Soluciones de tablestacado en la construcción de una desaladora en Port Said (Egipto)
José Muñoz Contell. Ing. Caminos, Canales y Puertos. Dpto. Técnico Ischebeck Ibérica, SL
25/01/2023Entre los meses de diciembre de 2018 y junio de 2020, Ischebeck Ibérica, SL ha participado de forma activa en la ejecución de las obras de la Planta Desaladora en la zona Este de Port Said (Egipto), concretamente en el diseño y ejecución de los sistemas de entibación mediante pantallas de tablestacas que han sido necesarias para las excavaciones realizadas.
Introducción
Las obras de referencia constituyen una actuación dentro del proyecto East Port Said SWRO Desalination Plant. La gestión, administración y control de las obras fue realizado por el Consorcio formado por Orascom Construction Industries – METITO. La construcción del emisario se ha llevado a cabo por Mediterráneo de Servicios Marinos, S.L.
Esta actuación se localiza en la costa mediterránea de Egipto, aproximadamente a 40 km al sureste de Port Said.
El sistema de emisarios de toma y salida, garantiza el suministro de agua de mar a la planta de ósmosis inversa teniendo una producción neta de agua de 300.000 m3/día.
Este sistema está formado por tres tuberías, dos de recogida de agua y una de desagüe, que inician desde el P.K. 0+000 en paralelo hasta el P.K. 0+425. Posteriormente, se separa la tubería de desagüe desviándose hasta el P.K. 0+850, y las dos tuberías de recogida restantes siguen el recorrido en paralelo hasta las torres de toma situadas en el P.K. 0+690. Dichas torres de toma estarán protegidas por un dique de abrigo.
El diámetro nominal de las tuberías es de 1.800 mm y transcurren 110 metros en un tramo terrestre y el resto en tramo subacuático.
Ischebeck Ibérica, S.L. ha colaborado de forma directa en el diseño, suministro, instalación y retirada del sistema de entibación con tablestacas necesarias para la ejecución de las plataformas de trabajo y la excavación en paralelo de la zanja en la que se han introducido las conducciones por flotación en la totalidad del tramo terrestre (entre los P.K. 0+000 y P.K. 0+110) y en los restantes 580 metros del tramo subacuático (entre los P.K. 0+110 y P.K. 0+690). Además, también fueron necesarias para la ejecución de una isla desde donde se instalaron las torres de toma.
Perfil geotécnico
En general, a lo largo de la zona de actuación nos encontramos con un perfil de tipo sedimentario compuesto por las siguientes capas:
- Nivel 1: Arenas limosas (SM) de compacidad floja. Potencia entre 3 y 4 metros.
- Nivel 2: Arcillas de alta plasticidad (CH), de consistencia blanda. Potencia variable entre 0 y 1 m.
- Nivel 3: Arenas limpias (SP), de compacidad densa. Se encuentra por debajo del Nivel 1 ó 2 hasta el final de los sondeos.
Diseño y descripción de la solución
- Tramo terrestre (P.K. 0+000 – P.K. 0+110)
En los primeros 110 metros de actuación (tramo terrestre) se propone una solución en zanja entibada con sendas pantallas de tablestacas, arriostradas entre sí con un nivel de acodalamiento, situado lo suficientemente elevado, para que sea posible la introducción de la tubería y su desplazamiento por flotación a través de la propia zanja.
No se realiza el agotamiento del nivel freático en el interior de la zanja para permitir el transporte por flotación de las tuberías.
En el cálculo y diseño de las pantallas, además de las propias acciones derivadas de los empujes del terreno y de la influencia de las diferentes posiciones esperadas del nivel freático (efecto de las mareas y temporales), se ha tenido en cuenta una sobrecarga continua de operación en coronación de 10 kN/m2 y de 65 kN/m2 en los primeros 2.75 m más cercanos a la pantalla, debido al peso y posición de la grúa. La profundidad máxima de la excavación realizada en el interior de la zanja es de 6.65 m.
La entibación en la totalidad de dicho tramo consiste en tablestacas modelo Hoesch 1805 de 12 m de longitud, y con arriostramiento compuesto por vigas de reparto HEB-200 y codales Ischebeck GI-SV-I + HEB 240 (dejando luces libres de aproximadamente 4 m entre codales). El ancho de zanja fue de 10 m en toda su longitud.
- Tramo subacuático (P.K. 0+110 – P.K. 0+690)
En el tramo subacuático se requiere, además de la entibación de la propia zanja de 10 m de anchura, de la ejecución de un espigón provisional adyacente a la misma para permitir el acceso de maquinaria y transportes, con un ancho de plataforma de 12 metros.
En un primer tramo (P.K. 0+110 – P.K. 0+400), correspondiente a la zona con un calado máximo de 3 m aproximadamente, se decide ejecutar el espigón con material granular grueso sin confinar lateralmente (únicamente el lateral adyacente a la zanja). La profundidad máxima de la excavación realizada en el interior de la zanja, contando el material de relleno del espigón, es de 6.94 m.
Desde el P.K. 0+400 al P.K. 0+635, donde el calado máximo es de 3.80 m, se configura un espigón compuesto por material granular grueso confinado por dos pantallas de tablestacas arriostradas entre sí mediante un sistema de tirantes; en paralelo al espigón, se ejecuta una tercera pantalla de tablestacas arriostrada con un sistema de acodalamiento en cabeza que completa la entibación necesaria para la excavación de la zanja. La profundidad máxima de la excavación realizada en el interior de la zanja, contando el material de relleno del espigón, es de 7.20 m.
Por último, desde el P.K. 0+635 al P.K. 0+690, se continúa solamente con el espigón compuesto por material granular grueso confinado por dos pantallas de tablestacas arriostradas entre sí mediante un sistema de tirantes. El calado máximo en este tramo es de aproximadamente 4.40 m y la profundidad máxima de la excavación en el lado zanja, contada desde coronación de espigón, es de 8.90 m.
Para el diseño y cálculo de las pantallas de la solución constructiva utilizada en el tramo subacuático, se han tenido en cuenta los empujes del terreno natural y del material de relleno (espigón) en las distintas fases constructivas.
El sistema de arriostramiento de las pantallas del espigón consiste en un sistema de tirantes de acero con barras huecas Ischebeck Titan 73/56 y vigas de reparto exteriores compuestas por un doble perfil de acero HEB-200 empresillado.
La totalidad del tramo subacuático se resuelve con tablestacas Hoesch 1805 de 12 m de longitud, salvo en los tramos de espigón en el lado pantalla-mar que consisten en AZ-14 de 10 y 11 metros de longitud.
Equipos utilizados en la hinca y extracción de tablestacas
Dadas las condiciones del subsuelo y con el objetivo de obtener los mejores rendimientos, se realizaron las operaciones de hinca y extracción del tablestacado mediante el sistema de vibración. Para ello, se utilizaron con éxito dos vibradores de alta frecuencia y par variable Müller MS-24 HFV, colgado de grúa y accionado por sus correspondientes grupos hidráulicos MSA 420 V. Como reserva, se desplazó también a las obras un tercer vibrador de alta frecuencia y par variable Müller MS-24 HFV y otro grupo hidráulico.
