Canal de Panamá: funcionamiento, diseño y fabricación compuertas

• Autores: Rüdiger Spengler, Rafael Pérez Valencia
• Localización: Resúmenes de comunicaciones, 2014, ISBN 978-84-89670-80-8, págs. 265-266
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Panama Canal: funcionality, design and fabrication lock gates
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• Resumen
  • español

    La Autoridad del Canal de Panamá, para el tercer juego de esclusas, requirió construir un total de 16 compuertas rodantes para la regulación del nivel de agua entre las cámaras (8 en el complejo Atlántico, 8 en el Pacífico).

    Se distinguen 6 tipos diferentes de compuertas (un tipo entre la salida al océano y la cámara baja, uno entre cámara baja y cámara mediana y entre cámara mediana y cámara alta y un tipo entre cámara alta y entrada al lago), siendo diferentes en el lado Atlántico y en el lado Pacífico.

    Todas las compuertas, diseñadas por Consultores Ingenieros por Canal de Panamá (CICP), tienen longitudes entre 58.3m y 58.5m, anchos de 8.0m y 10.0m y alturas entre 23.5m y 35.0m. Su peso neto (peso de acero estructural) varía entre 2067 y 3778 toneladas.

    Las compuertas están constituidas por una piel externa en los lados aguas abajo y arriba, rigidizadores longitudinales y verticales, vigas transversales y diagonales y una cámara de flotación en su parte inferior. Para su movimiento en servicio se dispone de un carro superior con su mecanismo de desplazamiento correspondiente y un carro inferior situado por debajo de la compuerta. Con el fin de limitar la carga sobre los carros durante el movimiento de la compuerta, se aprovecha la cámara de flotación, llenándola parcialmente de tal manera (aprovechando su flotabilidad) que la carga sobre los carros sea pequeña.

    Las acciones más importantes, que condicionan gran parte de los elementos estructurales de las compuertas, son las siguientes: corte del canal (en un lado de la compuerta el agua llega hasta el nivel máximo, el otro lado está sin agua), fatiga (teniendo en cuenta 250.000 ciclos) y sismo (siendo la aceleración básica ac=0.75g en el lado Atlántico y ac=1.23g en el lado Pacífico para un periodo de retorno de 475 años y un terremoto de tipo 1).

    Se han fabricado las 16 compuertas en los talleres de la empresa CIMOLAI S.p.A. (Italia).

    Primero se han soldado paneles de dimensiones de aproximadamente 14.4m x 2m, después se han ensamblado estos paneles haciendo bloques (aproximadamente 14.4m x 10m x 8/10m) y finalmente se han erigido las compuertas por completo.

    Una vez terminada la fabricación de 4 compuertas, se han trasladado mediante SPMTs a un barco semi-sumergible, se han transportado de Italia a Panamá y se han instalado in situ.

  • English

    For regulation of water level, 16 rolling lock gates are necessary (8 at Atlantic Site, 8 at Pacific Site), distinguishing between 6 different types: one gate type between ocean exit and lower chamber, one gate type between lower and middle and middle and upper chamber and one type between upper chamber and lake exit, being different at Atlantic and Pacific site.

    All lock gates (designed by the joint venture CICP) have lengths between 58.3m and 58.5m, depths of 8.0m or 10.0m and heights between 23.5m and 35.0m. Structural steel weight varies between 2067 tons and 3778 tons.

    Gates are constituted by external skin plates, horizontal, inclined and vertical bracings and a buoyancy chamber in their lower part. To move them, an upper wagon with its corresponding drive mechanism (situated at lock heads) and a lower wagon (positioned below them) have been designed.

    Main design load cases, which govern significantly a high percentage of structural members of steel gates, are: dry outage (canal at one side filled and at one side empty), fatigue (taking into account 250000 cycles) and seismic action (being the ground acceleration ac = 0.75g for Atlantic site and ac = 1.23g for Pacific site according to a level I earthquake with a return period of 475 years).

    All 16 gates have been fabricated in CIMOLAI S.p.A. (Italy). First panels of dimensions of approximately 14.4m x 2m have been welded, then assembled to blocks (approx. 14.4m x 10m x 8/10m) and finally entire gates have been erected.

    Once fabrication of 4 gates finished, gates have been moved with SPMTs to self propelled semi-submersible vessel, transported from Italy to Panama and installed on site.