa a partir del oleaje marino proyectado y sus efectos sobre la agitación en cualquier punto del puerto.

Los tres tipos principales de diques

Diques de terraplén

los diques de terraplén consisten en un núcleo hecho de “material todo terreno”, cubierto con capas de riprap, y están protegidos en el lado del mar por una concha de grandes riprap o bloques de hormigón. La elección de los bloques de carcasa está directamente relacionada con la amplitud del oleaje de diseño. Teniendo en cuenta el costo de estas estructuras y su importancia, su realización es generalmente precedida por ensayos en laboratorio modelo. Estas estructuras pueden ser parcialmente transitables por el oleaje, o incluso completamente sumergibles en ciertos sitios, el dique entonces solo juega un papel de atenuar el oleaje al causar el oleaje.

Diques verticales

los diques verticales Consisten en bloques de hormigón o cajones colocados sobre una base de enrocado. Los bloques prefabricados se colocan mediante pontones. Cuando se trata de cajones, se flotan, se encallan y se lastra. Estas estructuras, que son muy caras y reflectantes, tienen sin embargo la ventaja de ocupar un espacio limitado y de ser accesibles.

Diques mixtos

los diques mixtos son diques verticales asentados sobre un macizo de enrocado que pueden emerger durante la marea baja.

Los accesos

Las áreas de maniobra de los barcos (frenado y evasión) generalmente están protegidas por Obras exteriores. En cuanto toma el canal de acceso al puerto, el barco se vuelve, por su baja velocidad, muy sensible a los efectos del viento y la corriente. En los puertos comerciales donde el rango de mareas es significativo, una gran parte del puerto está separado por esclusas del puerto exterior, luego llamado cuenca de marea. De hecho, las corrientes de vaciado y llenado debidas a la marea conducen a limitar la superficie de las cuencas externas. Además, los muelles allí construidos son más altos y, por tanto, más caros. Por último, la rápida variación del nivel del agua puede dificultar la manipulación en algunas embarcaciones. Cuando el cuerpo de agua se mantiene alrededor del nivel de la última marea alta mediante esclusas, sistemáticamente abiertas al mar abierto, la cuenca está «a flote». Es a nivel constante cuando las cerraduras operan exclusivamente en esclusa.

Las esclusas marítimas son estructuras particularmente caras, construidas para una vida útil muy larga (50 a 100 años). Los más grandes tienen hoy 500 m de largo, 70 m de ancho y 25 m de profundidad; permiten el paso de embarcaciones de 250.000 toneladas. Generalmente se llevan a cabo en seco en un suelo aislado del mar por una ataguía temporal, después de que el perímetro haya sido sellado previamente con una cortina impermeable, o después de su abatimiento mediante bombeo del nivel freático. Las paredes se llaman ventanas de Bahía, la parte inferior de la esclusa de aire se llama pedir por escrito.

Por razones de seguridad, las cerraduras que funcionan como esclusas están equipadas con dos series de dos puertas. Las puertas se enganchan cuando están formadas por hojas verticales que se arriostran una sobre otra. Las grandes cerraduras están equipadas con puertas de carretilla que se deslizan lateralmente, suspendidas en la parte trasera y rodando en la parte delantera sobre rodillos inferiores. El mismo principio de construcción se aplica a las formas de reacondicionamiento, o diques secos, que se utilizan para la reparación en seco de buques.

los forma de reacondicionamiento se comunica con las demás cuencas del puerto mediante una entrada equipada con un dispositivo de cierre móvil. Después de vaciar el encofrado mediante bombeo, el barco descansa sobre líneas de latas y el carenado se puede realizar al aire libre. La sección transversal de una forma es similar a la de una cámara de esclusa y tiene dos paredes laterales (ventanales) conectadas por un fondo (balsa).

Estructuras de atraque

En resumen, existen varios tipos de muelles. Los muelles tradicionales son estructuras «por peso», hechas de mampostería, hormigón vertido en el lugar o hechos de bloques de hormigón prefabricados, a menudo ahuecados para facilitar el manejo y colocados sobre una base adjunta.

A veces, los cajones también son prefabricados en seco. Metidos en el agua lanzándolos o inundando la obra, se llevan flotando cuando tienen un fondo definitivo o temporal. Luego son lastradas. Otra solución consiste en transportarlos a su ubicación final mediante un dispositivo flotante. Allí, se afeitan y se retira el material interior a medida que se empuja la caja. Estas cajas cilíndricas o paralelepípedas se colocan una al lado de la otra. Luego están conectados entre sí por una viga de corona que constituye el maestro del muelle. Luego se forman las medianas y el lastre de los cajones mediante un relleno hidráulico (que se bombea con una mezcla de agua) o tierra.

Las estructuras tipo cortina están formadas por velas delgadas que equilibran el empuje de la tierra por el tope de tierra movilizado al pie de la cortina, y por anclajes en la parte superior, formados por tirantes metálicos sellados en el suelo o conectados a otra cortina trasera.

Estas estructuras están formadas por tablestacas metálicas, asociadas en grandes alturas a cajones metálicos que dan suficiente inercia a la estructura. También pueden consistir en paredes de diafragma en el suelo. Las paredes de tablestacas se clavan en el suelo y luego se oscurecen con dispositivos vibradores o trillando con una oveja. Las paredes de diafragma se forman directamente a partir de la superficie del suelo, excavando una rodaja de gran profundidad, estabilizada por un lodo especial. Después de haber colocado los refuerzos metálicos, se vierte el hormigón en esta zanja desde abajo, subiendo por la tubería de inyección. Ciertas estructuras de este tipo están reforzadas por contrafuertes perpendiculares a la estructura, cuya estabilidad está asegurada por su fricción.

Para reducir la influencia negativa del empuje del nivel freático en el lado de la tierra, y así dar estabilidad adicional a las estructuras de cortina de gran altura, en algunos muelles se lleva a cabo un descenso permanente del nivel freático mediante bombeo a gran profundidad. parte posterior del libro. Sin embargo, esto solo es posible si se garantiza la seguridad total de los medios de bombeo. Más simplemente, algunas estructuras están formadas por plataformas de hormigón armado, cimentadas sobre pilotes que se han bajado de antemano a gran profundidad, y se extienden sobre un terraplén estabilizado por escollera.

Para atenuar el impacto del barco durante el atraque, los muelles están equipados con defensas que absorben parte de la energía mientras se deforman. Cuando solo se requieren las funciones de atraque y amarre, la estructura se puede reducir a un conjunto de Duques de Alba, hoy hecho de tubos metálicos flexibles equipados con guardabarros. En Antifer, donde atracan los petroleros más grandes del mundo, estas estructuras están formadas por 4 tubos de acero de 3 m de diámetro y 60 m de longitud. Pueden moverse 3 m horizontalmente bajo el efecto del impacto del barco.

Cálculo de estructuras

Una estructura portuaria está sujeta a muchas solicitudes. Se trata de la reacción de los suelos apoyados en él o sobre los que se asienta, el empuje hidrostático del nivel freático (lado tierra), parcialmente equilibrado por el empuje, de intensidad variable, debido a la marea. La estabilidad de las estructuras generalmente está mejor asegurada durante la marea alta. Los costos operativos provienen de los equipos de manipulación (una grúa portacontenedores puede pesar más de 1.500 toneladas), del estacionamiento del equipo y del almacenamiento de mercancías en plataformas adyacentes. Las acciones del viento o las corrientes en el barco se transmiten al muelle a través del bolardos.

Si el estudio de estas distintas actuaciones es determinante para el dimensionamiento de la estructura, es igualmente necesario prever las fuerzas que genera la estructura en los cimientos, cuyo efecto a veces se puede sentir a grandes profundidades. Este comportamiento del suelo se comprende a partir de diferentes modelos reológicos. Estos permiten determinar las relaciones que existen entre las tensiones aplicadas y las deformaciones sufridas por el material. Estas relaciones dependen tanto de la naturaleza del material (arena, marga, arcilla, etc.) como de su historia (algunos suelos conservan el recuerdo de ciertos estreses previos).

Desde la década de 1970, los requisitos vinculados a la construcción de estructuras excepcionales en un contexto económico difícil, fomentando la investigación sistemática al menor costo, han impulsado el desarrollo de modelos digitales. Su uso requiere a cambio un excelente conocimiento de las propiedades de los suelos en sitio o agregados. La lucha contra la corrosión es otra necesidad. El oxígeno disuelto en el agua y el cloro contenido en las sales marinas requieren una mayor protección de los elementos metálicos de las estructuras (tubos, tablestacas, armaduras), así como una adecuada composición química del cemento.