Juego del Prontuario Sika para E.T.S. de Ingeniería de Caminos

Para poder incrementar tanto la intensidad del trá?co como las dimensiones de los barcos que puedan navegar a través del Canal de Panamá, en 2.006 se decidió una ampliación con objeto de eliminar algunas restricciones. Los concursantes – partiendo de cero y olvidándose de que ya está en marcha la obra - deben encontrar una solución óptima para el diseño de las esclusas y realizar una descripción acertada tanto del tipo de hormigón como de la soluciones de reparación de este hormigón.

Antecedentes Ampliación Canal de Panamá

El Canal de Panamá es una vía interoceánica que se inauguró hace ahora 100 años. Une los océanos Atlántico y Pacífico a través del punto más estrecho de América Central. Para ello se creó un lago artificial en la parte más alta, el lago Gatún, y se aprovecharon los ríos existentes, y algún gran desmonte de tierras (Corte de Culebra) para crear los canales de navegación.
Los barcos deben subir desde un océano hasta el lago Gatún (26 m de altura sobre el nivel del mar) y después descender hasta el otro océano, con una longitud total de navegación de 78 km. Para que los barcos puedan ascender y posteriormente descender esas alturas se utilizan esclusas. Para subir del Pacífico al lago Gatún están las esclusas de Mirafl ores (de 2 saltos) y Pedro Miguel (de 1 salto). Y entre el lago Gatún y el Atlántico está la esclusa de Gatún (3 saltos). Cada esclusa es doble, es decir, que 2 barcos la pueden utilizar a la vez para cruzarse. El actual canal tiene un problema de capacidad, tanto en cuanto a la cantidad de tráfico, como a las dimensiones de los barcos. Los barcos permitidos tienen son los que se llaman Panamax (Panamá máximo) con eslora de hasta 294,1 m, manga hasta 32,3 m y calado hasta 12 m.
La economía de Panamá depende en una gran medida del Canal. Por eso en 2.006 Panamá decidió la ampliación del Canal, con objeto de eliminar las restricciones indicadas anteriormente, para poder incrementar tanto la intensidad del tráfico como las dimensiones de los barcos que puedan navegar a través del Canal.

Soluciones que se proponen para plantear
Para los problemas que se proponen a continuación, los concursantes deben tratar de olvidarse de que ya existe una solución, y no deben estar mediatizados por ella (a la que fácilmente se accede por Internet). Se trata de que los estudiantes piensen como si se partiera de cero.
Solución óptima para el diseño de las esclusas
Supondremos que la solución adoptada en cuanto al trazado, es la definida por la solución que se está realmente ejecutando.
Pero en cambio debemos pensar como si no estuviera el diseño (número, dimensiones, alturas, etc…) de las esclusas. Por lo tanto se pide desarrollar más en detalle las características de esas esclusas de la ampliación, tanto de Miraflores (lado Pacífico) como de Gatún (lado Atlántico) que se han decidido hacer (los detalles de alturas a salvar, etc, están fácilmente disponibles en Internet). Hay que definir cuantos saltos tendrá, qué dimensiones y cúal será su funcionamiento de llenado y vaciado.
Cuantos saltos tendrá tiene implicaciones en cuanto a la capacidad de tráfico del Canal (cuantos más saltos, más tiempo se tarda, pero menos agua se consume, ¿cúal es el equilibrio adecuado?). Las dimensiones de las esclusas tienen implicaciones en las dimensiones máximas de los barcos que puedan atravesar. El funcionamiento de llenado y vaciado de las esclusas tiene implicaciones en el volumen de agua que se utilice (se toma por gravedad del lago Gatún, pero debe gastarse lo mínimo posible para no crear problemas de bajada del nivel de éste).
Descripción del tipo de hormigón
Las esclusas van a llevar un volumen de hormigón considerable. Este hormigón va a estar en un ambiente exigente (sumergido o con alternancia de inmersión-no inmersión, sin posibilidad de reparaciones si hay problemas, etc). Los concursantes deben definir qué hormigón utilizarían para las esclusas. Hay que especificar las resistencias mecánica, durabilidad (cuanto debe durar sin necesidad de reparar), impermeabilidad, y cualquier otro parámetro que consideren relevante. Por otro lado, deberían proponer una mezcla que pueda cumplir esos requerimientos: cantidad y tipo de cemento, tamaños máximos de áridos, cantidades de grava y arena, aditivos y adiciones a utilizar,… Por último también sería importante cómo, cuantos y qué controles se debe hacer al hormigón para que no haya problemas (parte de los problemas de esta obra que todos conocemos por la prensa son debidos a una mala definición de los controles de calidad del hormigón).
Descripción soluciones de reparación del hormigón
Uno de las exigencias que debe tener el hormigón de las esclusas es que sea totalmente liso, con una excelente planimetría.
Pero los encofrados que se utilizan son inmensos, y frecuentemente se producen problemas al desencofrar. El encofrado se lleva trozos de hormigón que se han quedado adheridos a él y se producen coqueras, nidos de grava, pérdida de la lechada fina superficial del hormigón, etc.