Marcas, identidad, comunicación, formación: Gestión integral de la comunicación y el conocimiento
Cimentaciones

Aumento de calado en el muelle Raos 1. Puerto de Santander

David Ruiz Alonso, Ing. C.C. y P. Geocisa. Dirección de Producción

10/10/2016

En el mes de septiembre de 2013, la ‘UTE Calado Muelle Raos’, formada por las empresas Dragados, Geocisa, Drace Infraestructuras y Arruti Santander, fue adjudicataria de la obra de aumento de calado del muelle Raos 1 del Puerto de Santander. Las obras adjudicadas tenían por objeto permitir el atraque de buques graneleros de un mayor calado en el muelle Raos 1. Para ello el calado del fondo marino se debía de incrementar desde la cota inicial -13,00 hasta la cota -15,00 (tomando como nivel de referencia el cero del puerto de Santander).

foto

Para la ejecución del aumento de calado era necesario llevar a cabo las actuaciones que se enumeran a continuación y que se pueden visualizar en el siguiente gráfico:

  • Mejora de los terrenos de cimentación de los cajones mediante superjet.
  • Dragado de la fosa de atraque de dimensiones 300 x 50 m.
  • Adelantamiento de la línea de atraque mediante estructuras metálicas.

Los tratamientos de jet grouting han sido ejecutados por Geocisa, empresa pionera en España en la ejecución de esta técnica, y uno de los mayores especialistas en la actualidad, tanto en la ejecución como en el diseño de los tratamientos.

foto
Gráfico 1: perfil transversal.

Para permitir el posterior dragado de la fosa de atraque en condiciones seguras para los cajones que conforman el muelle 1 de Raos, el proyecto de la obra plantea la ejecución de una pantalla de terreno tratado con superjet (jet-2 de alta energía), con un espesor de la misma de 4 m en la banqueta de escollera sobre la que apoyan los cajones, y de 3 m de espesor en el Keuper y con un empotramiento mínimo en este de 8 m, lo que supone alcanzar una profundidad de tratamiento de 30,50 m. El terreno tratado debía de asegurar una resistencia a compresión simple de 3,0 MPa.

La dificultad del tratamiento a realizar requería la ejecución de un extenso campo de pruebas que permitiera por un lado optimizar los parámetros de inyección del tratamiento de superjet y por otro, asegurar las características físicas del terreno tratado.

Para ello se realizaron un total de 12 columnas con diferentes parámetros de inyección (presiones de inyección, tiempos de persistencia, consumos de cemento, toberas a emplear, etc.) y con registro de parámetros tanto de perforación como de inyección. Los equipos de Geocisa llevan instalado un registrador de parámetros de perforación y de inyección denominado Slogger, desarrollado por la División de Desarrollos Tecnológicos del Servicio Técnico de Geocisa. A su vez, la importante profundidad a la que se realizaba el tratamiento hacía necesario conocer la desviación real de los taladros, lo cual se llevó a cabo con el empleo de la sonda DAD1 (Direction After Drilling) desarrollada también por la División de Desarrollos Tecnológicos de Geocisa.

Sobre todas las columnas del campo de pruebas se realizó una amplia batería de ensayos de control par obtener los diámetros de columna en cada tipo de terreno, y las propiedades físicas reales del suelo tratado. Los ensayos realizados fueron:

  • Medida de diámetros de columnas mediante geofísica.
  • Sondeos con recuperación de testigo a 60 días con ensayos de rotura a compresión simple y ensayos presiométricos en Keuper, y ensayos Lefranc en banqueta de escollera.
  • Sondeos a destroza con registro de parámetros.

A raíz de la ejecución del campo de pruebas y de la interpretación de los ensayos realizados en el mismo se puso de manifiesto la importancia que sobre la estabilidad del muelle tenía complementar el tratamiento de proyecto con la construcción de una pantalla de inyección sectorial de lechadas densas aditivadas, que permitían recalzar la puntera del cajón, la cual quedaba sin tratar en proyecto.

Una vez confirmados los diámetros de las columnas y su resistencia a compresión simple, quedaron definidos los parámetros de inyección óptimos a emplear en el tratamiento del terreno a lo largo de todo el muelle y en función del tipo de columna y del terreno en el que se realizaba la inyección.

La primera fase del tratamiento del terreno consistió en conseguir el recalce del pie del cajón y la consolidación del frente de escollera realizando, por el exterior del cajón, una pantalla de inyecciones sectoriales de lechadas densas aditivadas con bentonita, agentes antilavado y fluidificantes.

El recalce mencionado se conseguía mediante la ejecución de una pantalla de columnas semicirculares de 3 m de longitud (en todo el espesor de la banqueta de escollera) y con un diámetro equivalente de las columnas de 3,50 m como se puede apreciar en la zona rayada del esquema que aparece a continuación.

foto
Gráfico 2: Tratamiento en escollera y recalce de la puntera.

La ejecución de los taladros por el exterior del cajón se ha realizado dotando a los equipos de perforación de unas estructuras a modo de contrapluma, que quedan sumergidas en el agua y dotan a la sarta de perforación de la rigidez necesaria para salvar un vano de casi 20 m desde la cota a la que se encuentra situada la perforadora hasta el punto de emboquille.

foto

La segunda fase del tratamiento del terreno consiste en la pantalla de terreno tratado propiamente dicha, con 4 m de espesor en la banqueta de escollera y 3 m de espesor en el Keuper sobre el que ésta apoya (2,50 m de espesor en el tramo del muelle con mejores parámetros geotécnicos).

Para conformar la pantalla continua de 3 m de espesor en el substrato del Keuper se ejecutan dos alineaciones de columnas de superjet, con una separación entre taladros de la misma fila de 1,60 m y entre alineaciones de 1,90 m, con un diámetro medio de columnas de 2,25 m. El empotramiento de las columnas en Keuper fue de 8 m en cada una de las tres zonas geotécnicas en las que se dividía el muelle. En los gráficos que se muestran a continuación se muestra el esquema de la pantalla de terreno tratado en Keuper en la zona I de espesor 2,50 m y en el resto del muelle con 3 m de espesor.

foto
Gráfico 3: Tratamiento en Keuper Zonas 2 y 3.
foto
Gráfico 4: Tratamiento en Keuper Zona 1.

Los 4 m de ancho de pantalla en escollera se realizan por medio de las mismas perforaciones que se realizan para el tratamiento en el Keuper; por este motivo, se realiza un diseño especial de las columnas que evite solapes entre columnas excesivos. Con estos requisitos se ejecutó una fila de columnas en escollera, más alejada del borde del cantil, que consta de columnas de diámetro aproximado 1,80 m y separadas entre sí 1,60 m. Sin embargo, la fila más cercana al borde del cantil dispone, de forma alternativa, de columnas completas de 3,20 m de diámetro y columnas sectoriales (‘pajaritas’) de alcance 1,60 m (diámetro equivalente 3,20 m). La lechada empleada en la banqueta de escollera tenía una relación agua/cemento inferior a la del Keuper y además estaba aditivada con bentonita, agentes antilavado y fluidificantes.

Un aspecto muy relevante y con una influencia importante en el éxito del tratamiento es la secuencia de ejecución de las columna, de forma que entre unas columnas y otras se consiga un terreno tratado de forma continua y que eviten posibles efectos sombra por la presencia de columnas ya fraguadas. El siguiente esquema muestra parte de la secuencia llevada a cabo en la obra.

foto
Gráfico 5: secuencia de tratamiento.

El tratamiento del terreno se realizó mediante la técnica del superjet grouting de doble fluido (lechada+aire) en la banqueta de escollera y con el superjet de doble fluido con doble corte (aire+agua y aire+lechada) en el sustrato del Keuper.

La dificultad del tratamiento en sí, unido a la necesidad de optimizar solapes entre columnas, hizo necesario el empleo de diferentes parámetros de inyección dentro de una misma columna y también en función del tipo de columna a ejecutar con variaciones en la mezcla a emplear (relación a/c entre 0,67 y 1 y con diferentes aditivos a la lechada), en la presión de inyección (variable entre 300 y 500 bar), en las velocidades de ascensión del varillaje durante la inyección, en los consumos de cemento por metro lineal e incluso en los ángulos de giro del varillaje. Para evitar errores en la realización del jet se introdujo una evolución del sistema de registro de parámetros slogger especialmente diseñado para la obra

Para la ejecución de la obra del tratamiento del terreno Geocisa empleó dos equipos completos de superjet grouting compuesto por dos perforadoras Pacchiosi P-1500 con 30 m de longitud de pluma, dos bombas de superjet Pacchiosi L-2800 y L-2500 y dos plantas de fabricación de lechada Pacchiosi MA-2000.

foto

Además, para realizar la pre-perforación de los cajones que conforman el muelle tanto para la ejecución de la columna como para la ejecución de los ensayos, se emplearon dos perforadoras T-4 W y una perforadora Klemm 807, mientras que para los sondeos de control se emplearon una sonda sobre camión Segoqui 9 y una sonda sobre orugas Rolatec.

foto

La gestión del rechazo de inyección se realizó mediante bombas de lodos que bombeaban el rechazo que salía por boca de taladro hasta las balsas de decantación instaladas en la zona trasera del muelle y que disponían de una capacidad de aproximadamente 180 m3. Desde estas balsas, y una vez iba fraguando el cemento presente en el rechazo, se extraía el material y se transportaba a un acopio intermedio situado a unos 200 m del tajo, en el que se dejaba fraguar y secar completamente el material hasta su empleo como rellenos o su envío a vertedero autorizado.

Las mediciones ejecutadas ascendieron a 11.140 m3 de pantalla de terreno tratado mediante superjet grouting y 1.436 m3 de inyecciones sectoriales de recalce de puntera.

foto

En paralelo al avance del tratamiento del terreno, se realizó un control moderado del resultado del mismo en cada uno de los 14 cajones en los que se realizaba el tratamiento a partir de los cuales se debía confirmar la continuidad de la pantalla construida y las características mecánicas de la misma. Para ello se realizaron sondeos en fresco y sondeos a 60 días a partir de los que se obtenían probetas para su rotura a compresión simple, así como ensayos Lefranc en la banqueta de escollera que permitían obtener la mejora llevada a cabo por el tratamiento en ésta.

Una vez finalizado el tratamiento quedaba por realizar el adelantamiento de la línea de atraque del muelle y el dragado de la fosa de atraque que permitiera aumentar el calado desde la -13,00 a la -15,00.

El adelantamiento de la línea de atraque se realizaba por medio de una estructura metálica a la que se le unía las defensas existentes en el muelle más dos adicionales y que iban siendo desmontadas secuencialmente para permitir en todo momento el atraque de barcos en el muelle si ello fuere necesario. Esta estructura de adelantamiento se anclaba a la viga cantil del muelle mediante 38 pernos de diámetro 40 mm y 700 mm de longitud perforados a rotación con brocas de diamante. Esta perforación de los pernos estaba claramente influida por el nivel de las mareas, pues en las pleamares la mayor parte de los pernos quedaban sumergidos bajo el agua, y se realizó con el apoyo de dos cestas elevadores que permitían el trabajo de dos operarios. El montaje de la defensa+estructura se realizaba con el apoyo de grúas automóviles. Finalmente se procedió a nivelar la superficie de apoyo de la estructura y a colocar una rejilla metálica electro soldada en la parte superior de la estructura que permitiera el acceso del personal de mantenimiento de la Autoridad Portuaria de Santander.

foto

Por último, se procedió a la ejecución del dragado de la fosa de atraque desde la cota -13,00 a la cota -15,00. En principio, el nivel de acabado exigido por la Autoridad Portuaria y las características del material a dragar, con arcillas del Keuper de consistencias duras con posibilidad de aparición de incrustaciones de yesos, hacían aconsejable el empleo de equipos tipo dipper con mayor capacidad de excavación en terrenos compactos. El bajo volumen a dragar (aproximadamente 54.000 m3 de escollera, limos y arcillas del Keuper) para un tipo de equipos tan específico y tan escaso en el mercado hizo que la UTE se decantara por desplazar a la obra la dipper Von Rocks, pontona con spuds equipada con una retro con capacidad para dragar a 18 m de profundidad y dotada con cazos de hasta 3,5 m3, ripper y martillo hidráulico a la que prestaban servicio dos gánguiles autopropulsados de 900 m3 de capacidad de cántara (gánguiles Manzanares y Drace Uno), con los que se planificó obtener unos ciclos de carga y vertido óptimos para garantizar unos rendimientos medios superiores a los 1.500 m3.

Sin embargo, el avance de la obra trajo consigo importantes averías en la dipper, por lo que con el objetivo de cumplir el plazo se desplazó hasta la obra un segundo equipo de dragado, la draga-gánguil Omvac Doce subcontratada a la empresa Canlemar, equipada con una grúa Liebherr 875 y dotada con pulpos y cazos hidráulicos de hasta 12 t de peso y 8 m3 de capacidad.

Finalmente, la dipper Von Rocks sufrió una avería con un plazo de reparación elevado y tuvo que completarse el dragado con la Omvac Doce, la cual permitió alcanzar rendimientos elevados (entre 800 y 1.000 m3 por jornada de 24 horas) hasta que aparecieron incrustaciones de yesos masivos microcristalinos en un volumen cercano a los 3.000 m3, material con altas resistencias a compresión simple. Tras la aparición de esta roca, se barajó la posibilidad del empleo de explosivos para su extracción, si bien, la necesidad de realizar voladuras en puntos muy cercanos al muelle unido al mayor plazo requerido para las tramitaciones legales pertinentes, hicieron que se optase por extraer la roca por medio de su fracturación mediante golpeo de la misma con útiles especiales y su posterior extracción con el pulpo hidráulico.

foto

El control del dragado fue realizado de forma continua con batimetrías realizadas con sondas Multihaz que permiten disponer datos con un grado de precisión muy elevado.

Como último aspecto a destacar, señalar que toda la obra se realizó con el muelle en explotación y que los trabajos debían de adaptarse a la presencia en el mismo de barcos atracados y de medios de descarga en el muelle.

Comentarios al artículo/noticia

Nuevo comentario

Atención

Los comentarios son la opinión de los usuarios y no la del portal. No se admiten comentarios insultantes, racistas o contrarios a las leyes vigentes. No se publicarán comentarios que no tengan relación con la noticia/artículo, o que no cumplan con las condiciones de uso.

TOP PRODUCTS

Emsa

Molinos de impacto Mobifox

Emsa

HJM

Cargadoras de ruedas compactas

HJM

Emsa

Molinos de impacto Mobifox

Emsa

Maropsa

Doble tratamiento superficial

Maropsa

ENLACES DESTACADOS

AminerMunicipalia - Fira de LleidaTrafic - IFEMA - Feria de Madrid

ÚLTIMAS NOTICIAS

OPINIÓN

Sí, Lean sí es para mí

El mayor potencial que se desprende de la implantación del Lean a nuestras organizaciones es el efecto catalizador, transformador e iluminador que consigue

OTRAS SECCIONES

SERVICIOS