Draga de succión por arrastre
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(→Equipamiento auxiliar) |
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Si bien se dará una descripción separada de cada uno de los elementos mencionados hay que tener en cuenta que en una draga en particular los elementos están relacionados entre sí de manera e poder realizar un dragado eficiente. | Si bien se dará una descripción separada de cada uno de los elementos mencionados hay que tener en cuenta que en una draga en particular los elementos están relacionados entre sí de manera e poder realizar un dragado eficiente. | ||
| − | - '''Bombas de dragado''' | + | - '''Bombas de dragado''' |
Son bombas centrífugas. | Son bombas centrífugas. | ||
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El tubo de aspiración tiene tramos de tubería unidos mediante articulaciones que le permiten movimientos verticales y horizontales. | El tubo de aspiración tiene tramos de tubería unidos mediante articulaciones que le permiten movimientos verticales y horizontales. | ||
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| + | [[Archivo:Tubo de succión.jpg|thumb|250px|left|Partes del tubo de aspiración: 1) curva completa con brazos de soporte, 2) tubería flexible, 3) brazo soporte, 4) tramo superior del tubo de succión, 5) anillo cardánico, 6) rótula, 7) tramo inferior del tubo de aspiración, 8) cabezal de dragado, 9) linea de agua para los chorros del cabezal, 10) tubería flexible para agua de los chorros.]] | ||
o ''Longitud del tubo de succión'' | o ''Longitud del tubo de succión'' | ||
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En el cabezal se ponen rejas de manera de evitar que el ingreso de elementos de grandes dimensiones pueda bloquear el bombeo. | En el cabezal se ponen rejas de manera de evitar que el ingreso de elementos de grandes dimensiones pueda bloquear el bombeo. | ||
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| + | [[Archivo:IHC Cabezal wild dragon.jpg|thumb|250px|left|Chorros de agua del cabezal Wild Dragon.]] | ||
| + | [[Archivo:Dientes cabezal.JPG|thumb|250px|right|Vista de dientes desde el interior del cabezal.]] | ||
En general el cabezal de dragado disgrega el material mediante una combinación de erosión, efecto de chorro de agua (jetting) y esfuerzo de corte. | En general el cabezal de dragado disgrega el material mediante una combinación de erosión, efecto de chorro de agua (jetting) y esfuerzo de corte. | ||
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- '''Cántara''' | - '''Cántara''' | ||
| − | Lugar donde se almacena la carga para después llevarla al lugar de disposición | + | Lugar donde se almacena la carga para después llevarla al lugar de disposición. |
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| + | [[Archivo:Cantara.JPG|thumb|250px|left|Imagen de cántara llena]] | ||
| + | [[Archivo:Cantara2.JPG|thumb|250px|right|Imagen de cántara casi vacía]] | ||
o ''Volumen de la cántara'' | o ''Volumen de la cántara'' | ||
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Este tipo de draga se utiliza en la actualidad para todo tipo de dragados de apertura y mantenimiento, y particularmente para trabajos de construcción de rellenos hidráulicos tales como la construcción de islas artificiales (land reclamation) | Este tipo de draga se utiliza en la actualidad para todo tipo de dragados de apertura y mantenimiento, y particularmente para trabajos de construcción de rellenos hidráulicos tales como la construcción de islas artificiales (land reclamation) | ||
| − | Este crecimiento ha sido espectacular en año recientes con el advenimiento de las así llamadas dragas de succión por arrastre tipo “jumbo” con capacidades por encimas de los | + | Este crecimiento ha sido espectacular en año recientes con el advenimiento de las así llamadas dragas de succión por arrastre tipo “jumbo” con capacidades por encimas de los 20000 m3. |
Esto no era posible 20 años atrás. Por lo tanto desarrolladores de todo el mundo pueden ahora imaginar realizar proyectos de recuperación de tierras no factibles en el pasado. | Esto no era posible 20 años atrás. Por lo tanto desarrolladores de todo el mundo pueden ahora imaginar realizar proyectos de recuperación de tierras no factibles en el pasado. | ||
| − | Se clasifican de acuerdo a la capacidad de su cantara. Pueden ser de | + | Se clasifican de acuerdo a la capacidad de su cantara. Pueden ser de 1000 m3 a 40000 m3, pero las unidades con más de 20000 m3 son muy escasas. |
o ''Densidad de cálculo'' | o ''Densidad de cálculo'' | ||
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- '''Rebalse''' | - '''Rebalse''' | ||
| + | [[Archivo:Rebalse.JPG|thumb|250px|left|Desborde de cántara por el tubo del vertedero]] | ||
o A medida que se llena la cántara con la mezcla de agua y sedimento parte de estos se van sedimentando y el agua excedente puede descargarse de vuelta al ambiente por medio de un vertedero o rebalse (overflow). La altura del vertedero se puede ajustar de acuerdo al tipo de material y operación de dragado que se esté realizando. | o A medida que se llena la cántara con la mezcla de agua y sedimento parte de estos se van sedimentando y el agua excedente puede descargarse de vuelta al ambiente por medio de un vertedero o rebalse (overflow). La altura del vertedero se puede ajustar de acuerdo al tipo de material y operación de dragado que se esté realizando. | ||
o Dragando materiales muy finos no hay tiempo para que se produzca una sedimentación del material por lo que en general se prefiere colocar el vertedero en la posición lo más alta posible y una vez llenada la cántara interrumpir la operación de dragado y navegar a la zona de descarga. En este tipo de materiales continuar dragando no incrementa significativamente la cantidad de material en la cántara pues la concentración del material de descarga es similar a la concentración del material dragado. | o Dragando materiales muy finos no hay tiempo para que se produzca una sedimentación del material por lo que en general se prefiere colocar el vertedero en la posición lo más alta posible y una vez llenada la cántara interrumpir la operación de dragado y navegar a la zona de descarga. En este tipo de materiales continuar dragando no incrementa significativamente la cantidad de material en la cántara pues la concentración del material de descarga es similar a la concentración del material dragado. | ||
| − | o La mayoría de las dragas está diseñada para llevar una carga completa de materiales finos. Por lo tanto no están en condiciones de llevar una carga completa de arena o grava, seguramente van a poder cargar hasta aproximadamente un 80% de la capacidad nominal de la cántara. | + | o La mayoría de las dragas está diseñada para llevar una carga completa de materiales finos. Por lo tanto no están en condiciones de llevar una carga completa de arena o grava, seguramente van a poder cargar hasta aproximadamente un 80 % de la capacidad nominal de la cántara. |
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| + | o Los vertederos tienen una forma circular y en general son dos. El diámetro del conducto de descarga se encuentra en el orden de 900 a 1900 mm, en cambio el diámetro del vertedero 1250 a 4000 mm. | ||
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- '''Descarga del material''' | - '''Descarga del material''' | ||
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La construcción de la draga es complicada y hace que sea relativamente cara. | La construcción de la draga es complicada y hace que sea relativamente cara. | ||
| − | Se utiliza solamente en dragas de cántara de poca capacidad por problemas constructivos (la más grande tiene | + | Se utiliza solamente en dragas de cántara de poca capacidad por problemas constructivos (la más grande tiene 5000 m3) |
Por otra parte el tiempo de descarga de este tipo de dragas es muy rápido. | Por otra parte el tiempo de descarga de este tipo de dragas es muy rápido. | ||
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Esta evolución es particularmente visible en el tamaño de las dragas, pero además tuvo lugar en la disposición general del buque así como en la importancia cada vez mayor de la electrónica y la automatización en las operaciones y control del buque. | Esta evolución es particularmente visible en el tamaño de las dragas, pero además tuvo lugar en la disposición general del buque así como en la importancia cada vez mayor de la electrónica y la automatización en las operaciones y control del buque. | ||
| + | |||
== '''Campo de aplicación''' == | == '''Campo de aplicación''' == | ||
| + | |||
Cuando se tiene que lidiar con una situación donde se presentan condiciones de oleaje muy severas donde para otros equipos de dragado puede significar muchos tiempos muertos. Asimismo cuando el tráfico de los buques es un problema la draga de succión por arrastre corre con ventajas indudables. | Cuando se tiene que lidiar con una situación donde se presentan condiciones de oleaje muy severas donde para otros equipos de dragado puede significar muchos tiempos muertos. Asimismo cuando el tráfico de los buques es un problema la draga de succión por arrastre corre con ventajas indudables. | ||
| − | - Apertura de canales de navegación | + | - '''Apertura de canales de navegación''' |
Es uno de los campos donde la draga de succión por arrastre tiene gran utilización, sobre todo si durante las obras de dragado hay que mantener funcionando | Es uno de los campos donde la draga de succión por arrastre tiene gran utilización, sobre todo si durante las obras de dragado hay que mantener funcionando | ||
la navegación. | la navegación. | ||
| − | - Mantenimiento de canales de navegación | + | - '''Mantenimiento de canales de navegación''' |
Una de las consecuencias de la evolución de las dragas de succión por arrastre hacia cántaras de mayores capacidades es que las últimas generaciones de estas dragas no son aptas para realizar dragados de mantenimiento por sus calados de diseño elevados. | Una de las consecuencias de la evolución de las dragas de succión por arrastre hacia cántaras de mayores capacidades es que las últimas generaciones de estas dragas no son aptas para realizar dragados de mantenimiento por sus calados de diseño elevados. | ||
| − | - Relleno de playas | + | - '''[[Relleno de playas]]''' |
Un relleno de playa puede tener una duración de unos 5 años por lo que es rentable para la comunidad afrontar ese gasto. | Un relleno de playa puede tener una duración de unos 5 años por lo que es rentable para la comunidad afrontar ese gasto. | ||
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En algunas oportunidades se trata de combinar el dragado de una embancada con la necesidad de relleno en otra zona haciendo el costo de las dos obras más barato que encarándolas por separado. | En algunas oportunidades se trata de combinar el dragado de una embancada con la necesidad de relleno en otra zona haciendo el costo de las dos obras más barato que encarándolas por separado. | ||
| − | - Proyectos de relleno | + | - '''Proyectos de relleno''' |
Las dragas de mayor capacidad se construyeron para hacer factible la ejecución de proyectos de rellenos (land reclamation). | Las dragas de mayor capacidad se construyeron para hacer factible la ejecución de proyectos de rellenos (land reclamation). | ||
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Las mayores capacidades de cántara permiten disminuir el costo del metro cubico de arena dragado en virtud que se mueven mayores volúmenes con costos parecidos. | Las mayores capacidades de cántara permiten disminuir el costo del metro cubico de arena dragado en virtud que se mueven mayores volúmenes con costos parecidos. | ||
| − | - Excavación de trincheras para tuberías | + | Ejemplos de aplicaciones de estos proyectos son la construcción de [[parques temáticos]], [[islas artificiales]], [[áreas residenciales]], etc. |
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| + | - '''Excavación de trincheras para tuberías''' | ||
Para tender el gasoducto en condiciones de seguridad se debe realizar primero un “presweeping” o sea un tarea de nivelación del fondo cortando la parte superior de las zonas más elevadas. Las profundidades de trabajo son del orden de los 75m y la trinchera a realizar tiene del orden de los 10m de ancho. | Para tender el gasoducto en condiciones de seguridad se debe realizar primero un “presweeping” o sea un tarea de nivelación del fondo cortando la parte superior de las zonas más elevadas. Las profundidades de trabajo son del orden de los 75m y la trinchera a realizar tiene del orden de los 10m de ancho. | ||
| − | - Cobertura de tuberías | + | - '''Cobertura de tuberías''' |
Para ello puede utilizarse la draga de succión por arrastre en forma inversa, o sea, cargando grava en la cántara y volcándola en el lugar apropiado a través del tubo de succión. | Para ello puede utilizarse la draga de succión por arrastre en forma inversa, o sea, cargando grava en la cántara y volcándola en el lugar apropiado a través del tubo de succión. | ||
| − | - Hundimiento de | + | - '''[[Hundimiento de cascos hundidos]]''' |
Una alternativa es realizar un dragado alrededor del casco de manera que se hunda hasta que la parte superior del mismo no sea un peligro a la navegación. | Una alternativa es realizar un dragado alrededor del casco de manera que se hunda hasta que la parte superior del mismo no sea un peligro a la navegación. | ||
| − | - | + | - '''[[Construcción de glory holes]]''' |
| − | - Buques para control de derrames (Oil Recovery Vessels = ORV) | + | - '''Buques para control de derrames (Oil Recovery Vessels = ORV)''' |
Una posibilidad es realizar una adaptación del sistema y utilizar los equipos como ORV o sea buques que pueden recoger petróleo en el mar o zonas | Una posibilidad es realizar una adaptación del sistema y utilizar los equipos como ORV o sea buques que pueden recoger petróleo en el mar o zonas | ||
portuarias cuando se producen derrames. | portuarias cuando se producen derrames. | ||
| − | - | + | - '''Proyectos mineros''' |
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| + | Se utilizan en [[minería de aguas profundas]], de arroyos o de carbón. | ||
== '''Materiales que draga''' == | == '''Materiales que draga''' == | ||
| − | - Rocas | + | - '''[[Rocas]]''' |
| + | |||
Capaces de dragar rocas blandas o muy blandas, pero se utilizan generalmente solo en casos en que representen una pequeña proporción del total de suelo a dragar, o en ubicaciones muy expuestas donde no es factible el uso de dragas estacionarias. | Capaces de dragar rocas blandas o muy blandas, pero se utilizan generalmente solo en casos en que representen una pequeña proporción del total de suelo a dragar, o en ubicaciones muy expuestas donde no es factible el uso de dragas estacionarias. | ||
| − | - Cantos rodados | + | |
| + | - '''[[Cantos rodados]]''' | ||
| + | |||
No es adecuada para este tipo de material | No es adecuada para este tipo de material | ||
| − | - Gravas | + | |
| − | Dificultades para dragar gravas sobre todo cuando tiene una granulometría bien graduada y se presenta en forma densa debido a la dificultad de erosionar ese material. | + | - '''[[Gravas]]''' |
| − | - Arenas y limos no cohesivos | + | Dificultades para dragar gravas sobre todo cuando tiene una granulometría bien graduada y se presenta en forma densa debido a la dificultad de erosionar |
| + | ese material. | ||
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| + | - '''[[Arenas]] y [[limos]] no cohesivos''' | ||
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Ideales para este tipo de materiales no cohesivos, pero el rendimiento disminuye cuando se presentan capas de arena cementada o estratos de arcilla. La producción se incrementa mucho si se agregan chorros de agua a alta presión en el cabezal. | Ideales para este tipo de materiales no cohesivos, pero el rendimiento disminuye cuando se presentan capas de arena cementada o estratos de arcilla. La producción se incrementa mucho si se agregan chorros de agua a alta presión en el cabezal. | ||
| − | - Arenas finas muy compactas | + | |
| − | Ese material se consideraba un área reservada para las dragas de cortador. Sin embargo, si además del tipo de material se presentan condiciones de oleaje significativas y transito de buques que proscriben el uso de dragas estacionarias, entonces se vuelve más atractivo pensar en utilizar dragas de succión por arrastre por su mayor flexibilidad. | + | - '''Arenas finas muy compactas''' |
| + | |||
| + | Ese material se consideraba un área reservada para las dragas de cortador. Sin embargo, si además del tipo de material se presentan condiciones de oleaje significativas y transito de buques que proscriben el uso de dragas estacionarias, entonces se vuelve más atractivo pensar en utilizar dragas de succión por | ||
| + | arrastre por su mayor flexibilidad. | ||
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El problema mayor de una draga de succión por arrastre para dragar estos materiales está vinculado con la suficiente para tener producciones aceptables. La solución de agregar peso al cabezal incorporaba problemas adicionales relacionados con el manejo de los mayores pesos. La solución fue incorporar chorros de agua en el cabezal. | El problema mayor de una draga de succión por arrastre para dragar estos materiales está vinculado con la suficiente para tener producciones aceptables. La solución de agregar peso al cabezal incorporaba problemas adicionales relacionados con el manejo de los mayores pesos. La solución fue incorporar chorros de agua en el cabezal. | ||
| − | - Arcillas y suelos cohesivos | + | |
| + | - '''Arcillas y suelos cohesivos''' | ||
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Adecuada para dragar suelos cohesivos blandos y muy blandos, y comienza a tener dificultades a medida que la tensión de corte del suelo aumenta. | Adecuada para dragar suelos cohesivos blandos y muy blandos, y comienza a tener dificultades a medida que la tensión de corte del suelo aumenta. | ||
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En arcillas firmes a duras el material tiende a agrumarse en terrones y en la cántara forma masas importantes y dificulta la descarga. | En arcillas firmes a duras el material tiende a agrumarse en terrones y en la cántara forma masas importantes y dificulta la descarga. | ||
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El uso de cabezales activos con cuchillas rotativas de corte ayuda a mejorar la eficiencia. | El uso de cabezales activos con cuchillas rotativas de corte ayuda a mejorar la eficiencia. | ||
| − | - Basura. Debris. Materiales de demolición | + | |
| + | - '''Basura. Debris. Materiales de demolición''' | ||
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No es adecuada para dragar basura portuaria y tiene muchas demoras cuando en casos como al dragar en antiguos puertos la basura de fondo es común. | No es adecuada para dragar basura portuaria y tiene muchas demoras cuando en casos como al dragar en antiguos puertos la basura de fondo es común. | ||
| − | Factores limites | + | |
| + | == '''Factores limites''' == | ||
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- Mínima profundidad de agua. | - Mínima profundidad de agua. | ||
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- Máxima profundidad de dragado: Depende de la potencia de las bombas de succión, de la ubicación de las bombas en la sala de maquinas o como bomba sumergida en el tubo de succión y de la longitud de los tubos de succión. | - Máxima profundidad de dragado: Depende de la potencia de las bombas de succión, de la ubicación de las bombas en la sala de maquinas o como bomba sumergida en el tubo de succión y de la longitud de los tubos de succión. | ||
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- Máxima velocidad de navegación: Es importante para recorrer largas distancias hasta la zona de descarga y volver manteniendo el ciclo de dragado en valores razonables. Se alcanzan velocidades de hasta 18 nudos. | - Máxima velocidad de navegación: Es importante para recorrer largas distancias hasta la zona de descarga y volver manteniendo el ciclo de dragado en valores razonables. Se alcanzan velocidades de hasta 18 nudos. | ||
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- Mínimo circulo de giro: equipadas con hélices de proa lo que les da una gran maniobrabilidad | - Mínimo circulo de giro: equipadas con hélices de proa lo que les da una gran maniobrabilidad | ||
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- Máxima altura de ola: 6m | - Máxima altura de ola: 6m | ||
| Línea 306: | Línea 347: | ||
- Lancha de relevamiento | - Lancha de relevamiento | ||
- Tuberías para descarga de material | - Tuberías para descarga de material | ||
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| + | <div>[[Archivo:Divisor.png]]</div> | ||
| + | Fuente: | ||
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| + | ESCALANTE Raúl. 2019. [http://www.graduadosportuaria.com.ar/descarga/vias_Navegables/ingenieria_dragado/DRA_T9.pdf Tema 9. Draga de Succión por Arrastre. Apunte de cátedra]. Ingeniería de Dragado. [http://www.graduadosportuaria.com.ar/ Carrera de Especialización en Ingeniería Portuaria.]FIUBA. | ||