• Author / Uploaded
• david123

• Categories
• Costa
• Zona litoral
• Playa
• Cemento
• Bomba

Citation preview

Instituto Tecnológico de Guaymas Rompeolas a base de bolsa de concreto

Materia: Obra marítimas I

Catedrático: José Rafael Cervantes Santamaría

Alumnos: Chávez Flores Xiomara Berenice Pintor Castillón Kelvin David Quintana Esquer Daniel Isaac Torres Ramírez Karely

A _______ de Octubre del 2016, Guaymas Son.

1. Generalidades. 1.1 Ingeniería costera Debido a la naturaleza y complejidad, la mayoría de los problemas costeros (que varían ampliamente según el lugar), requieren para su solución de estudios específicos y bien analizados de las condiciones propias del proyecto. El trabajo del ingeniero debido a esta área, está dividido en tres fases principales: entender el sistema físico de la playa y la respuesta de esta, diseñar obras costeras que logren el objetivo proyectado dentro de un impacto aceptable sobre la costa, y, proyectar la construcción de obras costeras, supervisando su desarrollo para asegurar que el proyecto cumpla con su cometido. La playa y el sistema costero La playa y la zona costera es la región donde las fuerzas del mar actúan sobre la tierra. Debido a que la línea costera es la intersección del aire, tierra y agua, las intersecciones físicas que ocurren en esta región son únicas, muy complejas y difíciles de ser comprendidas completamente. 1.2 Perfil típico de la playa. a) Mar: Los movimientos del mar contribuyen al sistema costero, el que incluye olas, corrientes, mareas, tormentas y tsunami. Las olas producidas por el viento son las que mar aportan desde el mar hasta la playa y hacia los sistemas aledaños. Estas olas son llamadas oscilatorias, son descritas por su altura y periodo. La altura de la ola está dada desde la punta de la cresta hasta el fondo de la depresión, la profundidad de agua también depende de la altura de las olas. Las mareas son causadas por la fuerza gravitacional de la luna y menos parte del sol, la tierra y los cuerpos celestes están en constante movimiento y este provoca el movimiento del agua en el océano. Los cambios del nivel del agua son también de importancia en el diseño de cualquier obra marina.

b) La zona costera: La línea costera es la unión entre el mar y la tierra. Es donde la tierra responde a las reacciones del mar, las cuales se disipan efectivamente la energía del mar. Respuesta dinámica de la playa a la tormenta La playa constantemente ajusta su contorno para proveer una mejor y eficiente disipación de energía de la ola. Este ajuste es la respuesta natural al mar. Los cambios sutiles que sufre la playa sujeta a condiciones normales son imperceptibles al ojo inexperto, pero los efectos son obvios cuando ocurre una tormenta. Estas no pueden ser muy frecuentes pero pueden llegar a ser muy devastadores a la línea costera. En esencia la respuesta dinámica de la playa bajo el ataque de altas olas generadas por tormentas u otros factores, es la perdida de parte de la playa y dunas, proveyendo material para una barrera, esta barrera protege la línea costera, la tormenta puede dañar la estructura que sin la protección adecuada, se ubican cerca del agua, y están expuestas a la acción directa de la ola o sujetas a la socavación. 1.3 Causas de la erosión costera: a) b) c) d) e) f) g)

Aumento en el nivel del mar Variedad en el abastecimiento de sedimentos a la zona litoral. Olas de tormenta Transporte de sedimentos a lo largo de la costa Disgregación del sedimento a la playa Interrupción en la transportación del material Reducción del abastecimiento de sedimentos en la zona litoral

1.4 Métodos de protección costera

El borde costero está constituido por playas de arenas finas o gruesos, asi como acantilados o zonas rocosas, mantiene un contacto permanente con elemento de movilidad continua que es el mar. La energía que contiene dicho movimiento se transmite al medio terrestre produciendo una deformación del mismo más o menos reducida, que es perceptible solamente al observador al cabo de un cierto tiempo. En esquema, el litoral puede asimilarse a un mecanismo de distribución de los sedimentos o de partículas solidas. En el existen zonas de producción de sedimentos llamados fuentes, asi como zonas de consumo, llamados drenes o sumideros, mientras que todo el es, una red de partículas solidas. Donde la playa y la duna protegen la costa, una protección adicional puede ser no equerida. Aunque cuando las fuerzas naturales crean erosion, las olas de tormenta pueden dañar las estructuras que se encuentran en la orilla, por lo que las estructuras deben ser construidas para preveer protección. Se determina que las estructuras de protección caen en algún rubro de la siguiente calificación: a) Estructuras que impiden a las olas alcanzar las zona del puerto (rompeloas, y muros) b) Estructuras cuya finalidad es retardar el transporte litoral de sedimentos, estos pueden ser usados conjuntamente por muros o rellenos, o bien, ambos. Las estructuras construidas en la orilla (escolleras, muros y rellenos) generan protección, basadas en su uso y diseño en la parte superior de la playa, lo cual enfrenta el desarrollo en la parte superior. Las escolleras son estructuras retenedoras de sedimentos diseadas para resistir el ataque de las olas, similar a los muros. Los espigones son barreras que se disponen por lo general, perpendicular a la costa, para atajar o impedir parte del transporte litoral que ocurre a lo largo de una determinada zona .

Los rompeolas, son estructuras que se construyen para proteger contra la acción del oleaje a una determinada zona costera. El tipo de estructura mas suficiente es aquella que no permite que no sobrepase gran cantidad de oleaje. La elevación de cresta requerida de un rompeolas depende en gran parte de la altura de la ola, periodo, longitud, asi como talu y permeabiliad de la estructura. Al disminuir la energía de las olas, que arriban al sitio, los rompeolas provocan que parte de la arena del transporte litoral se deposite en esa zona; hay que al generarse una zona de aguas relativamente tranquilas entre la estructura y la playa, se ve favoreciendo el deposito en la arena, con el tiempo el deposito de la arena va en aumento y tiende a unir la playa con la estructura, a este material se le llama “tómbolo”.

2. Que es el Bolsacreto? Cimbra textil impermeable para el colado en el sitio de elementos masivos de mortero simple. Sustituto alternativo para el enrocamiento y elementos prefabricados de mortero, en la estructura de obras marítimas y fluviales. El sistema Bolsacreto tiene como fin colocar morteros bajo el agua. Utiliza bosas fabricadas a base de polímeros que resuelven problemas sobre la fuga de agregados cuando son llenados con mortero fresco, ya que el desperdicio de finos y en especial de cementos en lugares con oleaje y/o grandes corrientes se vee disminuido con el empleo de telas impermeables, con refuerzos en interiores, exteriores y en costuras. Y además de válvulas de cierre dierecto. Gracias a los avances tecnológicos, en el área de materiales sintéticos, se a logrado que mediante un proceso y con diseño especial, de los telares se obtengan elementos dobles con refuerzos que aseguren el espesor de acuerdo al proyecto.

2.1 Materiales y equipo necesario 2.1.1 Materiales Debido a la sencillez del procedimiento y a la metodología del sistema, los materiales utilizados en la fabricación del mortero a excepción del cemento, como lo son: el agua, la arena y los agregados grueso o piedrín, pueden ser propios del lugar, los cuales tuvieron que haber acreditado pruebas de laboratorio como granulometría en el caso de los agregados. 1) Agua: Cualquier agua natural se puede utilizar para producir mortero. Basicamente se refiere a sus características físico-quimicas y asus efectos sobre el comportamiento y las propiedades del mortero. El agua de mezclado que contenga impurezas sobre la misma, afecta tanto en la durabilidad del mortero, la resistencia, asi como el tiempo de fraguado. 2) Arena: Los agregados finos comúnmente consiste en arena natural, o piedra triturada siendo el tamaño de sus partículas menores de 5 mm. 3) Cemento: Puede ser tipo Portland I o Portland V, siendo este ultimo mayor resistente a la acción de los sulfatos del agua del mar. 4) Aditivos: Se entiende como aquel material diferente al agua, agregados, cemento hidráulico y fibras de refuerzo que se utiliza como

un

ingrediente del mortero o mortero, y que se añade a la mezcla antes o cuando se este mezclando. 5) Bolsacreto: Se puede fabricar de diversos materiales sintéticos. Sin embargo deben de vigilarse varios aspectos, ya que las películas simplemente laminadas, encierran el peligro de que al producirse una pequeña cortada se rasguen y se pierda totalmente la mezcla del interior de la bolsa. Es un sistema mediante el cual se cuelan directajmente en el lugar grandes bloques de mortero bajo el agua, utilizando cimbras flexibles del material sintetico impermeable. Debe de tener una resistencia lo suficiente para soportar las presiones durante el momento de llenado y ser al mismo tiempo ligero de peso para ser fácilmente maniobrable, además de tener abajo el factor de costo. 6) Tapete antisocavacion: Que será base de geotextil con resistencia minima, el cual servirá para provever la socavación que pueda ser generada por el oleaje. 2.1.2 Equipo

Debido a la sencilles del sistema, el equipo es de fácil transportación, habiilitado y operación, mismo que se enlista acontinuacion: 1. 2. 3. 4.

Bomba Mayco C-30D de 12 m3/hr, con salida de 2” de diámetro. Bomba autocebante para agua de 1000 lt/min aprox. Evolvedora con motor de gasolina 1 asco, 12 HP Mangueras, conexiones, coples y accesorios en general.

Por ulotimo y como equipo especial para la mano de obra, es considerado el de buceo, que consta de un compresor o tanque de oxigeno, traje de neopreno, y accesorios de equipo especial para buceo.

3. Características de la bolsa Como descripción misma del bolsacreto, es importante mencionar que es una tela plana, en presentación de rafia de polipropileno, construida a base de cintas (8x8 por pulgada en pie y trama), laminada (reforzada con la cara interior) con un peso de 6.4 oz./yd2 ya laminada. No es suceptible al ataque biológico por bacteruas, hongos y algas. Además de no ser atractivos por roedores. 3.1 Pruebas realizadas. Los resultados de pruebas con la cimbra textil Bolsacreto, origino que se incluyeran una serie de refuerzos especiales interiores de alta elasticidad, adherencia y reisstencia que se tensaban automáticamente al momento de llenado y que actúan como sistema de pretensado durante la etapa plástica y del fragado de la mezcla, demuestran que se mejoran notablemente las características de complicidad y homogeneidad del mortero lográndose incrementar el peralte y disminuir la permeabilidad.

4. Diseño de estructuras empleando Bolsacretos.

El diseño de rompeolas debe basarse en gran parte en la experiencia, complementada con información de ensayos en modelos. No existe para el diseño ningún método analítico exacto, pero hay ciertas formulas que pueden usarse para un diseño seguro. Los taludes y el peso de los elementos se diseñan para resistir la acción del oleaje, por lo general se sigue el criterio que se presenta a continuación:

Un rompeolas de bolsacreto por su superficie inclinada que podría causar el rompimiento de la ola, no necesitara ser tan alto como un muro vertical. Además, la irregularidad y rugosidad de la superficie inclinada romperá las olas y resultara una disipación considerable de la energía de las mismas. Por tanto, es generalmente confiable presumir que un rompeolas de bolsacreto preevera protección adecuada si su corona se coloca en la altura máxima de la olda (cresta) antes de romper y arriba del nivel de pleamar. Para taludes muy suaves, la altura puede reducirse. El ancho de la altura de un rompeolas debe de swer aproximadamente igual a la altura de la ola del diseño. La estabilidad de un rompeolas de bolsacreto depende del peso y de la pendiente del talud con la cual se colocan. Puede probarse analíticamente por

ensayos en modelos que el peso de la bolsa variara con la inclinación del talud sobre el cual se colocan; esto es, taludes pronunciados requieren bolsas mas pesadas y taludes menos tendidos requieren bolsas menos pesadas.

5. Procedimiento constructivo. a) Colocación de la Bolsacreto en su lugar. La colocación de la bolsa empieza desde la orilla hacia adentro del mar, procediento primeramente a fijar la base de tela geotextil. Esto se hace utilizando los mismo bosacretos a manera de presión sobre el suelo. Dependiendo del tipo de sedimentación a lo largo de la costa, la obra puede hacerse por etapas. Es decir, se construye una sección de determinada altura; la cual hace la vez de escollera con lo que se sedimenta arena, lográndose una plataforma suficientemente compacta y segura para seguir colocando Bolsacreto hasta lograr la amplitud final del diseño deseado. Con la colocación por etapas se hace que el oleaje trabaje conjuntamente haciendo que se formen mesetas, con lo que se logra un ahorro de materiales, mano de obra y equipo. La ubicación y colocación de la bolsa bajo el agua, requiere la intervención de buzos especializados, quienes van colocando en el sitio preciso según un programa y orden preestablecido, las bolsas vacías, las cuales son sostenidas e interconectadas con los elementos vecinos previamente colocados hasta que tienen en su interior suficiente peso para no ser desplazadas por el oleaje o corrientes.

b) Inyección del mortero.

La bomba seleccionada debe tener la capacidad para bombear la cantidad requerida de mortero sobre la distancia necesaria dentro del tiempo disponible para llenar la bolsa. Siempre que sea disponible, debe escogerse la vía más corta entre la bomba y el punto donde esté la bolsa. Los dobleces deben evitarse en lo posible; los ángulos agudos de radios mayores causan menos resistencia que los dobleces articulados, la reducción en el diámetro de la tubería, los codos, las mangueras flexibles, etc., producen fricción y resistencia adicionales, además que reducen el 35 alcance máximo. Las juntas de la tubería deben ser a prueba de filtraciones de lechada y permitir, no obstante, desalineamientos ligeros. Antes de iniciar el bombeo, se coloca una mezcla de lechada en la tolva de premezclado y se bombea a través de la línea para acondicionar la tubería antes de iniciar el bombeo del mortero; esto es para proporcionar el medio inicial de lubricación. Cuando haya que agregar más tubería, es mejor hacerlo por secciones llenándolas despacio a una velocidad de bombeo bajo hasta que las nuevas secciones estén bien lubricadas. El bombeo se comienza lentamente hasta que se haya expulsado toda la lechada de la línea y comience a fluir el mortero y entonces pueda aplicarse la velocidad total de bombeo. c) Suministro del Mortero. Es de esperarse que el proveedor del mortero suministre en el momento convenido, una mezcla que se ajuste a las especificaciones necesarias y que sea adecuada para ser bombeada hacia las bolsas. Los cuatro especialistas a quienes concierne de alguna manera la calidad del mortero son: el supervisor del proyecto, el contratista, el operador de la bomba para mortero y el proveedor del mortero, en su caso.

El supervisor del proyecto: Controla el trabajo y los procedimientos empleados y puede determinar los estándares de producción.

El contratista: Cuela el mortero y proporciona parte de las especificaciones de la mezcla, la cual requerirá de cierto grado de trabajabilidad y de características especiales en el llenado de las bolsas a fin de asegurar la obtención de un fraguado y una compactación adecuadas. El operador de bomba: Con su equipo, traslada el mortero desde la mezcladora hasta la bolsa. La trabajabilidad y el contenido de cemento, la graduación forma y textura, así como las proporciones de agregado empleadas y la velocidad de entrega, deben ajustarse a las características y capacidades del sistema de bombeo empleado. El proveedor: Debe cumplir con los requisitos especificados por la otras tres partes y suministrar el mortero con la frecuencia y tiempo convenido. En caso de que el mortero sea hecho en obra, la responsabilidad del Supervisor, Contratista y Operador, serán las mismas, ya que se debe trabajar en condiciones semejantes, pero especialmente tener un especial cuidado en la fabricación y suministro del mortero. Planeación para el bombeo Para obtener buenos resultados en el bombeo del mortero, resulta indispensable que las partes involucradas directamente en este proceso; es decir, el contratista, el proveedor del mortero, el subcontratista del equipo de bombeo, el supervisor del proyecto y los colocadores de bolsas, participen activamente, tengan la capacidad de tomar decisiones antes y durante el proceso de colado, asimismo, tener en cuenta que sus responsabilidades están interrelacionadas. La colocación del mortero dentro de las bolsas se hace bajo el agua utilizando los buzos que introducen la manguera de bombeo por una manga o boca que tiene la bolsa, la cual se sella luego de llenada la bolsa. Es de recalcar que la única mano de obra tecnificada necesaria es ésta, la demás puede ser del lugar. Imágenes

Trabajo realizado con la tesis de: Ma. María Elena del Rosario Vega Crespo Link: http://infonavit.janium.net/janium/TESIS/Licenciatura/Vega_Crespo_Ma_Elena_ del_Rosario_44747.pdf