CANAL DE PANAMÁ

Canal de Panamá

El canal de Panamá es una vía de navegación interoceánica entre el mar Caribe y el océano Pacífico que atraviesa el istmo de Panamá en su punto más estrecho.

Desde su inauguración el día 15 de agosto de 1914, ha conseguido acortar en tiempo y distancia la comunicación marítima, dinamizando el intercambio comercial y económico al proporcionar una vía de tránsito corta y relativamente barata1 entre los dos océanos, influyendo decisivamente en los patrones del comercio mundial,2 impulsando el crecimiento económico de los países desarrollados y en vías de desarrollo,1 además de proporcionar el impulso básico para la expansión económica de muchas regiones remotas del mundo.En 2012, Estados Unidos, China, Chile, Japón y Corea del Sur fueron los cinco principales usuarios del canal.

Antes de su apertura, los pasos naturales utilizados entre los océanos Atlántico y Pacífico eran el estrecho de Magallanes y el cabo de Hornos, ubicados en el extremo austral de Chile.

El proyecto francés

La idea de construir un canal a través de Centroamérica fue sugerida de nuevo por un científico alemán, Alexander von Humboldt, dando lugar a un renovado interés a principios del siglo XIX. En 1819, el gobierno español autoriza la construcción de un canal y la creación de una compañía para construirlo.

La República de la Nueva Granada, actual Colombia, dio en 1839 una concesión por primera vez a una empresa francesa, para establecer una línea de comunicación desde la ciudad de Panamá a cualquier punto de la costa atlántica. Francia realizó estudios de campo y los resultados fueron lo suficientemente positivos para que el primer ministro francés Guizot, enviase a un oficial, Napoleón Garella, para constatar ese optimismo. El oficial no encontró nada sobre el terreno que pudiera confirmar tal optimismo, más bien al contrario, destacó la dificultad de la empresa, lo que impulsó al gobierno francés a desinteresarse por el canal, renunciando la empresa.

Construcción

Durante la construcción del canal se eliminaron más de 183 millones de m³ de material originalmente excavado que si se pusiera en un tren de plataformas, le daría la vuelta al mundo cuatro veces.

Desde el punto de vista técnico, el canal de Panamá es uno de los mayores logros de la ingeniería moderna. Del Atlántico al Pacífico mide 80 kilómetros de largo; tiene una profundidad de 12,8 metros en el Atlántico y de 13,7 metros en el Pacífico; el ancho es de 91 a 300 metros. Posee dos puertos terminales, uno en cada océano; tres juegos de esclusas gemelas, Miraflores, Gatún y Pedro Miguel, y uno de los mayores lagos artificiales del mundo, el Gatún, que cubre 425 kilómetros cuadrados y se formó por una represa de tierra construida a través del cauce del río Chagres.

El proyecto de construir las esclusas comenzó con el primer hormigón puesto en Gatun, el 24 de agosto de 1909.

Las esclusas en Gatun se incorporan a un corte hecho en una colina que confina el lago, que requirió la excavación del ³ de 3.800.000 m (5.000.000 yardas cúbicas) del material, sobre todo roca. Las esclusas fueron hechas del ³ de 1.564.400 m (2.046.100 yardas cúbicas) del hormigón.

La cantidad de material necesaria para construir las esclusas requirió medidas extensas para ser puesto en el lugar para manejar la piedra y el cemento. La piedra fue traída de Portobelo a las esclusas de Gatún; el trabajo sobre el lado pacífico utilizó piedra extraída de la colina del Ancón.

El cable carril de arriba fue construido para transportar el hormigón en la construcción en Gatún. Las torres de 26 metros (85 pies) de alto fueron empleadas en los bancos del canal, y los cables del alambre de acero de 6 cm (2,5 pulgadas) fueron atados entre ellos para atravesar las esclusas. Los cubos que corrían en estos cables llevaron hasta seis toneladas de hormigón a la vez en las esclusas. Los ferrocarriles eléctricos fueron construidos para llevar la piedra, la arena y el cemento de los muelles las mezcladoras concretas, de donde otro ferrocarril eléctrico llevó dos cubos de 6 toneladas a la vez a los cable carriles. Las construcciones más pequeñas en Pedro Miguel y Miraflores utilizaron las grúas y las locomotoras de vapor en una manera similar.

Las Esclusas del Canal de Panamá

Las esclusas del canal de Panamá, que levantan las naves 25,9 m (85 pies) al punto más alto del canal de Panamá (el lago Gatún), fue en su momento una de las obras de ingeniería más grandes de su época, eclipsada solamente por otras etapas del proyecto del canal. No había otra construcción en hormigón armado comparable en tamaño hasta la construcción de la represa Hoover en los años 30. La longitud total de las estructuras de las esclusas, incluyendo el acceso de las paredes, es de 3 kilómetros (casi 2 millas).

Las esclusas, que tienen un total de seis etapas, limitan el tamaño máximo de la anchura de las naves que pueden transitar por el canal, conocido como Panamax. Cada una de estas etapas tiene dos cámaras de esclusas, doblando la capacidad de tráfico que puede ser manejada; juntas elevan las naves desde el nivel del mar hasta una altura de 25,9 m (85 pies).

Las esclusas están en fase de ampliación en un futuro próximo para permitir que mayor cantidad y naves más grandes puedan utilizar el canal.

Hay tres conjuntos de esclusas en el canal. Un sistema de dos etapas en Miraflores, y uno de una etapa en Pedro Miguel, que suben el nivel desde el Pacífico hasta el lago Gatún; y un sistema triple en Gatúnque baja el nivel desde el lago al lado Atlántico. Los tres sistemas de esclusas se emparejan; es decir, hay dos trayectorias paralelas de esclusas en cada uno de los tres sitios de la esclusa. Esto, en principio, permite que puedan pasar naves pasen en direcciones opuestas simultáneamente; sin embargo, las naves grandes no pueden cruzar con seguridad a velocidad en el Corte Culebra.

Las cámaras de esclusa tienen 33,53 metros (110 pies) de anchura y 320,0 metros (1050 pies) de longitud, con una longitud útil de 304,8 metros (1000 pies).

Estas dimensiones determinan el tamaño máximo de las naves que pueden utilizar el canal. Este tamaño se conoce con el término Panamax. La elevación total (la altura a la cual una nave es subida o bajada) en los tres pasos de las esclusas de Gatún es 25,9 m (85 pies. La elevación de las dos etapas de Miraflores es 16,5 m (54 pies). La esclusa de Pedro Miguel da una elevación de 9,5 m (31 pies). La elevación en Miraflores varía debido a las mareas extremas en el lado del océano Pacífico, entre 13,1 m (43 pies) en la marea alta extrema y 19,7 m (64,5 pies) en la marea baja extrema. Las variaciones debidas a las mareas en el lado Atlántico, por el contrario, son muy pequeñas.

Las cámaras de esclusa son enormes estructuras de hormigón armado. Las paredes laterales tienen entre 13,7 y 15,2 metros (45 a 55 pies) de espesor en las bases. Hacia la parte superior, donde se requiere menos resistencia, se afinan en pasos de 2,4 m (8 pies). La pared del centro, entre las cámaras, es 18,3 m (60 pies).

Volumen y Drenaje

Cada cámara de esclusas requiere 101.000 m3 ( 26.680.000 galones americanos; 22.220.000 galones imperiales) para llenarla de la posición de bajada a la posición de subida. La misma cantidad de agua debe ser eliminada de la cámara para bajar el nivel otra vez. En las paredes del lado y de centro se encuentran tres sumideros grandes, que se utilizan para llevar el agua del lago a las cámaras, y de cada cámara a la siguiente inferior, o al mar. Estos sumideros tienen un diámetro de 6,71 m (22 pies) al inicio, y 5,49 m (18 pies) en el diámetro de salida.

Hay catorce sumideros cruzados en cada cámara, cada uno con cinco aberturas; siete sumideros cruzados de los sumideros principales del flanco alternan con siete del sumidero de la pared de centro.

El agua se mueve por gravedad, y se controla por las válvulas enormes en los sumideros. Cada sumidero cruzado se controla de manera independiente. Una cámara de esclusa se puede llenar en tan solo ocho minutos. Hay turbulencia significativa en la cámara de cerradura durante este proceso.

Compuertas

Las compuertas que separan las cámaras en cada vuelo de cerraduras deben retener un considerable peso de agua, y deben ser fiables y bastante fuertes para soportar accidentes, ya que el fracaso de una puerta podría provocar una inundación catastrófica río abajo.

Estas puertas tienen un tamaño enorme, con una altura de entre 14,33 y 24,99 m (47 a 82 pies), dependiendo de la posición, y son 7 pies (2,13 m); las puertas más altas se requieren en Miraflores, debido a la gama de mareas. Cada puerta tiene dos hojas, 65 pies (19,81 m) de par en par, que cerca de una forma de V con el punto contra la corriente. Las hojas más pesadas pesan 662 t (ST 730; LT 652); las bisagras pesan cada una 16,7 t (36.817 libras).

La maquinaria original de la puerta consistía en un enorme rodillo impulsor, accionado por un motor eléctrico, el cual iba conectado a una biela, que a su vez estaba unida al centro de la puerta.

Estos mecanismos fueron substituidos por puntales hidráulicos en enero de 1998, después de 84 años de servicio. Las puertas son huecas y boyantes, como el casco de una nave, y están tan bien equilibradas que dos motores de 19 kilovatios (25 caballos de fuerza) son suficientes para mover cada hoja de la puerta. Si un motor falla, el otro puede todavía cerrar la puerta a velocidad reducida.

Cada cámara también contiene un par de puertas auxiliares que se puedan utilizar para dividir la cámara en dos; esto se diseñó para permitir el tránsito de buques más pequeños sin usar la cantidad completa de agua. Fueron originalmente incorporadas debido al hecho de que la inmensa mayoría de las naves de principios de los años 1900 tenían menos de 600 pies (183 m) de longitud, y por lo tanto no necesitaban toda la cámara de cierre. Estas puertas se utilizan poco hoy en día; los botes pequeños tales como barcos de viaje, arrastreros, y yates se pasan en grupos.

Locomotoras

Desde el principio, era considerado una característica importante de la seguridad que las naves fueran dirigidas, sin embargo las cámaras de la esclusa por las locomotoras eléctricas, conocidas como mulas (mulas, llamadas así en homenaje a los animales usados tradicionalmente para tirar de las gabarras), en las paredes de la cerradura. Estas mulas se utilizan para el control de lado a lado y de frenado en las cerraduras bastante estrechas (naves modernas en relación con del día del estrecho). La carrera útil en y a través de las esclusas es proporcionada realmente por los motores de las naves y no las «mulas». Una nave que se acerca a las cerraduras primero levanta a la pared de la guía, que es una extensión de la pared de centro de las esclusas, donde las mulas en la pared antes de proceder le toman bajo control en la esclusa. Mientras que ella se mueve adelante, las líneas adicionales se llevan las mulas en la otra pared. Con las naves grandes, hay dos mulas en cada lado en el arco, y el lado dos de cada uno en la popa - ocho en total, teniendo en cuenta el control exacto de la nave.

Características de Seguridad

Un fallo de las puertas de la esclusa (por ejemplo, causado por una nave que golpee una puerta que produzca fugas) podría producir una inundación en las tierras río abajo de las esclusas, como el lago sobre las esclusas (lago Gatun o lago Miraflores) drena a través del sistema de la esclusa. La seguridad adicional contra esto es proporcionada doblando las puertas en ambos extremos de la cámara superior en cada vuelo de esclusa; por lo tanto, hay cuatro puertas en cada vuelo de las esclusas que tendrían que no poder permitir que el alto nivel del agua pase rio abajo. Las puertas adicionales son de 21 m (70 pies) lejos de las puertas de funcionamiento. Originalmente, las esclusas también ofrecieron barreras de cadena, que fueron estiradas a través de las cámaras de esclusa para evitar una nave perder control y pegue una puerta, y que fueron bajadas en el piso de la esclusa para permitir que la nave pase. Estas cadenas de la defensa ofrecieron mecanismos de frenado elaborados para permitir que a una nave hasta 10.000 toneladas sean paradas con seguridad; sin embargo, dado el control exacto de naves hizo posible por las mulas, él era muy inverosímil que estas cadenas serían requeridas nunca. Con muchos usuarios modernos del canal estando sobre 60.000 toneladas, y dado el costo de mantenerlas, las cadenas de la defensa fueron reducidas en gran número en 1976 y finalmente quitadas en 1980. Más allá de esto, el diseño original de las cerraduras tenía otra más característica de la seguridad - las presas de la emergencia que se podrían balancear a través de las esclusas en el extremo superior de cada vuelo. Éstos consistieron en los puentes de balanceo, de los cuales las vigas fueron bajadas al piso de la esclusa; los obturadores de acero se podían entonces funcionar con abajo de estas vigas para bloquear el flujo de agua. Los taladros mensuales fueron celebrados, por noche y día, para asegurarse de que estas presas se podrían desplegar en una emergencia.

En los últimos 30 años, las presas originales fueron substituidas por las nuevas presas, que fueron aumentadas de ranuras en la parte inferior de las cámaras de esclusa, hidráulicamente o por el aire comprimido. Las nuevas presas ellos mismos fueron retiradas en el finales de los 80, y hoy, no hay presas de la emergencia.