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Son muchos los obreros que trabajan intensamente combatiendo las furiosas corrientes marinas para poder finalizar la construcción del muelle de un puente submarino. Sin embargo, ¿puedes descubrir un gran error cometido por el ingeniero jefe de construcción? El resultado de este error es una catástrofe. Bienvenido a la tarea de construcción más desafiante de la ingeniería civil: la construcción submarina.
He aquí el gran concepto de construcción submarina: las construcciones subacuáticas no se hacen así. No resulta un método práctico trabajar directamente bajo el agua en la actualidad. Gracias a numerosas máquinas modernas, los buceadores no necesitan trabajar así. A pesar de lo que denominamos construcción submarina, al construir el muelle submarino los ingenieros actuales evitan el agua. Para sacar el agua de la zona de construcción, lo primero que hay que hacer es construir una presa provisional llamada ataguía.
Ahora bien, ¿cómo se construye la ataguía bajo el agua? Lo primero que hay que hacer es levantar estos pilotes guía mediante una máquina Inc pilotes. A continuación, se clavan muchas tablestacas en el suelo con la ayuda de la misma máquina. Estas tablestacas disponen de conexiones de enclavamiento en los dos extremos de la sección. Lógicamente, gracias a un enclavamiento tan inteligente, las fugas de agua serán mínimas. Las tablestacas se insertan por debajo del lecho marino hasta alcanzar la roca. Las tablestacas se hincan desde la esquina. De este modo se puede mantener la alineación.
¿Se dio cuenta de algo especial en la máquina de martillos piloteadoras? No se trata solo de empujar las tablestacas hacia abajo. Es fácil imaginar lo que pasará si las tablestacas se insertan en el suelo. La vibración es el medio que utiliza la máquina para penetrar en el suelo. Observando detenidamente, estas vibraciones diminutas pero rápidas son evidentes. La particularidad de esta máquina es que consta de dos pesos excéntricos que giran en sentido contrario. El objetivo de estas pesas es provocar vibraciones en la máquina. Debido a las vibraciones, las tablestacas penetran en el suelo con mucha más rapidez.
Esta embarcación de superficie plana, denominada barcaza, se utiliza para trasladar la maquinaria y los componentes que necesitamos en el lugar de construcción. Estamos ahora preparados para la gran fase del proyecto de construcción: bombear el agua de la presa. Pero antes de llevar a cabo todos estos trabajos, los ingenieros realizaron una tarea fundamental. A continuación, veremos de qué se trata antes de entrar en la fase de bombeo del agua.
A los ingenieros del proyecto les fue necesario hacer un estudio geotécnico exhaustivo del terreno sobre el que se va a construir la ataguía. Ellos eligen el terreno de modo que soporte la carga de la estructura permanente que se va a construir en él. Para medir la resistencia del suelo, la prueba más utilizada es la prueba de penetración de cono. Se trata de una prueba realizada in situ. Aquí puede ver cómo se coloca el dispositivo de prueba de penetración cónica en el lecho marino. Su punta cónica penetra en el suelo y los sensores devuelven los valores de fricción y resistencia del suelo. La penetración se prolonga hasta que se alcance el lecho rocoso y se puede ver el brusco incremento del valor de la resistencia cuando se llega al lecho rocoso. Mediante esta prueba, los ingenieros determinan la profundidad a la que deben hincarse las tablestacas. Las tablestacas tienen que llegar hasta el lecho rocoso. En caso de que el terreno elegido sea irregular, habrá que nivelarlo antes de iniciar la construcción.
Ahora regresemos al proyecto. Iniciemos el bombeo de agua. Conforme vaya descendiendo el nivel del agua, podrá percibir fugas de agua entre las tablestacas. La causa es la presión diferencial del agua. Las tablestacas de una sola capa están fallando, por lo que debemos duplicarlas. Generalmente, el espacio entre estas paredes de tablestaca se rellena con material granular como arena, grava o roca partida. La ataguía de doble capa resistirá con eficacia las filtraciones de agua entre las tablestacas.
He aquí el gran concepto de construcción submarina: las construcciones subacuáticas no se hacen así. No resulta un método práctico trabajar directamente bajo el agua en la actualidad. Gracias a numerosas máquinas modernas, los buceadores no necesitan trabajar así. A pesar de lo que denominamos construcción submarina, al construir el muelle submarino los ingenieros actuales evitan el agua. Para sacar el agua de la zona de construcción, lo primero que hay que hacer es construir una presa provisional llamada ataguía.
Ahora bien, ¿cómo se construye la ataguía bajo el agua? Lo primero que hay que hacer es levantar estos pilotes guía mediante una máquina Inc pilotes. A continuación, se clavan muchas tablestacas en el suelo con la ayuda de la misma máquina. Estas tablestacas disponen de conexiones de enclavamiento en los dos extremos de la sección. Lógicamente, gracias a un enclavamiento tan inteligente, las fugas de agua serán mínimas. Las tablestacas se insertan por debajo del lecho marino hasta alcanzar la roca. Las tablestacas se hincan desde la esquina. De este modo se puede mantener la alineación.
¿Se dio cuenta de algo especial en la máquina de martillos piloteadoras? No se trata solo de empujar las tablestacas hacia abajo. Es fácil imaginar lo que pasará si las tablestacas se insertan en el suelo. La vibración es el medio que utiliza la máquina para penetrar en el suelo. Observando detenidamente, estas vibraciones diminutas pero rápidas son evidentes. La particularidad de esta máquina es que consta de dos pesos excéntricos que giran en sentido contrario. El objetivo de estas pesas es provocar vibraciones en la máquina. Debido a las vibraciones, las tablestacas penetran en el suelo con mucha más rapidez.
Esta embarcación de superficie plana, denominada barcaza, se utiliza para trasladar la maquinaria y los componentes que necesitamos en el lugar de construcción. Estamos ahora preparados para la gran fase del proyecto de construcción: bombear el agua de la presa. Pero antes de llevar a cabo todos estos trabajos, los ingenieros realizaron una tarea fundamental. A continuación, veremos de qué se trata antes de entrar en la fase de bombeo del agua.
A los ingenieros del proyecto les fue necesario hacer un estudio geotécnico exhaustivo del terreno sobre el que se va a construir la ataguía. Ellos eligen el terreno de modo que soporte la carga de la estructura permanente que se va a construir en él. Para medir la resistencia del suelo, la prueba más utilizada es la prueba de penetración de cono. Se trata de una prueba realizada in situ. Aquí puede ver cómo se coloca el dispositivo de prueba de penetración cónica en el lecho marino. Su punta cónica penetra en el suelo y los sensores devuelven los valores de fricción y resistencia del suelo. La penetración se prolonga hasta que se alcance el lecho rocoso y se puede ver el brusco incremento del valor de la resistencia cuando se llega al lecho rocoso. Mediante esta prueba, los ingenieros determinan la profundidad a la que deben hincarse las tablestacas. Las tablestacas tienen que llegar hasta el lecho rocoso. En caso de que el terreno elegido sea irregular, habrá que nivelarlo antes de iniciar la construcción.
Ahora regresemos al proyecto. Iniciemos el bombeo de agua. Conforme vaya descendiendo el nivel del agua, podrá percibir fugas de agua entre las tablestacas. La causa es la presión diferencial del agua. Las tablestacas de una sola capa están fallando, por lo que debemos duplicarlas. Generalmente, el espacio entre estas paredes de tablestaca se rellena con material granular como arena, grava o roca partida. La ataguía de doble capa resistirá con eficacia las filtraciones de agua entre las tablestacas.
Y ahora vamos a sacar toda el agua de la presa. No se ve ninguna fuga de agua. Oh Dios mío, toda la ataguía se colapsó hacia dentro. Antiguamente, cuando el agua estaba presente en ambos lados, la fuerza que actuaba sobre la ataguía debido a la presión del agua se cancelaba fácilmente. Se puede entender la razón de esto. No obstante, cuando el agua de este volumen desaparezca, habrá una enorme fuerza hacia el interior que destruirá la ataguía. El colapso hacia el interior de las tablestacas puede prevenirse erigiendo una estructura de arriostramiento al lado de las tablestacas.
El sistema de armazón de arriostramiento incluye elementos como vigas, puntales y tirantes. Aquí se ilustra la conexión atornillada entre los largueros y las riostras. Estos elementos horizontales, conocidos como puntales, brindan un soporte lateral que impide el movimiento hacia el interior de los muros de la ataguía. La ataguía es superfuerte ahora y ha logrado llegar a la roca de lecho. Ahora vamos a secar el agua. ¿Puede predecir lo que podría ocurrir ahora? Como consecuencia de la inmensa diferencia de presión, las partículas de agua se filtrarán por el suelo bajo las tablestacas y la zona de la ataguía empezará a inundarse lentamente. Es difícil aplicar técnicas para evitar la filtración de agua; es preferible bombear continuamente esta agua de filtración.
Si se remueve la tierra por encima de los estratos duros y se procede a concretar sobre los estratos duros, nuestro proyecto subacuático estará semiacabado. Es lo que se denomina capa de sellado de cemento. La capa de sellado de cemento funcionará como una base sólida y también impedirá cualquier fuga de agua.
Vamos a ver cómo se hace. Normalmente, para remover la tierra de la ataguía se utilizan cucharas tipo concha de almeja. Estas cucharas se manejan con una excavadora. La operación de las cucharas de almeja se ve bien, ¿verdad? Usted ya sabe la siguiente etapa: curso de sellado de cemento. En caso de que el lecho de roca sea irregular, se rellena con roca. Sirve también como capa de soporte. Posteriormente se introducen pilotes en el lecho rocoso para estabilizar la estructura de cemento.
Los trabajos de cementado subacuáticos se llevan a cabo con el método tremie. Para ello se utiliza una cuchara tolva y un tubo largo segmentado. Se emplea cemento especializado de alta trabajabilidad para concretar el suelo. Se instala un tapón grueso en la parte inferior del tubo tremie para evitar que el agua penetre en su interior. Transcurrido un tiempo, este tubo se levanta de golpe, con lo que se vierte cemento y se retira el tapón inferior. A lo largo de este proceso, el extremo de descarga del tubo tremie se mantendrá sumergido constantemente en el cemento, de modo que el cemento que se vierta tenga menos oportunidades de mezclarse con el agua de infiltración circundante.
Ahora que ya está lista la capa de sellado de cemento, queda realizar el resto de los trabajos de construcción. La filtración de agua queda eficazmente bloqueada por esta estructura. Para construir la zapata del pilar del puente, los trabajadores colocan el esqueleto de barras reforzadas de alta calidad. Debido a que la estructura del pilar del puente estará sumergida en el agua, los ingenieros comprueban que los materiales utilizados en la construcción sean de buena calidad. Tienen que resistir la presión del agua y la carga del puente. Conforme avanza la construcción del esqueleto del pilar del puente, se toman medidas para verter el hormigón en la estructura. Tras verter el cemento en el esqueleto, la estructura se mantiene intacta para que adquiera resistencia. En cuanto el pilar del puente adquiere la resistencia suficiente, la ataguía deja de ser útil. Los ingenieros la retiran; en caso contrario, afectaría a la estética de la estructura.
Ahora bien, retirar la ataguía por debajo del nivel de la capa de sellado de cemento puede afectar a la resistencia de toda la estructura. Por esta razón, los ingenieros cortan las tablestacas a este nivel. Y aquí está el fuerte pilar del puente: está parado para aguantar un puente pesado.
El sistema de armazón de arriostramiento incluye elementos como vigas, puntales y tirantes. Aquí se ilustra la conexión atornillada entre los largueros y las riostras. Estos elementos horizontales, conocidos como puntales, brindan un soporte lateral que impide el movimiento hacia el interior de los muros de la ataguía. La ataguía es superfuerte ahora y ha logrado llegar a la roca de lecho. Ahora vamos a secar el agua. ¿Puede predecir lo que podría ocurrir ahora? Como consecuencia de la inmensa diferencia de presión, las partículas de agua se filtrarán por el suelo bajo las tablestacas y la zona de la ataguía empezará a inundarse lentamente. Es difícil aplicar técnicas para evitar la filtración de agua; es preferible bombear continuamente esta agua de filtración.
Si se remueve la tierra por encima de los estratos duros y se procede a concretar sobre los estratos duros, nuestro proyecto subacuático estará semiacabado. Es lo que se denomina capa de sellado de cemento. La capa de sellado de cemento funcionará como una base sólida y también impedirá cualquier fuga de agua.
Vamos a ver cómo se hace. Normalmente, para remover la tierra de la ataguía se utilizan cucharas tipo concha de almeja. Estas cucharas se manejan con una excavadora. La operación de las cucharas de almeja se ve bien, ¿verdad? Usted ya sabe la siguiente etapa: curso de sellado de cemento. En caso de que el lecho de roca sea irregular, se rellena con roca. Sirve también como capa de soporte. Posteriormente se introducen pilotes en el lecho rocoso para estabilizar la estructura de cemento.
Los trabajos de cementado subacuáticos se llevan a cabo con el método tremie. Para ello se utiliza una cuchara tolva y un tubo largo segmentado. Se emplea cemento especializado de alta trabajabilidad para concretar el suelo. Se instala un tapón grueso en la parte inferior del tubo tremie para evitar que el agua penetre en su interior. Transcurrido un tiempo, este tubo se levanta de golpe, con lo que se vierte cemento y se retira el tapón inferior. A lo largo de este proceso, el extremo de descarga del tubo tremie se mantendrá sumergido constantemente en el cemento, de modo que el cemento que se vierta tenga menos oportunidades de mezclarse con el agua de infiltración circundante.
Ahora que ya está lista la capa de sellado de cemento, queda realizar el resto de los trabajos de construcción. La filtración de agua queda eficazmente bloqueada por esta estructura. Para construir la zapata del pilar del puente, los trabajadores colocan el esqueleto de barras reforzadas de alta calidad. Debido a que la estructura del pilar del puente estará sumergida en el agua, los ingenieros comprueban que los materiales utilizados en la construcción sean de buena calidad. Tienen que resistir la presión del agua y la carga del puente. Conforme avanza la construcción del esqueleto del pilar del puente, se toman medidas para verter el hormigón en la estructura. Tras verter el cemento en el esqueleto, la estructura se mantiene intacta para que adquiera resistencia. En cuanto el pilar del puente adquiere la resistencia suficiente, la ataguía deja de ser útil. Los ingenieros la retiran; en caso contrario, afectaría a la estética de la estructura.
Ahora bien, retirar la ataguía por debajo del nivel de la capa de sellado de cemento puede afectar a la resistencia de toda la estructura. Por esta razón, los ingenieros cortan las tablestacas a este nivel. Y aquí está el fuerte pilar del puente: está parado para aguantar un puente pesado.