ES2337858B2 - Dique portuario. - Google Patents

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Abstract

Dique portuario, que comprende una estructura formada por celdas de hormigón armado (11) que conforman una planta a modo de peine, en el que la base del peine constituye el muelle, mientras que las púas se sitúan enfrentadas hacia el mar formando entre ellas piscinas, que se cierra por el lado situado hacia el mar mediante una lámina pendular (2), que gira en un eje horizontal (21) que apoya en sendos puntos cercanos a los extremos de dos púas consecutivas, animada de un movimiento oscilatorio capaz de transformar la energía de las olas en una turbulencia que absorbe energía en el interior del recinto de las piscinas interiores.

Description

Dique portuario.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un dique portuario, ó dique/muelle, entendiendo como tal una estructura artificial creada para reducir la cantidad de energía proveniente del oleaje que entra en un lugar que se quiere abrigar, por ejemplo un puerto. En concreto, el dique la invención está formado por celdas de hormigón armado en las cuales ha sido sustituida la pared que encara el oleaje por varias laminas pendulares situadas frente al mar con las cuales se consigue contrarrestar en un alto porcentaje la energía cinética de las olas con la energía gravitatoria del movimiento de dichas láminas pendulares situadas en el frente del mismo y con la turbulencia creada dentro de las celdas de hormigón armado.
Antecedentes de la invención
Actualmente los diques de los puertos son terraplenes o pedraplenes revestidos de escolleras naturales o artificiales de bloques o piezas especiales de hormigón, o bien muros construidos in situ o formados por elementos prefabricados, que en ambos casos forman una muralla estática contra la cual impactan las olas con un potencial energético muy elevado. Por ejemplo, se calcula que la energía de una ola de 5 m. de altura y 80 m. de longitud presenta una energía de 250 toneladas por metro; mientras que otra ola de 120 m. y 9 m. de altura tendría una energía de 1215 T.M. por m.
No se conocen diques que amortigüen las olas empleando un obstáculo móvil, cuyo movimiento se genera por el mismo oleaje. Se conocen algunos diseños en los que el muro plano que forma un muelle convencional se ha sustituido por elementos prefabricados con formas que enfrentan al mar salientes no uniformes contra los cuales se rompen las olas antes de impactar directamente contra el muelle.
Descripción de la invención
El dique de la invención es un elemento que tiene planta en forma de "peine", en el que las "púas" las constituyen una fila de celdas separadas entre si por vanos del orden de 5 veces su anchura. La base del peine podría ser una doble fila continua de las citadas celdas que constituye el "lado muelle", mientras que las púas son "el lado mar". La longitud de "las púas" es algo mayor que la anchura de la piscina semi-cerrada que queda entre ellas. Según la invención, cada una de estas piscinas se cierra por el lado mar con una lámina pendular, alrededor de un eje horizontal, que se apoya en dos cojinetes anclados cerca del extremo de las púas, que tiene un movimiento oscilatorio, capaz de transformar la energía de las olas en una turbulencia que absorbe energía en el interior del recinto de las piscinas interiores.
La energía de una ola perpendicular al dique así construido se disipa en cuatro zonas de la estructura:
a)
En la pared frontal de las púas.
b)
En la piscina, y en la pared frontal de la estructura del muelle interior de la piscina (fondo), la energía de la ola que pase por debajo de la lámina pendular.
c)
En la oscilación de la lámina pendular.
d)
En la piscina y contra la pared del fondo de la misma (muelle) la energía de la ola que rebase la cota de la lámina pendular y de las púas.
El hecho de que se produzca un movimiento oscilatorio de la placa, en contraposición a una gran masa de hormigón o de rocas como ocurre en los diques de escollera o en los diques de cajones de hormigón, permite frenar la energía de las olas por el efecto combinado de la transformación de la energía de las olas en una turbulencia que absorbe energía en el interior del recinto de los cajones, combinada con la transferencia de la energía de la ola a la masa del péndulo que oscila en un medio líquido absorbiendo la energía por rozamiento en el eje, fricción con el agua, etc.
El periodo de oscilación de un péndulo simple depende de su longitud, pero el oleaje también tiene un periodo (el tiempo que transcurre entre dos olas consecutivas). Este segundo periodo entra en conflicto con el anterior y es una de las causas de la absorción de la energía en este diseño, gracias a los movimientos de las masas de agua por las ranuras o rendijas que existen tanto en los laterales como en el fondo del cajón en el lado mar cerrado por la placa pendular.
La altura del eje del cojinete de giro no es determinante en el diseño de la lámina pendular ya que se trata de un elemento resistente, por ello el eje de giro puede estar unos metros por debajo de la coronación de dicha lámina, de forma que el momento que produce la ola puede disminuirse provocando que la parte superior de la lámina trabaje en sentido contrario del péndulo, actuando como dique vertical en esa franja que refleja directamente y atenúa la acción del péndulo.
Para la construcción de este dique se ha previsto una realización modular, con varias unidades de planta en "T", que se adosan alineadas en el lado muelle con interposición de junta entre ellas, quedando las tramas orientadas perpendicularmente hacia el mar, formando un peine que actúa además a modo de dientes de sierra que resulta muy eficaz para destruir las olas transversales en los temporales oblicuos.
Cada uno de estos módulos en "T" tiene una estructura formada por cajones abiertos superiormente en varias celdas, que se fondean al rellenarlas con un material de relleno. En una realización preferente en la base que conforma el muelle interior dispone de dos filas de celdas y cinco celdas en total de anchura, mientras que en la trama orientada hacia el mar se dispone una única fila de celdas unas nueve celdas. Con esta distribución se forma una piscina, tras el fondeo de los módulos y su unión, correspondiente a cuatro celdas de ancho por nueve de largo, que resulta sensiblemente estrecha.
Estos módulos se fabrican con una altura mínima sobre el nivel del mar con lo cual el dique que forman tiene un menor impacto visual que un dique tradicional, no limita el paisaje y las condiciones urbanas y urbanísticas. La cantidad de materiales que se necesitan son también un porcentaje muy pequeño respecto a los diques verticales o de escollera, lo que repercute positivamente en la sostenibilidad del diseño.
Es factible tapar parcialmente la piscina mediante una losa que permite ensanchar el muelle hacia el mar, en cualquier caso ha de existir una zona abierta en las proximidades de la placa pendular.
La lámina pendular se realiza en hormigón, con un espesor continuo y presenta en la zona inferior un bulbo de sección circular que conforma la masa del péndulo, que se rellena de un material pesado a fin de concentrar el mayor peso de este elemento en esta zona. El eje que apoyo sobre los cojinetes laterales tiene una estructura metálica capaz de resistir las flexiones que provoca el peso de todo el péndulo.
La zona de colocación de cada una de las láminas pendulares se ha previsto en el extremo más alejado del muelle, formando una barrera alargada sobre la que impactan directamente las olas. Esta línea de láminas pendulares podría suplementarse con otra línea más interior que constituiría un segundo obstáculo entre el péndulo anterior y el muelle.
Este dique supone una gran economía, gracias a la disminución de la cantidad de los materiales que se utilizan, en la construcción de obras que protegen las entradas donde fondean los barcos, muelles abiertos para carga y descarga, pero también para muelles deportivos, siniestros marítimos, viveros marinos, etc.
También es aplicable este dique a otros usos como aprovechamiento de la energía de las olas. Existen varios péndulos que tienen un movimiento de forma continua y que además tienen un potencial energético elevado puesto que la energía de las olas es muy elevada, luego es factible aprovechas este potencial mediante algún tipo de generador diseñado al efecto.
Descripción de las figuras
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una vista en planta de un dique realizado según la invención.
La figura 2 se corresponde con la sección A-A señalada en la figura anterior.
Realización preferente de la invención
Como se puede apreciar en las figuras el dique portuario de la invención comprende una estructura que en planta tiene forma de peine. La base del peine constituye el muelle y las púas se sitúan enfrentadas hacia el mar. Las púas quedan separadas por piscinas, que en el lado situado hacia mar abierto se cierra mediante una lámina (2) que tiene un movimiento pendular.
En las figuras también se observa la estructura modular que presenta este dique, que está formado por varias unidades (1) de planta en "T", que se adosan alineadas en el lado muelle, con interposición de junta (3) entre ellas, de forma que las tramas de estas "T" quedan orientadas perpendicularmente hacia el mar, formando en conjunto un peine, que resulta también muy eficaz con las olas transversales.
Cada uno de estos módulos en "T" (1) tiene una estructura formada por cajones abiertos superiormente en varias celdas (11), que se rellenan para fondearlos con un material de relleno. En el ejemplo representado la base que forma el muelle interior está constituida por dos filas de celdas, mientras que la trama orientada hacia el mar sólo tiene una fila de celdas (11), si bien una solución alternativa sería que las celdas de la trama tuvieran un ancho aproximadamente doble que la trama orientada hacia el mar.
En el ejemplo representado la longitud de la púa orientada al mar está formada por nueve celdas (11), mientras que el ancho de cada módulo es de cinco celdas (11); de esta forma la piscina que se forman entre dos módulos consecutivos es más estrecha hacia el mar y en el ejemplo la relación ancho/largo es de 4/8, o sea 1/2. En general esta relación está comprendida entre 1/3 y 1/2.
En el ejemplo representado en las figuras aparecen descubiertas las piscinas formadas entre dos módulos (1) contiguos; no obstante es posible tapar parcialmente estas piscinas mediante una losa para ensanchar el muelle hacia el mar.
En general, la altura del dique es tal que se sitúa ligeramente por encima del nivel del mar en la pleamar, con lo cual se reduce el impacto visual y requiere menor cantidad de materiales de relleno que un dique convencional.
En la figura 2 se observa con mayor claridad la constitución de cada una de las placas pendulares (2) que se realizan en hormigón de espesor continuo. En la zona inferior presentan un bulbo (22) de sección circular que se rellena de un material pesado, a fin de concentrar el mayor peso de este elemento en esta zona. En la zona superior presentan el eje de giro (21) que se sitúa próximo al borde superior, si bien opcionalmente se puede situar por debajo de la coronación de dicha lámina, conformando en dicha lámina una zona superior que actúa como dique vertical, en sentido contrario al péndulo.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.

Claims (11)

1. Dique portuario, caracterizado porque comprende una estructura que en planta presenta forma de peine, en el que la base del peine constituye el muelle, mientras que las púas se sitúan enfrentadas hacia el mar formando entre ellas piscinas, que se cierra por el lado situado hacia el mar mediante una lámina pendular (2), que gira en sendos puntos cercanos a los extremos de dos púas consecutivas, animada de un movimiento oscilatorio capaz de transformar la energía de las olas en una turbulencia que absorbe energía en el interior del recinto de las piscinas interiores.
2. Dique portuario, según la reivindicación 1, caracterizado porque presenta una estructura modular, formada por varias unidades (1) de planta en "T", que se adosan alineadas en el lado muelle con interposición de junta (3) entre ellas, quedando las tramas orientadas perpendicularmente hacia el mar, formando un peine que resulta también muy eficaz con las olas transversales.
3. Dique portuario, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque cada uno de estos módulos en "T" tiene una estructura formada por cajones abiertos superiormente en varias celdas (11), que se rellenan con un material de relleno.
4. Dique portuario, según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la base que conforma el muelle interior está formada por al menos dos filas de celdas (11), o presenta un ancho aproximadamente doble que la trama orientada hacia el mar.
5. Dique portuario, según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la longitud de la púa orientada al mar es aproximadamente el doble que la longitud de la base o frente de muelle, formándose con esta distribución una piscina, más estrecha hacia el mar que tiene entre 1/3 y 1/2 de relación ancho/largo.
6. Dique portuario, según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la estructura en peine que lo conforma presenta una altura ligeramente por encima del nivel del mar, con lo cual se reduce el impacto visual y requiere menor cantidad de materiales de relleno que un dique convencional.
7. Dique portuario, según las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque, opcionalmente, cada una de las piscinas formadas entre dos púas contiguas que configuran este dique se tapa parcialmente mediante una losa que ensancha el muelle hacia el mar.
8. Dique portuario, según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el eje de giro (21) de la lámina pendular (2) opcionalmente se sitúa por debajo de la coronación de dicha lámina, conformando en dicha lámina una zona superior que actúa como dique vertical, en sentido contrario al péndulo.
9. Dique portuario, según las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las láminas pendulares se realizan en hormigón, de espesor continuo, y cada una de ellas presenta en la zona inferior un bulbo (22) de sección circular que se rellena de un material pesado, a fin de concentrar el mayor peso de este elemento en esta zona.
10. Dique portuario, según las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la línea principal de láminas pendulares situada enfrente al mar se suplementa con otra línea más interior, hacia el centro de la piscina intermedia, que constituye un segundo obstáculo entre el péndulo anterior y el muelle.
11. Dique portuario, según las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la instalación de láminas pendulares que oscilan en un eje de conformidad con el movimiento de las olas incorpora un generador u otro sistema de aprovechamiento de la energía absorbida en esta zona del dique.
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