Ampliación del dique exterior del Puerto de la Almadraba

1 Anejo Nº 8. Maniobrabilidad

Anejo Nº 8 Maniobrabilidad

Ampliación del dique exterior del Puerto de la Almadraba

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Índice

1. Introducción. Contenido del anejo. ......................................................................... 3  

2. Buque de proyecto ................................................................................................... 3  

3. Requerimientos en planta ........................................................................................ 5  

3.1. Metodología ............................................................................................................. 5  

3.2. Definición de la dársena .......................................................................................... 5  

3.3. Área de reviro .......................................................................................................... 7  

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1. Introducción. Contenido del anejo.

El objetivo de este anejo es la definición de las características geométricas de la obra en planta de acuerdo a las restricciones de maniobrabilidad en el puerto.

2. Buque de proyecto

El dimensionamiento de los accesos y zonas de flotación a una zona portuaria deberá realizarse en base a un Buque de Proyecto. Es necesario puntualizar que de forma general debido a que estas áreas son normalmente transitadas y utilizadas por buques de diferentes características (tanto dimensionales como relativas a sus condiciones de operación), suele considerarse un conjunto representativo de los distintos tipos de barcos para garantizar sus condiciones de seguridad al operar, y también la de los otros buques con los que pudieran coincidir en el desarrollo de sus actividades.

Las dimensiones de las áreas de flotación y navegación están condicionadas por distintos parámetros del buque (calado, eslora, manga, superficie expuesta al viento, etc.) por lo que se utilizarán como referencia para el diseño los barcos asociados a las condiciones más desfavorables de las características relevantes en cada caso.

Para proceder al cálculo de maniobras es necesario definir una serie de parámetros del navío. A continuación se desarrollan los más importantes:

• Desplazamiento (Δ). Peso total del buque, equivalente al peso del volumen de agua desplazada.

• Tonelaje de peso muerto (TPM). Peso en toneladas métricas correspondiente a la carga útil máxima del barco más el combustible y aceite lubricante, agua y pañoles, tripulación y pertrechos.

• Eslora total (L). Es la máxima distancia a lo largo de la longitud del navío entre los dos puntos más extremos del mismo, de proa a popa.

• Eslora entre perpendiculares (Lpp). Es la distancia entre la perpendicular de proa y la perpendicular de popa.

Figura 1. Eslora total y eslora entre perpendiculares.

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• Manga (B). Es la medida del barco en el sentido transversal, es decir, de una banda a otra (de estribor a babor). Se mide en la parte más ancha del barco.

• Calado (D). Es la distancia vertical entre la línea de flotación y la línea base o quilla.

• Francobordo (F). Distancia vertical entre la línea de flotación y la línea de cubierta.

• Puntal (T). Es la altura del buque, medida desde la cara superior de la línea de cubierta hasta la cara inferior del casco en su intersección con la quilla.

• Coeficiente de bloque. Cociente entre el desplazamiento del buque expresado en peso y el producto de la eslora entre perpendiculares, por la manga, por el calado del buque y por el peso específico del agua.

Figura 2. Dimensiones principales del buque.

Este proyecto tiene como objeto la realización de una ampliación del dique exterior del puerto de la Almadraba para posibilitar el atraque de ferris para el transporte de pasajeros entre varios puertos de la costa gaditana, tratando de no afectar los usos pesqueros y náutico-deportivos en la medida de lo posible.

Por tanto, debido a la idiosincrasia de la obra se empleará un único buque de Proyecto, siendo el mismo el de mayor desplazamiento y mayor rigidez de maniobra (y por tanto el más exigente) de la flota.

El mismo responde a las siguientes características:

Desplazamiento (Δ)

Eslora Total (L)

Eslora entre perpendiculares

(Lpp)

Manga (B)

Puntal (T) Calado (D) Coeficiente

de Bloque

t m m m m m

170 27.6 23 7.5 3.2 1.35 0.43

Tratándose de un ferri de pasajeros de tipo Catamarán.

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3. Requerimientos en planta

3.1. Metodología

El estudio de maniobra puede realizarse con diferentes grados de complejidad:

• Métodos deterministas: consistentes en el uso de formulaciones empíricas para la determinación de las zonas de ocupación y maniobra de los buques, en base a experiencias previas de estudios con modelos físicos o simuladores.

• Métodos probabilistas: consistentes en la determinación de las áreas de ocupación de los buques en las distintas maniobras repitiendo las mismas en modelos físicos, numéricos o simuladores.

• Modelos con piloto automático: se trata de modelos numéricos que resuelven la formulación matemática que gobierna al buque bajo distintas condiciones climáticas, sustituyendo la interacción del piloto con un algoritmo matemático.

• Microsimuladores: modelos numéricos que, a diferencia de los anteriores, incluyen la interacción del piloto con el sistema (el usuario puede tomar decisiones a lo largo de la simulación, y las maniobras en la misma tienen igual duración que en la realidad).

• Minisimuladores: son instalaciones que incorporan una imagen exterior de la zona de maniobra del buque (tal y como se vería desde el puente) y una reproducción del propio puente (con la totalidad o parte de sus controles e indicadores).

• Simuladores avanzado: tienen un elevado grado de fidelidad. Disponen de una reproducción del puente de mando del buque y su instrumentación.

En el ámbito de este proyecto será suficiente emplear métodos deterministas, siguiéndose los requerimientos mínimos establecidos por la ROM 3.1.99.

3.2. Definición de la dársena

De acuerdo a la ROM 2.0.11 la longitud de la línea de atraque y amarre (La), en el caso de que haya un único atraque aislado o dos continuos en una misma alineación, viene dada por la siguiente expresión:

𝐿! = 𝑁!,!"#$%!&#ó! · 𝐿!á! + 𝑁!,!"#$%!&#ó! − 1 · 𝑙! + 2 · 𝑙!

La expresión anterior es resultado de multiplicar la eslora total del buque de mayores dimensiones por el número de atraques y de sumarle a dicho valor los resguardos

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necesarios entre buques (l0) y los resguardos en cada uno de los extremos de la obra de atraque (ls).

En este caso el dique se extenderá la longitud necesaria para dar cabida a dos atraques.

• Para embarcaciones de eslora inferior a 100 m es necesario dejar una distancia de 10 metros entre buques.

• Se ha tomado un resguardo respecto al extremo de 10 m.

Una longitud de ampliación del muelle 90 m satisface las restricciones anteriores. Dentro de dicho valor se han considerado unos metros adicionales para proporcionar una cierta holgura en las maniobras de reviro.

Figura 3. Ampliación del muelle.

Adicionalmente se ha construido un tramo de muelle de 13,7 m de longitud perpendicularmente a la alineación principal. El objetivo de dicha obra es asegurar el aprovechamiento completo del muelle de 90 m, garantizando que siempre se respeta el calado mínimo y evitando el daño de las embarcaciones.

De no existir el mismo es posible que en el extremo oriental del muelle, el más próximo al contradique, los bloques de escollera del talud del mismo hicieran que el calado útil fuera menor en dicha zona, existiendo de esta forma riesgo de que el fondo de los buques sufriera golpes al interceptarlos, lo que se traduciría en una pérdida de espacio aprovechable.

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3.3. Área de reviro

El espacio requerido por el buque para virar en redondo invirtiendo su sentido de marcha, suponiéndose que tal maniobra se realiza sin auxilio de remolcadores, es un círculo de radio Rsr.

Figura 4. Área de reviro.

El valor de radio del círculo de maniobra, sin fondeo de ancla, viene dado por la expresión:

𝑅!" = 𝑅 · 𝑡𝑔  30º + 𝐾 · 𝐿 + 0,35 · 𝐿

Siendo:

• L = Eslora total del buque • K: Distancia del punto giratorio a la popa del buque (o a la proa si fuera

mayor), expresado en fracción de la eslora total del buque (L). • 0,35 = Coeficiente que cuantifica el resguardo o Margen de Seguridad en

función de la eslora del buque (L) y que está determinado suponiendo que la velocidad longitudinal del buque en el centro del círculo de maniobras no supera los 0,20 m/s.

• R = Radio mínimo de la trayectoria del buque en marcha avante o marcha atrás, para el que, a reserva de estudios de mayor detalle, se tomará los siguientes valores en función de la profundidad de agua en el emplazamiento.

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Figura 5. Radio mínimo en función de la profundidad y el calado del barco

Con D igual al calado del barco y Lpp la eslora entre perpendiculares. En este caso por ser la profundidad máxima de 6,7 m y al ser dicho valor inferior a 5D:

𝑅!"# = 3,5 · 𝐿!!

De las características del buque resulta un radio del círculo de maniobra Rsr igual 74,35 m.

Lpp (m) 23 D (m) 1.35 L (m) 27.6 K 0.66 R (m) 80.5 Rsr (m) 74.35

El área de reviro se dispondrá ocupando parcialmente la boca de la dársena, puesto que, como es habitual, la misma no tiene suficientes dimensiones para efectuar maniobras de reviro en su interior.

Figura 6. Planta del dique y área de maniobrabilidad