Puertos Marítimos

Universidad Veracruzana
Facultad de Ingeniería Civil
OBRAS PORTUARIAS
“TEMAS Y CONCLUSIONES DEL PROGRMA
DE LA EXPERIENCIA EDUCATIVA OBRAS
PORTUARIAS”
Presentado por: Luis Alfredo Rosas Juárez
Xalapa, Ver., noviembre de 2018.
1

DEFINICIÓN DE PUERTO
• Deﬁnición de Puerto de acuerdo a la Ley de Puertos: “El
lugar de la costa o ribera habilitado como tal por el Ejecu3vo
Federal para la recepción, abrigo y atención de
embarcaciones, compuesto por el recinto portuario y, en su
caso, por la zona de desarrollo, así́ como por accesos y áreas
de uso común para la navegación interna y afectas a su
funcionamiento; con servicios, terminales e instalaciones,
públicos y par3culares, para la transferencia de bienes y
transbordo de personas entre los modos de transporte que
enlaza”
3

• Puerto: es el conjunto de
obras, instalaciones y
organizaciones que permiten
al hombre aprovechar un
lugar de la costa mas o menos
favorable para realizar
operaciones de intercambio
de mercancía entre el
terrestre y marí:mo,
añadiendo el embarque y
desembarque de pasajeros.
4

NOMENCLATURA DE LAS NAVES
• Eslora.- Es la longitud del
buque.
• Manga.- Es el ancho del
barco.
• Puntal.- Es la altura de
buque. Se mide desde la quilla
hasta la cubierta
• principal.
• Calado.- Se llama calado a
la distancia ver8cal desde la
quilla, hasta la línea de
• ﬂotación.
5

PARTES DE LA EMBARCACIÓN
• Proa.- Es la parte delantera del buque, la que rompe el agua en el sen2do de
avance. Por extensión, se denomina así́al tercio anterior del buque.
• Popa.- Es la parte posterior del buque. Por extensión, se denomina así́ al tercio
posterior del buque.
• Línea de flotación.- Es la línea que separa la obra viva de la obra muerta y que
quedaría representada por la superficie del agua.
• Costado.- Parte exterior del casco. Hay dos costados, costado de estribor y costado
de babor.
• Estribor.- Es la parte derecha de la embarcación mirando de popa a proa.
• Babor.- Es la parte izquierda de la embarcación mirando de popa a proa.
• Obra viva.- Se denomina así́a la parte sumergida del casco.
• Obra muerta.- Es la parte que emerge a par2r de la línea de flotación hasta la
borda del buque.
• Cubierta.- Es el cierre del casco de la embarcación por su parte superior
haciéndola estanca. Lleva una abertura llamada ESCOTILLAS para dar luz y
ven2lación al interior.
6

• Caña.- Es una pieza larga metálica o de madera que haciendo el efecto de una
palanca y que va encajada en la cabeza de la pala, nos sirve para hacerla girar.
• Hélice.- Pieza formada por unas palas acopladas a un núcleo o eje en
movimiento, permi>endo al buque ir adelante o atrás, según sea el sen>do de
rotación de este eje. Es el elemento propulsor de la embarcación.
• Palas.- Piezas de la hélice que transforman el movimiento circular en un
empuje.
• Eje.- Es la pieza que par>endo del motor transmite el esfuerzo a la hélice.
• Bocina.- Orificio del casco por donde pasa el eje que va del motor a la hélice.
Para evitar filtraciones de agua se le pone prensa estopa.
• Imbornables.- Orificios en el costado que permiten la salida del agua de la
cubierta.
• Cornamusas.- Piezas de madera o metal en forma de T y que sirven para
amarrar cabos, drizas, etc.
• Bitas.- Piezas metálicas colocadas en cubiertas y que sirven para amarrar los
cabos de amarre.
8

TIPOS DE
MOVIMEINTO
EN LOS
BARCOS
• El buque en el mar,
some/do a todas las fuerzas
actuantes, se mueve según 6
grado de libertad. Tres de
traslación y tres de rotación.
10

1.-Movimiento de traslación vertical de ascenso y
descenso: Ascenso, Descenso. También, si hay oscilación: Sube y baja
(por flotación) o Vaivén vertical .
2.-Movimiento de traslación lateral a una u otra
banda: Ronza o Abatimiento; puede originarse por el viento o por una
corriente marítima.
3.-Movimiento de traslación longitudinal Avance o Retroceso.
TRASLACIONES
11

4.- Según el eje vertical 'Z' : Virada o Guiñada, ya sea por causa del
gobierno del timón o por otras causas. También se usan: Caída a la
buena (giro según el timonel), Caída a la mala (giro según el
viento), Guiñada de rumbo.
5.- Según el eje trasversal 'Y': Cabeceo o Arfada.
6.- Según el eje longitudinal 'X': Escora. Cuando el giro es
oscilatorio: Balance, Bamboleo, Vaivén transversal, Rolido o Rolado.
ROTACIONES
12

DESPLAZAMIENTO
• Según el principio de Arquímedes
los cuerpos en los líquidos ﬂotan si
pesan menos que el peso del
volumen del líquido desalojado por
el cuerpo que se me9ó al líquido o
parcialmente.
• Los barcos se hunden parcialmente
y al volumen sumergido (Vs) se le
llama la obra viva del barco, el peso
de este volumen sumergido es el
peso del agua desalojada y se le
llama desplazamiento de la nave y
se mide toneladas métrica (1000
Kg) o en tonelada inglesa (907.2 Kg)
15

• El desplazamiento (D) de un barco es igual al
volumen sumergido, cuyo cálculo aproximado es el
producto de la eslora (E ) por la manga (M) por el
calado (C) y por un coeficiente (K) que varia según el
tipo de barco, pero que para los barcos mercantes es
un valor promedio de k=0.73, y el producto anterior
por el coeficiente de la densidad del agua del mar
que es:
Vs= E*M*C*K
D= Vs*d
K= 0.73
D=1.026
16

TIPOS DE
BARCOS
ØPortacontenedores
ØGas natural licuado
ØPasajeros / Cruceros
ØTanqueros
ØRefrigerados
ØGas licuado de
petróleo
ØGraneleros
ØPorta Vehículos
17

ÁREAS CONSTITUTIVAS DE UN PUERTO
24

CONCLUSIÓN Y REFLEXIÓN
• En esta UNIDAD PUERTO, NAVE Y
ATRACADERO pudimos percatarnos de la
importancia que 2ene conocer los conceptos
básicos de puertos, ya que con ellos nos
basaremos al diseño de un puerto, debido a
que debemos conocer los movimientos que
2enen las naves, el 2po de barcos que hay y
sus capacidades en unidades TEU´s , así
mismo conocer su nomenclatura.
• Para el ingeniero civil conocer estos conceptos
son muy importantes debido a que son la
parte introductoria o básica de los puertos.
25

TIPOS DE
PUERTO,
ECONOMÍA,
DIQUES Y
ÁREAS DE
AGUA
26

TIPOS DE
ATRACAD
EROS:
MUELLES
DUQUES
DE ALBA,
TORRES Y
BOYAS
Es una estructura construida de
diferentes materiales, cuya función
e enlace entre el transporte
marí6mo y los terrestres,
mediante el manejo y transbordo
de mercancías y pasajeros. Sirve
además como medio de
aprovisionamiento tota de la nave
y para su seguridad de atraque,
pudiendo contener o no
almacenes e instalaciones para el
manejo de las mercancías.
ATRACADEROS
27

ATRACADEROS
MUELLES
PANTALANES
DUQUES DE ALBA
TORRES Y BOYAS
28

MUELLES
• Los muelles son estructuras de atraque para los
barcos, construido sobre una cosa o Rivera, que sirve
para manejar mercancías, pasajeros y de enlace
entre los transportes marítimos y terrestres. Consta
de soporte vertical y una superficie horizontal, de
materiales resistentes a vos y capaz de soportar
cargas estáticas y dinámicas, estado arriba del nivel
de aguas, y paralelo a esta plataforma horizontal
donde se deposita la carga.
29

FORMA
Los muelles marginales son construidos paralelos a las costas o riberas, se
llaman también malecones.
MARGINALES
31

FORMA
Espigón los muelles de espigón o de espolón salen de la costa o rivera y se
internan en las aguas, perpendicularmente o inclinadamente, cuando se internan
en diferentes direcciones se llama muelles de abanico y si son varios
muelles paralelos entre sí se llaman muelles en peine.
ESPIGÓN
32

USO
Los muelles para su uso se
dividen en:
qMuelles para comercio
qMuelles para pesca
qMuelles para deporte
qMuelles para reparaciones
33

MUELLES
POR SUS
ESFUERZOS
• Los muelles realizan
esfuerzos para resistir la
energía del mar, los
impactos de las naves, los
empujes de tierras y las
cargas estáticas y
dinámicas.
34

MUELLE DE PARAMENTO VERTICAL
39

MUELLE DE
PLATAFORMA
• Son muelles con columnas, de agua libre
y su plataforma horizontal es
independiente del empuje lateral de las
9rras en talud de la costa, este talud se
puede internar en el mar o estar
contenido por un muro marginal.
40

PANTALANES
• Son estructuras en donde la longitud es dominante y
en ancho es mínimo y sirva para tuberías, peatones p
vehículos que sirven al barco. Así pues no 9enen área
de almacenamiento, se dividen en:
a) Cimentación sobre pilotes o columnas.
b) Cimentaciones en pilas o cajones.
42

DUQUES
DE ALBA
• Son estructuras aislados de
forma troncocónica o
cilíndrica o rectangular, que
funcionan solas o de auxilio
formando partes de los
pantalanes. Se dividen en:
a) Duques de Alba ﬂexibles
b) Duques de Alba rígidos
43

TORRES Y
ALBAS
• Son estructuras ancladas al
fondo del mar, por lo común
por pilotes, Sirven para
amarrar una nave que va a
cargar líquidos y 1enen en su
parte que emerge un puntal
de que se suspende una
manguera que va a la toma
del buque.
• Las ventajas de estas torres
ﬁjas son la sencillez de
construcción y la facilidad de
maniobra para el atraque, no
necesitándose de
remolcadores.
44

CLASIFICACIÓN
DEPUERTOS
ORIGEN
NATURALES
SEMINAURALES
ARTIFICIALES
UBICACIÓN
MARÍTIMOS
FLUVIALES
LACUSTRE
FUNCIÓN
COMERCIALES
PESQUEROS
INDUSTRIALES
46

PUERTOS NATURALES
• Son ensenadas o áreas de aguas protegidas
de tormentas y oleaje, de manera natural
por la situación geográﬁca. La formación y
localización de la entrada 3ene tal forma
que permite la navegación interior con gran
quietud de oleaje. Los puertos naturales se
localizan en bahías, estuarios de marea y
desembocaduras de ríos.
47

PUERTOS
ARTIFICIALES
• Son aquellos que están construidos en ríos o costas
protegidos del oleaje mediante rompeolas y creado
mediante dragados. En los litorales que carecen de
abrigos naturales, los puertos se construyen
rodeando una zona de agua con malecones que
forman una dársena ar9ﬁcial. La disposición de este
9po de puertos es muy diferente, pero todos
cuentan con al menos dos malecones que delimitan
la bocana del puerto. 48

PUERTOS MARITIMOS
• Se encuentran en la costa sujetos a
la acción directa a los fenómenos
del mar. La mayoría de estos
puertos requieren obras de
protección. La dársena deberá ser
accesible en todo momento y el
antepuerto estará́ siempre abierto.
49

PUERTOS FLUVIALES
• Se sitúan en la ribera de algún río y
quedan sujetos al régimen propio de un
río. Este 'po de puertos ha de proteger a
las embarcaciones contra corrientes
excesivas ofrecer calado y ser de cómodo
acceso. La boca del puerto se sitúa en la
orilla cóncava donde la profundidad y la
estabilidad del cauce son mayores. Las
dársenas se 'enen generalmente a la
orilla del rio.
50

PUERTOS LACUSTRES • Este tipo de puerto se presenta en
lagunas que tienen conexiones a
ríos o canales navegables.
51

PUERTOS MILITARES
• Existen con el propósito de dar acomodo
a embarcaciones navales y servir como
estación de refugio. Son también
llamados puertos de guerra o bases
navales y pueden tener instalaciones
subterráneas, esto es , túneles-muelle
abiertos en zonas escarpadas junto al
mar.
52

PUERTOS DE
CABOTAJE
• Estos puertos a+enden a barcos
pequeños que navegan por la costa
únicamente sin entrar amar abierto es
decir, son terminales marí+mas para
movimientos costeros
53

PUERTOS PESQUEROS
• Sus dimensiones están en función de
las embarcaciones a las que les dan
servicio. Un puerto pesquero debe
asegurar rapidez para la recepción de
los cargamentos de pescado su venta y
expedición o transformación debido a
la fácil descomposición de su
producto.
54

PUERTOS
DEPORTIVOS
• Es el punto de par.da para el desarrollo
de la aﬁción marí.ma y cons.tuye un
incisivo mas para atraer turismo. Su
tamaño estará́ en función del número de
embarcaciones que reciba la magnitud
de las mismas y su crecimiento a futuro.
55

PUERTO FRANCO
• Puerto comercial declarado
neutro por lo que respecta a los
derechos aduaneros y en el que
pueden introducirse,
almacenarse, seleccionarse,
manipularse, comprarse,
venderse y reexportarse toda
clase de mercaderías
procedentes del exterior o del
mismo país sin devengar ningún
derecho ﬁscal.
• Las aduanas se limitan a vigilar
su perímetro y a llevar el
control y registro de las
entradas y salidas del puerto
franco.
56

HINTERLAND DEL
PUERTO DE
VERACRUZ
57

Vinculación del
puerto con su zona
de influencia
• Actualmente la zona de influencia del puerto
se compone por más de 60 millones de
consumidores. Esta puede ser reconfigurada
por los siguientes factores:
1. Reorientación geográfica del desarrollo
industrial de México.
2. Las alianzas de las empresas ferroviarias
mexicanas con empresas norteamericanas.
3. El desarrollo de conexiones carreteras entre
los puertos compeFdores
4. El desarrollo de los Corredores MulFmodales
5. La ampliación del canal de Panamá.
6. Saturación de los puertos americanos de la
costa Pacífica, como Long Beach y Los Ángeles,
7. La liberación arancelaria de diversos productos
por parte del Tratado de Libre Comercio con
Estados Unidos y Canadá.
8. Iniciar en el 2012 la comercialización de la
Zona de AcFvidades LogísFcas del puerto 58

ENLACE MARÍTIMO
El puerto de Veracruz ofrece una conexión a más de 150
puertos a través de 27 líneas navieras y 54 rutas maríAmas
que proporcionan servicios regulares a las mercancías con
desAnos a los principales puertos del golfo y la costa este de
Estados Unidos, Europa, Centro y Sudamérica.
VÍAS FÉRREAS EXISTENTES
El puerto de Veracruz cuenta actualmente con 24.3 km
aproximados de vías férreas en condiciones ópAmas de
operación debido a los programas de mantenimiento anuales
con que cuentan. Esta longitud es independiente de las
cesionarias las cuales cuentan con 6.5 km de vías para su
propia uAlización, también en condiciones ópAmas de
mantenimiento y operación.
59

• El Puerto de
Veracruz cuenta
con conectividad
carretera y
ferroviaria
abarcando a las 10
regiones del país
que conforman
parte de su
hinterland, como
se muestra en la
siguiente tabla:
60

DIQUES
• Los diques ver,cales están
construidos con elementos rígidos,
en forma de grandes cajones de
concreto armado que se fondean
sobre una base de cimentación y se
entrelazan originando una pared
ver,cal por el lado del mar, en
donde la ola rebota, reﬂejándose así
el oleaje.
DIQUES
TRAZO EN PLANTA
CARACTERISTICAS
DE SU ESTRUCTURA
62

DIQUES PARALELOS A LA
COSTA
• Suele usarse cuando no
se disponga de terreno
1erra adentro. Pueden
estar aislados de la
costa.
DIQUES CONVERGENTES
• Este 1po es muy
u1lizado en busca de
calado necesario para la
boca de entrada.
63

DIQUES PARALELOS
ENTRE SI
• Se usa esta disposición de diques en
los puertos creados avanzando sobre
tierra o bien en las desembocaduras
de ríos navegables. Ofrecen muchos
inconvenientes.
64

DIQUES ROMPEOLAS A
TALUD
• Este &po de dique ofrece grandes
ventajas desde el punto de vista
construc&vo.
• Por otra parte también &ene el
inconveniente de que resta
superﬁcie ú&l a la zona abrigada.
DIQUES VERTICALES
REFLEJANTES
• El empleo de este &po de diques es
menos común, por las condiciones
especiales de cimentación y
profundidad, para evitar que las
olas rompan contra ellos. Estos
diques están cons&tuidos por
grandes cajones de concreto.
Tienen la ventaja de no requerir de
canteras en las proximidades, y la
rela&va rapidez de construcción.
Pueden además u&lizarse como
atracaderos, aunque sus anchos no
permiten que sobre la corona se
realicen operaciones de carga
general.
65

DIQUES MIXTOS
• Este tipo de dique utiliza
enrocamientos en la base
y cajones de concreto
sobre estos, y su uso se
restringe a profundidades
en donde se obliga a
romper al oleaje sobre el
enrocamiento y la
energía que queda se
refleja con el muro
vertical.
ESCOLLERAS
• Las escolleras están
formadas por elementos
sueltos depositados en el
mar, que pueden ser
rocas grandes, costales
de ﬁbra rellenos con
cemento.
66

BOCANA
• Es la entrada al puerto y
queda determinada por la
distancia libre entre los
morros, que son los
extremos del dique y
contradique que protegen
al puerto y determinan un
área de agua quieta.
68
ANALIZARBOCANA
UBICACIÓN
CALADO
ANCHURA

Aspectos que Intervienen en la Orientación de la
Bocana
69

70
• La ubicación de una
buena bocana está en
relación directa con la
acción del viento y el
oleaje y debe ser la más
segura para que las naves
entren fácilmente en
cualquier tiempo.
• Esta buena ubicación dará
la perfecta ubicación de
los morros.
• El abrigo de un puerto lo
da el dique y contradique;
de estos se llama dique al
que resiste los vientos y el
oleaje directamente, está
colocado a barlovento y
contradique es el que está
a sotavento y recibe
normal o
tangencialmente la acción
del viento y oleaje.

• El calado en la bocana debe
permi/r la entrada segura de las
naves, sin peligro de embarrancar
y debe determinar la NO ruptura
de las olas para que el gobierno
del barco se haga sin problemas.
71
Por lo tanto el calado de una bocana debe ser la suma
de lo siguiente:
• CALADO DE LA NAVE
• NIVEL DE MAREAS
• PRECISIÓN DE LOS SONDEOS
• TOLERANCIA DE DRAGADO
• SEDIMENTACIÓN ENTRE DRAGADO Y DRAGADO
• RESGUARDO BRUTO

FACTORES PARA DETERMINAR LA PROFUNDIDAD DEL CANAL
72

EL SQUAT
• Es el asentamiento que .enen los
barcos al entrar a la bahía a baja
velocidad inferior a la velocidad crí.ca
(Vc= !ℎ; h=calado de acceso). Este
descenso viene dado por fórmula de
CONSTANTINE (1961) que dice:
• F1=
#$
√&'$
=√
()($+),-)/
$,($,),-)/ en donde:
d=
'$,'(
'$
• Siendo:
• d= DESCENSO ADIMENCIONAL
• h1= CALADO DEL CANAL ANTES DE QUE
PASE LA NAVE
• h2= CALADO DEL CANAL EN LA SECCIÓN
QUE OCUPA EL BARCO
• S= FACTOR DE PERFIL =
-011234 5674-#06-78 97613
-011234 17478
• v1= VELOCIDAD DEL BARCO
• F1= NÚMERO DE FROUDE
73

CANAL DE NAVEGACIÓN,
ANTEPUERTO Y
FONDEADERO
74

CANAL DE
NAVEGACIÓN
• Es la zona navegable más importante
del puerto, en ella el barco aun en
movimiento pasa de mar abierto a la
zona protegida y debe de realizar
además la maniobra de parada.
• Entre más grande sea el barco más
obligado estará́ a hacer su ru;na de
acceso al puerto por un canal, el cual
debe estar señalizado de acuerdo a las
normas internacionales y ser some;do
a un dragado de mantenimiento
periódico para garan;zar sus
dimensiones de proyecto.
75

ANTEPUERTO
• Es el área de agua ubicada
cerca de la entrada,
generalmente es atravesado
por el canal de acceso, su
función es propiciar una
expansión de la energía del
oleaje que pasa por la bocana
y dar servicio para maniobras
o fondeo de las
embarcaciones.
FONDEADERO
• Son áreas de agua que sirven
para el anclaje, cuando los
barcos ?enen que esperar un
lugar de atraque, el abordaje
de tripulación y
abastecimientos, inspección
de cuarentena y algunas veces
aligeramiento de carga; su
localización debe ser
estratégica, según la función
que tenga que cumplir,
aunque generalmente se
ubican junto a los canales de
navegación, sin que
entorpezcan los movimientos
de otros buques.
76

ÁREA DE
CIABOGAS
• ES UN AREA DENTRO DEL
RECINTO PORTUARIO QUE
LE SIRVE A LOS BARCOS
PARA HACER MANIOBRAS,
YA SEA POR LA MISMA
MARCHA DEL BARCO O POR
OTROS BARCOS.
78
CIABOGA
GIRO POR SU
MÁQUINA
GIRO CON
ANCLA
GIRO CON
REMOLCADORES

GIRO POR SU
MÁQUINA
• ESTE ES EL CASO DE LOS BUQUES QUE HACEN MANIOBRAS DE GIRO,
CON SU RESPECTIVO RADIO DE GIRO QUE SE OCUPA EN LOS
CANALES:
• R= 1.5E BARCOS PEQUEÑOS
• R= 2.5E BARCOS MEDIANOS
• R= 3.5E BARCOS GRANDES
• EL PRINCIPAL OBJETIVO ES CALCULAR EL DIAMETRO DEL AREA DE
CIABOGA
79

GIRO CON ANCLA
• EN ESTE CASO EL BARCO SUELTA
LAS ANCLAS Y FONDEA POR LA
BANDA DEL LADO EN EL QUE SE
DIRIGE Y HACE CENTRON CON EL
ANCLA Y RADIO DE CASI UNA
ESLORA.
• R = E :. D = 2R :. D = 2E
• DF = D+ ½ E = 2E + ½ E
• DF= 2.5 E
80

GIRO CON
REMOLCADORES
• ESTE SE REFIERE A CUANDO
LA MANIOBRA SE REALIZA
CON EL BARCO DETENIDO,
AL CUAL LO EMPUJAN DOS
BARCOS EN SENTIDOS
CONTRARIOS EN SUS
EXTREMOS, Y ENTONCES EL
BARCO GIRA SOBRE SI
MISMO.
• D=E , DF = D+ ½ E = E + ½ E
• DF = 1.5 E
81

DÁRSENAS
PARA
MUELLES
MARGINALES
SE LOCALIZAN
CONTIGUAS AL AREA
DE CIABOGASY SU
AREA ES IGUAL A
LONGITUD DE MUELLE
* 4 MANGAS

DARSENAS PARA MUELLES EN ESPIGON
• LA DARSENA ENTRE MUELLES DE ESPIGON ES
LA SEPARACION DE UN MINIMO 4 MANGAS

84
PROFUNDIDAD
DIMENSIONES
DE ÁREAS DE
AGUA
• CONDICIONES
METEROROLÓGICAS Y
OCEANOGRÁFICAS
• DIMENSIONES DEL
BUQUE
• MANIOBRABILIDAD
DEL BUQUE
• -CALADO DEL BUQUE
• -DIMENSIONES DEL
BUQUE
• -MOVIMIENTOS
VERTICALES DEL
BUQUE
• -CONTROL HUMANO
DEL BUQUE (PILOTO Y
TIMONEL)
• -EFICIENCIA DE
AYUDAS A LA
NAVEGACIÓN
FACTORES QUE AFECTAN AL DIMENSIONAMIENTO
ANCHOS
DIAMETROS
LONGITUDES

• En esta unidad “TIPOS DE PUERTOS, ECONOMÍA,
DIQUES Y ÁREAS DE AGUA” ha sido muy
importante, ya uno puede iden2ﬁcar y clasiﬁcar
los diferentes 2pos de puertos, así como su
economía con las API´s , también porque se
empieza con el diseño de obras internas de los
puertos como bocana, canal de navegación,
dársenas, área de ciaboga, 2pos de diques y
sobre todo conocer el HINTERLAND de un puerto,
base fundamental de la economía de un puerto.
• Como futuro ingeniero civil está unidad involucra
muchos aspectos muy importantes, como
económicos y sociales.
85

EVOLUCIÓN
DEL
TRANSPORTE
MARÍTIMO Y
SISTEMAS DE
PUERTOS
86

EVOLUCIÓN
DEL
TRANSPORTE
MARÍTIMO
• La humanidad ha intentado aprovechar
el poder del mar desde 3empos
prehistóricos, y hay evidencias de la
aﬁción del hombre por el mar para el
comercio y la exploración desde hace al
menos 10.000 años.

SISTEMAS DE
PUERTOS
91
Esquema de un puerto conceptual
Esquema de un Puerto Conceptual Puertos
Graneleros y de Fluidos

• En esta unidad ”ORGANIZACIÓN Y
EVOLUCIÓN DEL TRANSPORTE MARÍTIMO
EN MÉXICO” podemos decir que los
avances tecnológicos y el aumento de la
demanda de los mercados ha hecho que
haya una evolución muy notable en las
embarcaciones, aumentando las potencia
de motores y su capacidad de carga de los
diferentes ;pos de barcos.
92

RÉGIMENDE COSTAS:
MORFOLOGÍA, ACCIÓN DEL
OLEAJE,EROSIÓN Y AZOLVE
93

VIENTO
• Se denomina propiamente "viento" a
la corriente de aire que se desplaza
en sen1do horizontal, mientras que
los movimientos de aire en sen4do
ver4cal se conocen como "corrientes
de convección".
94
Vientos de régimen general: Los que se
producen a nivel global, por diferencias
de calor entre las grandes masas de tierra
y agua. Estos vientos pueden variar a lo
largo del año en función de la estación
por la mayor o menor proximidad de la
Tierra al sol y el distinto ángulo de
incidencia de sus rayos.
Vientos locales: Se producen por la
situación geográfica específica de una
zona o región. Por ejemplo, puede
tratarse de un viento de régimen general
que adopta características específicas en
una región debido a su orografía.

ESCALA DE
BEAUFORT
• La escala de
Beaufort es una
medida empírica
para la
intensidad del
viento, basada
principalmente
en el estado del
mar, de sus olas y
la fuerza del
viento.
95

OLA
• Son ondas que se desplazan en la superﬁcie
del agua.(Factor principal es el viento)
96
ALCANCE DE LA OLA
• Hedar (1965) sugirió una distancia de
rompimiento de ola igual a la mitad de la
longitud de onda.
• Galvin (1969) indicó que esta relación se
da entre la distancia de rompimiento y la
altura de la ola.

¿COMO SE PRONOSTICA UN
OLEAJE?
98
Desde hace ya algunos años se puede pronos4car con bastante exac4tud
el tamaño de olas y día en que estas llegarán a determinada playa.
En alta mar se colocan boyas con transmisores especiales. Estas boyas se
mueven, suben y bajan (oscilan) con el vaivén de las ondas que por allí
pasan. Los transmisores emiten señales que son recibidas en las bases
meteorológicas (o militares) de la costa. Con estos datos se confeccionan
Mapas de Altura de Ondas y de avance

OLEAJE CICLÓNICO
99
• Hs – Altura de ola signiﬁcante en la zona de generación (m)
• R – Radio del huracán (m)
• Patm – Presión atmosférica (bar)
• Po – Presión en el ojo del huracán (bar)
• Vt – Velocidad de traslación (m/s)
• Ur – Velocidad real del viento (m/s)
• Ts – Periodo de ola signiﬁcante en la zona de generación (seg)

100
• Para calcular el peso de los elementos de la coraza se
u3liza la fórmula de Hudson.
! =
#$×&'
()×(+ − 1)'× cot 2
§ 3 – Peso del elemento de la coraza (456)
§ #$ - Peso volumétrico del material para la coraza (456/8')
§ & – Altura de la ola de diseño (8)
§ () - Coeﬁciente de estabilidad
§ + = ⁄#$ #:;$ #:;$<=>?@ AB/:C
§ 2 – ángulo del talud
PESO DE LA CORAZA

DISEÑO
HIDRÁULICO
DEL
ROMPEOLAS
Nivel de Coronamiento mínimo (m):
!" = !$% + '( + )"
Nivel de Aguas de Diseño (m):
!$% = *+, + *+-
./ = .0/123 45 657839404 = :. <:=.
102

ROMPEOLAS 103
Colocación del
núcleo
Colocación capa
secundaria
Colocación de
coraza

PESOS MÁXIMOS DE LOS ELEMENTOS
DEL MANTO
104

GEOMETRÍA
DEFINITIVA
DE LA
CORONA
• PERIMETRO.
• ANCHO= 13 M.
• (Dos carriles y una vía
férrea.)
• En la parte del Morro:
• ANCHO= 5 M.
• (No tenia condiciones de
espacio.)
105

• En estas ambas unidades “OLEAJE, MAREAS,
CORRIENTES, VIENTO, METERREOLOGÍA
MARÍTIMA Y régimen de costas: morfología,
acción del oleaje, acción, erosión y azolve” es
sin duda también muy importante, ya que
conocemos los factores de pueden perjudicar a
un puerto y que además debemos tener en
cuenta a la hora de diseñar un puerto.
• Como futuro ingeniero civil es muy importante
realizar y poder hacer cálculos
correspondientes a la morfología de la acción
del oleaje, erosión y azolves.
106

OBRAS PORTUARIAS
INTERIORES Y
EXTERIORES
107

CLAPOTIS
• Esta asociado con el fenómeno de oleaje
permanente causado por la reflexión de un
tren de oleaje no rompiente de una estructura
de pared ver7cal o casi ver7cal.
Es aquel fenómeno en el que el oleaje puede
ser parcial o totalmente reflejado tanto por
obstáculos naturales como por los construidos
por el hombre, por lo que al impactarse el
oleaje sobre una estructura sin haber sufrido
una rompiente se presenta una acción de
reflejo de su energía como oposición a la
disipación (USACE,1984).
• Cuando el frente de ola incidente es paralela
a un paramento de 7po ver7cal y plano, se
produce una reflexión total, la cual se
manifiesta por la presencia de ondas
estacionarias llamadas clapo&s.
El clapo&s se forma por la sobre posición de
dos ondas progresivas de igual altura y periodo
avanzando en sen7do contrario, esta onda
estacionaria se caracteriza por que duplica la
altura de la ola incidente.
108

DISEÑO DE
MUELLES
• Un muelle es una construcción de piedra,
ladrillo o madera realizada en el agua, ya
sea en el mar, en un lago o en un río,
afianzada en el lecho acuá6co por medio
de bases que lo sos6enen firmemente, y
que permite a barcos y embarcaciones
atracar a efectos de realizar las tareas de
carga y descarga de pasajeros o
mercancías.
109
Por la resistencia al oleaje
Muelles de aguas libre
Son muelles con soportes
ver6cales de columnas
(pilotes), que permiten el
paso del oleaje bajo sus
plataformas
Muelles reflejantes
Son muelles que 6enen como
soporte ver6cal paredes que
rechazan el agua y su energía

MUELLE DE
CONTENCIÓN
• Son muelles
macizos, de parámetro
ver5cal, reﬂejantes;
cuyo soporte es muro
de contención de los
empujes de 5erras que
rellenan su interior y
también reﬂejante de
la ola y resiste al
impacto de la nave. Se
deben calcular para
resis5r los sismos
110

MUELLES DE
PLATAFORMA
• Son muelles con columnas, de aguas
libres y su plataforma horizontal es
independiente del empuje lateral de las
9erras en talud de la costa, este talud
se puede internar en el mar o estar
contenido por un muro marginal.
111

MUELLES
MIXTOS
• Son mulles
construidos en una
combinación de
los dos anterior,
corresponden al
caso de un muelle
de aguas libres
adyacente a un
muelle marginal
reﬂejante-
112

MUELLES DE
MAMPOSTERÍA
• Se uso en la
an*güedad,
cuando los
puertos eran de
poco calado, son
de construcción
lenta y costosos.
Actualmente han
caído en desuso
113

MUELLES DE
MURO EN “L”
• Tiene un muro
semejante al de
contención paras
terrenos que se
deslizan y el peso
del relleno ayuda a
resis6r los
esfuerzos. La
construcción de
estos muelles es
casi siempre es en
seco. Se usan en
puertos de poco
calado y relleno en
los trasdós debe
ser seleccionados.
114

DISEÑO
GEOMÉTRICO
DE LA
VIALIDAD
• En el proyecto y operación de
un puerto debe atenderse la
coordinación entre la zona
marí6ma y las vías terrestres
por medio de vías intermedias,
deben llenar las siguientes
condiciones:
ØQue sus radios de curvatura
sean de 8 ° minutos.
ØQue sus curvas sean espirales.
ØQue la distancia mínima entre
vías sea de 5 metros.
ØQue sus pendientes máximas
sean del 3%.
115

TIPOS DE PUESTOS DE ATRAQUE (DISEÑO
GEOMÉTRICO)
116
Puesto de Atraque de Carga Fraccionada y/o Unitaria

PUESTO DE ATRAQUE DE CONTENEDORES (1A
GENERACIÓN: 750 TEU)
117

PUESTO DE ATRAQUE DE CONTENEDORES (2ª
GENERAIÓN 1,500 TEU)
118

PUESTO DE ATRAQUE DE CONTENEDORES (3ª
GENERACIÓN: 3000 TEU)
119

PUESTO DE ATRAQUE DE CONTENEDORES (4A Y 5A
GENERACIÓN: 4,000 Y 5,000 TEU)
120

PUESTO DE ATRAQUE DE GRANELES PARA
EXPORTACIÓN O SALIDA DEL PRODUCTO
121

Puesto de Atraque Industrial
122

DISEÑO DE
ESCOLLERAS Y
ROMPEOLAS
123

ROMPEOLAS
Y
ESCOLLERAS
• Dentro de estas obras se
dis-nguen dos -pos de
estructura similares en su forma
y composición estructural. Estas
son: "Rompeolas", cuando se
construyen en la costa para
crear áreas protegidas para la
navegación de embarcaciones; y
"Escolleras", si se construyen
por pares en la desembocadura
de un río con la función
achiﬂonar la corriente para
evitar el azolvamiento de la
boca y detener el transporte
litoral en esa franja de costa.
124

MODOS DE FALLA DE UNA ESTRUCTURA
125
a. Desplazamiento, erosión o
fractura de elementos de las
corazas exterior o interior, o de la
berma al pie del talud (producidas
como círculos de falla).
b. Rebase pleno del oleaje o
remonte de la ola por el talud
(Run-up)
c. Inestabilidades geotécnicas
(asentamientos del núcleo o del
terreno natural)
d. Movimiento o fractura del muro
de la corona o espaldón.

HUDSON
• La fórmula de Hudson
determina el peso de un
elemento de protección "M"
Factor de sobrecarga del
sistema: H = Altura de ola de
diseño
Factores resistentes del
sistema:
∆ = (ρw/ρ – 1) donde ρw y ρ
son las densidades del material
del manto protector y del agua
de mar respecFvamente.
ctg α = Cotangente del ángulo
del talud con la horizontal
KD =Coeﬁciente estabilidad
empírico de adimensional,
dependiente
elementos
corresponde
general a la condición G ≥ o y
Pf = 0 al 5%.
126

Sección Tipo para una obra de Tres Capas de Material
129

PROYECTAR EL
SEÑALAMIENTO
MARÍTIMO
Las señales marí+mas
+enen como ﬁnalidad
proporcionar a los
navegantes los medios
adecuados para que
puedan seguir su
desplazamiento de
puerto a puerto por la
ruta más adecuada.
130

131
TIPOS DE
SEÑAL
VISUAL
FAROS
BALIZAS
CON/SIN LUZ
BOYAS CON
/SIN LUZ
RADIOS
ELÉCTICAS
RADIO FARO
RADIO BALIZA
HIPERBÓLICOS
SONORAS
SILBATOS
CAMPANAS
VIBRADORES

ESQUEMA GENERAL DEL SEÑALAMEITNO MARÍTIMO
132

SEÑALES VISUALES
Cons%tuyen el grupo más importante de las señales marí%mas, ya que
señalan puntos de interés como: diques, morros de escollera, eje del
canal de navegación, etc. estas pueden ser provistas de luz o ciegas. Se
caracterizan por sus par%cularidades de color, ritmo de destellos y
alcance. Los colores de señalización marí%ma son: blanco, rojo, verde y
amarillo.
133

FAROS
Son señales luminosas de gran alcance,
des2nados a señalar puntos de interés para la
navegación como: cabos, entradas a estuarios
y puertos importantes.
• Faros de Recalada. En puertos de gran
importancia
• Faros Intermedios. Sirven de complemento
a los anteriores es decir para que el
navegante pueda auxiliarse de ellos
cuando no 2ene a la vista faro de recalada.
También en puertos de gran importancia.
• Faros de Situación. Señalan accidentes
notables de la costa, como Penínsulas,
Cabos, Islas, etc.
• Buques Faro. Son embarcaciones que
con2enen una estructura y se fondean en
aguas poco profundas.
134

BOYAS Y
BALIZAS
Para la señalización de los
obstáculos y puntos de interés
para el navegante, tales como
márgenes de los canales
navegables, puntos de recalada,
etc., se u<lizan boyas o balizas.
• Balizas
Son estructuras ubicadas sobre
puntos fijos (islotes, bajos), que
sos<enen las señales luminosas.
• Boyas
Las boyas son flotadores sujetos
por medio de una cadena o cable a
un cuerpo que se afirma en el
fondo, de tal manera que no
cambien de posición.
135

DISEÑAR LAS
DEFENSA DE
LOS
MUELLES
Evitar daños en el muelle por el
impacto normal que causa la
embarcación en su maniobra de
atraque y su función es el
amor8guar el esfuerzo producido
por la colisión. La ventaja de
emplearlas rescinde en que al ser
más deformables que la estructura
del atracadero, absorben energía a
través de su deformación,
trasmi8endo menor fuerza al
muelle.
138

FACTORES
CONDICIONANTES
DEL DISEÑO
SISTEMAS FIJOS
• Defensas Trapezoidales
• Defensas 0po !
• Defensas Celulares
• Defensas de Amor0guamiento
Neumá0co
SISTEMAS COLGANTES Y MÓVILES
• Defensas Cilíndricas Radiales
• Defensas Neumá0cas Flotantes
• Defensas de Gravedad
• Defensas de Rodillo Giratorio
Los sistemas con pilotes son la mejor forma
de absorber energía en forma sencilla y
económica, donde en general se apoya una
pantalla de madera sobre los pilotes,
mismos que en la cabeza se apoyan en
elementos de hule o elás0cos.
139
FACTORES
Velocidad de
atraque
Fuerzas que ejercen
en el muelle

SISTEMAS DE DEFENSAS
140
COLGANTES Y MÓVILES PILOTES FIJOS DE DEFENSAS

Todos estos sistemas de defensas suelen emplearse de
forma generalizada para barcos de carga, contenedores,
graneleros, transbordadores, cruceros y petroleros.
Dada la ﬂexibilidad de las defensas existen algunas que
aceptan deformaciones de hasta el 65% de su espesor;
sin embargo, se recomienda que la deﬂexión máxima
sea del 40 al 50% de esa dimensión, medida
normalmente a la pared de la pantalla del muelle, no
debiendo exceder los siguientes límites:
141

BITAS DE
AMARRE
Las bitas de amarre son una forma
simple y rentable de cumplir con los
requisitos de seguridad de las
embarcaciones. Es el punto de anclaje
para las líneas de amarre que se colocan
a ﬁn de asegurar los buques junto a
muelles, atracaderos, embarcaderos y
delﬁnes en puertos. Las bitas de amarre
son altamente estables y proporcionan
un amarre seguro.
142

Las caracterís*cas +sicas en su diseño están
relacionadas con las fuerzas de tensión que genera la
embarcación y la necesidad de mantenerla
asegurada
143
BITA EN ATRAQUE DE Ro. Ro
DISPOSICIÓN DE ELEMENTOS DE AMARRE EN UN MUELLE MARGINAL

• En esta unidad “OBRAS PORTUARIAS
INTERIORES Y EXTERIORES” podemos
mencionar que demasiada importante, ya que
nos ilustra como debemos calcular una
escollera y rompeolas con las formulas de
Hudson, además conocer las diferencias del
diseño entre Hudson e Iribarren, aunque hoy
en día se basan más en Hudson y Van Deer
Meer.
• Como futuro ingeniero civil puedo decir que es
esta unidad uno obCene la capacidad de
calcular y diseñar las obras interiores y
exteriores en un puerto, aplicando todos los
conocimiento adquiridos durante el curso.
144

CONDICIONES PARA QUE UN OBJETO FLOTE
• PRINCIPIO DE
ARQUÍMIDES
Empuje o fuerza de
flotación es la fuerza que
ejerce el fluido sobre el
objeto hacía arriba.
“La fuerza de flotación
sobre un cuerpo sumergido
en un fluido es igual al peso
del fluido desplazado por el
objeto”
-Arquímedes (287-212 a.C)
146

DENSIDADES
• DENSIDAD DEL AGUA DE MAR----1,027
KG/M3
• DENSIDAD DEL AGUA ---------------1,000
KG/M3
• DENSIDAD DEL CONCRETO --------2,400
KG/M3
• DENSIDAD DEL ACERO --------------7,859
KG/M3
• DENSIDAD DE LA MADERA -------- 400-
550 KG/M3

TEU
• UNIDAD
EQUIVALENTE A
VEINTE PIES
• Representa una
unidad de medida de
capacidad inexacta
del transporte
marí?mo (Buques
portacontenedores y
terminales portuarias
para contadores)
expresada en
contendedores
148

• DIFERENCIA DE NIVELES ENTRE LOS OCÉANOS EN EL
CANAL DE PANAMÁ
La diferencia de niveles entre el océano atlánBco y
pacíﬁco es de 20 cm.
• UN BARCO NUCLEAR NAVEGA
La propulsión nuclear marina es un Bpo de propulsión
uBlizada en barcos mercantes equipados con
un reactor nuclear o en buques de guerra propulsión
nuclear naval.
• NUDO
El nudo es una unidad de medida de velocidad,
uBlizada tanto para navegación maríBma como aérea,
equivalente a 1,852 km/h. También, se uBliza en
meteorología para medir la velocidad de los vientos.
149

PRINCIPALES TERMINALES DE LA REPÚBLICA MEXICANA
150

PUERTO DE ALTURA
• Se le asigna a aquel que está en condiciones de
recibir embarcaciones de gran calado, ( de grandes
can6dades de carga) debido a su alto dragado. Se
caracteriza por enviar y recibir embarcaciones
internacionales
151
PUERTO DE CABOTAJE
• Es el transporte de carga y de pasajeros entre
puertos de un mismo país, navegando
rela6vamente cerca de las costas;
e6mológicamente signiﬁca de cabo a cabo.

CORRIENTES MARINAS Y SU
IMPORTANCIA
• Una corriente oceánica o corriente marina es un
movimiento de las aguas en los océanos y, en
menor grado, de los mares más extensos. Estas
corrientes /enen mul/tud de causas,
principalmente, el movimiento de rotación
terrestre (que actúa de manera dis/nta y hasta
opuesta en el fondo del océano y en la superﬁcie),
así como el movimiento de traslación de la Tierra,
la conﬁguración de las costas y la ubicación
rela/va de los con/nentes.
• Estas corrientes de las masas de agua son muy
importantes ya que en las zonas donde hay más
movimiento de agua, es donde suele haber más
can<dad de nutrientes y, por lo tanto, de
biodiversidad. Es gracias a los movimientos
constantes por lo que las aguas de los diferentes
océanos de todo el mundo han conservado sus
caracterís/cas durante millones de años.
152

RADADARES DE NAVEGACIÓN
• El radar es un sistema que usa ondas
electromagné3cas para medir distancias,
al3tudes, direcciones y velocidades de
objetos está3cos o móviles
como aeronaves, barcos, vehículos
motorizados, formaciones meteorológicas
y el propio terreno.
• Su funcionamiento se basa en emi3r un
impulso de radio, que se reﬂeja en el
obje3vo y se recibe Cpicamente en la
misma posición del emisor. A par3r de este
"eco" se puede extraer gran can3dad de
información. El uso de ondas
electromagné3ca con diversas longitudes
de onda permite detectar objetos más allá
del rango de otro 3po de emisiones
153

DETRITUS
• Es el llamado material suelto o sedimento de
rocas. Son los productos de la erosión, el
transporte, la meteorización y de los procesos
diagené9cos (procesos geológicos externos).
• El material detrí9co se acumula en zonas
de topogra>a deprimida llamadas cuencas
sedimentarias. Los sedimentos depositados
forman lo que llamamos rocas
sedimentarias (diagénesis). Un material detrí9co
Cpico y muy conocido son las arcillas, que son
producto de la meteorización química de
los feldespatos.
154

BIBLIOGRAFÍA
• Manual de Apuntes de la Experiencia
Educa2va de Puertos y Obras Marí2mas.
• Tesis de Ampliación de Puerto Progreso
Yucatán
• Programa Maestro de Desarrollo Portuario
2011-2016-APIVER
• Apuntes de Puertos
155

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