El canal de Panamà
Construcció del canal de Panamà al principi del segle XX
Actualment, s’està construint una gran ampliació del canal de Panamà, pas interoceànic que permet el comerç entre les dues ribes del continent americà.
La història dels passos a través de l’ist-me que uneix els subcontinents nordamericà i sud-americà va començar amb la construcció, per empreses dels EUA, d’un ferrocarril entre les ciutats de Panamà i Colón (77 km), que es va inaugurar el 1855. Però el que realment es volia era un canal per a transportar mercaderies a l’engròs. L’enginyer francès Ferdinand de Lesseps (1805-94), després de l’èxit aconseguit al canal de Suez, va decidir promoure la concessió de la construcció i l’explotació d’un canal interoceànic a nivell pel Govern colombià. Les obres es van iniciar el 1880 i es van interrompre el 1889 després de la fallida de la societat concessionària, que va patir molts problemes pels danys produïts per les inundacions del riu Chagres i les malalties –febre groga i malària– que van ser la causa d’una mortaldat terrible (20.000 morts). Els EUA van comprar els drets de la concessió i el 1904 van aconseguir un nou tractat amb un Panamà recentment independitzat per a reiniciar les obres. L’agost del 1914 va entrar en servei el canal, després d’excavar 170 milions de m3 de terres.
El projecte final construït no va ser a nivell sinó que tenia rescloses, que van permetre resoldre els problemes de les avingudes del riu Chagres i reduir la longitud total i l’alçària dels talls a excavar. Per acumular suficient aigua per al funcionament de les rescloses es va construir la presa de terres de Gatún de 5.200 hm3 de capacitat. A les rescloses i les comportes hi van invertir 3,4 milions de m3 de formigó i 53.000 tones d’acer, respectivament.
Al llarg del segle XX, i durant els 86 anys de domini nord-americà del canal, s’hi van realitzar successives millores (limitades per les mides de les rescloses originals) per tal d’aconseguir incrementar el trànsit marítim i la qualitat del servei. Del 1930 al 1936 es va construir la presa de Madden a la capçalera del riu Chagres per tal de regular millor les avingudes i emmagatzemar més aigua per als períodes secs. Del 1957 al 1971 es va eixamplar el tram més muntanyós del Corte Culebra (de 14,5 km de longitud), dels 91,5 m originals als 152 m. Del 1964 al 1977 es va procedir a la il·luminació per tal de permetre el funcionament nocturn de les rescloses i duplicar la capacitat efectiva del canal. I finalment, del 1980 al 1999 es va procedir a un segon eixamplament del Corte Culebra, fins als 192 d’amplària.
L’ampliació del canal de Panamà i la instal·lació de noves rescloses permetran el pas de vaixells més grans
© Stan Shebs
Al començament del segle XXI, el canal de Panamà –sota sobirania panamenya des del 1999– estava arribant a la seva capacitat màxima de transport, 280 milions de tones anuals d’acord amb CP-Suab (Canal de Panamà, Sistema Universal d’Arqueig de Bucs). L’Autoritat del Canal de Panamà (ACP) va liderar la redacció d’un pla director (2005-25) que va concloure que per a adaptar-se a la demanda creixent del trànsit marítim calia complementar el sistema doble de rescloses originals amb un tercer joc addicional de rescloses prou grans que permetessin el pas, no només dels grans vaixells actuals, sinó que estiguessin preparats per als vaixells del futur. Es van dissenyar dos complexos nous de rescloses, un a cada extrem del canal (Atlàntic i Pacífic). Cada conjunt està integrat per tres cambres o graons consecutius per a moure els vaixells entre el nivell del mar i el del llac Gatún. Cada cambra està dotada de tres tines laterals per a la reutilització de l’aigua que, amb un nombre total de 18, permetran omplir i buidar les noves rescloses per gravetat, sense haver de recórrer a l’ús de bombes. Cada cambra mesura 427 m de longitud per 55 m d’amplària i 18,3 m de fondària i les comportes seran rodants a causa de la seva gran longitud (55 m d’amplària). El projecte també considera la construcció de noves lleres de navegació per a connectar les noves rescloses amb les lleres existents, el calat i l’amplària de les quals s’augmentarà. El nivell màxim de funcionament del llac Gatún s’elevarà en 0,45 m des del nivell actual de 26,7 m, cosa que incrementarà la capacitat de reserva d’aigua utilitzable per a les rescloses.
L’execució del projecte té una durada de set o vuit anys i està previst que es puguin iniciar les operacions l’any 2015. El cost del projecte es va valorar en 5.250 milions de dòlars. D’aquest total, la construcció dels dos nous complexos de rescloses representa el 52%, les tines de reutilització de l’aigua el 12%, les lleres d’accés per a les noves rescloses el 16%, les millores en les lleres existents el 5% i les millores en el subministrament d’aigua el 5%. El 10% restant considera la inflació durant el període de construcció. Tot i el cost elevat, es preveu que el projecte sigui rendible, amb una taxa interna de retorn del 12%. La inversió permetrà duplicar la capacitat actual del trànsit pel canal, tot augmentant-ne l’eficiència operativa, i aportarà beneficis econòmics a Panamà. De fet, tots aquests aspectes es van tenir en compte quan, el 22 d’octubre de 2006, es va votar en referèndum popular si s’acceptava la proposta d’ampliació del canal amb la construcció del tercer joc de rescloses; la proposta va ser aprovada per una àmplia majoria del 78%.
Actualment, la mida màxima dels vaixells que poden circular a través del canal és la de la classe anomenada Panamax, que correspon a una eslora màxima de 294,1 m, una mànega de 32,3 m, un calat de 12,0 m en aigua dolça tropical (ADT) i un calat aeri o altura de 57,91 m, des de la línia de flotació fins al punt més alt del vaixell, i amb un tonatge al voltant de les 65.000 tones.
Amb l’ampliació, podran transitar pel canal vaixells de la classe Pospanamax, amb una eslora de 366 m, una mànega de 49 m i un calat màxim de 15 m en ADT. Aquestes mides responen al vaixell portacontenidors de mida més gran que utilitzen les navilieres en les rutes més freqüentades (que pot portar fins a 19 files de contenidors en amplada i tenir una capacitat de càrrega nominal de fins a 12.000 TEUs). Altres vaixells que després de l’ampliació podran circular pel canal són els de les classes Capesize i els bucs cisterna Suezmax, amb desplaçaments de fins a 170.000 tones.
En la licitació de les obres van participar diverses empreses constructores de l’Estat espanyol, tot formant part de grans consorcis internacionals; l’empresa Sacyr Vallehermoso, líder del consorci Grupos Unidos por el Canal –format per Sacyr, Impreglio (Itàlia), Jan de Nul (Bèlgica) i Cusa (Panamà)–, va guanyar el contracte de disseny i construcció del tercer joc de rescloses, el més gran dels que es van licitar. Aquestes obres comprenen la construcció d’atalls provisionals, dragatges, excavacions i terraplens, construcció dels murs i soleres de les rescloses i de les tines d’emmagatzematge d’aigua, instal·lació de comportes i vàlvules de mampara, construcció d’edificis i instal·lació d’elements electromecànics i de control. Els atalls provisionals, preses de terres, es construeixen en ambdós extrems, Pacífic i Atlàntic, per tal de poder excavar i construir en sec sengles rescloses. El volum de les excavacions que cal realitzar, 37 milions de metres cúbics entre rescloses, tines, fonament de les preses i canals d’aproximació, obliga a emprar maquinària de gran potència i tonatge típica de la mineria a cel obert. La roca excavada es triturarà per obtenir-ne àrids per al formigó i per als filtres, amb produccions previstes de pràcticament 300.000 m3 mensuals. El volum de formigó que caldrà col·locar en un termini aproximat de tres anys és de 4,8 milions de m3. Per fer-ho, l’empresa constructora ha previst la instal·lació de dues plantes de fabricació de formigó amb una capacitat total de 540 m3/h. Cal dir que les plantes tindran un sistema de refredament dels àrids grossos i de la sorra que, juntament amb l’addició d’aigua freda i d’escates de gel a la pastera, evitarà que el formigó s’escalfi massa, cosa que n’afectaria negativament la resistència.
Enginyeria xinesa
Durant els darrers trenta anys, l’enginyeria de ponts xinesa ha avançat molt a causa de la necessitat de salvar els grans obstacles naturals (grans rius, badies i estuaris) per a aconseguir una bona connectivitat viària entre els grans centres de població. No ha de sorprendre, doncs, que la Xina detingui ara diversos rècords de l’enginyeria de ponts. Al gener del 2011 es va inaugurar el pont més llarg que hi ha damunt el mar: el Qingdao Haiwan, que té una longitud de 42,5 km, quatre quilòmetres més que l’anterior rècord, el pont del llac Pontchartrain (Louisiana, EUA). El pont, que uneix el centre de la ciutat portuària de Qingdao (Shandong) amb el suburbi de Huangdao tot travessant la badia de Jiaozhou, consta de 6 carrils suportats per més de 5.200 pilars que permetran reduir en més de vint minuts el recorregut entre les dues ribes. Per construir aquesta obra magna en només quatre anys van caldre 10.000 treballadors repartits en torns de dia i de nit que, des de les dues ribes, van anar progressant fins a arribar a unir-se al mig. En la construcció es van invertir 450.000 tones d’acer i 2,3 milions de m3 de formigó, amb un pressupost de 6.400 milions d’euros. Va ser dissenyat per resistir sismes de magnitud 8, tifons o l’impacte d’un vaixell de 300.000 tones contra un pilar. A més, un aspecte molt rellevant d’aquest pont és el seu disseny, a càrrec del grup Shandong Gausu.
Tanmateix, el pont de Qingdao en pocs anys deixarà de tenir el privilegi de ser el pont més llarg damunt el mar, perquè al desembre del 2009 es va iniciar la construcció del pont de 50 km que unirà Zhuhai (al sud de la província de Guangdong) amb el centre financer de Hong Kong. Aquest pont, amb 35 km sobre mar obert, té un cost previst de 7.500 milions d’euros i estarà finalitzat el 2016.
Per tenir un ordre de magnitud de l’esforç que la Xina ha fet en la construcció de ponts, es poden comparar les xifres del 1978, quan hi havia 128.210 ponts de carretera amb una longitud total de 3.283 km, i 26.139 ponts de ferrocarril amb una longitud total de 1.099 km, amb les del 2008, quan es van comptabilitzar 594.604 ponts de carretera amb una longitud total de 25.240 km, i 52.355 ponts de ferrocarril amb una longitud total de 4.349 km. Milers d’aquests ponts són de gran llum –aquells que superen els 200 m de llum–, i el país posseeix tots els rècords de llum en la construcció de ponts d’arc, siguin de pedra, d’acer, de formigó armat o de tubs reblerts de formigó.
L’arc de pedra més gran que hi ha al món és el pont de Danhe (Shanxi), de 146 m de llum, que es va obrir al trànsit l’any 2000. El gruix de l’arc a la clau és de 250 cm mentre que a les arrencades és de 350 cm.
Un altre èxit de construcció de ponts a la Xina és el pont de Lupu, a Xangai, que disposa de l’arc metàl·lic més gran
© Kimon Berlin
L’arc metàl·lic més gran és el del pont de Lupu, a Xangai, que travessa el riu Huangpu amb un tram principal de 550 m de llum. Aquest pont es va completar el 2003 i va superar en 32 m l’anterior rècord que tenia el pont nou del riu Gorge a Virgínia de l’Oest (EUA). El pont de Lupu és constituït per tres trams de 100+550+100 m. L’arc principal té una fletxa –alçària entre l’arrencada i la clau– de 100 m, cosa que produeix una raó de la fletxa sobre la llum d’1/5,5. L’arc, pròpiament, és format per dos nervis bessons que tenen una secció caixó de 5 m d’amplària i un cantell que varia dels 6 m a la clau fins als 9 m a l’arrencada. Els nervis de l’arc estan connectats per vint-i-cinc membres de trava. Per compensar l’empenta horitzontal sobre els fonaments es van emprar cables d’acer, cosa que va permetre reduir molt el volum dels fonaments en un terreny de relativa poca capacitat portant.
El pont d’arc a base de tubs d’acer reblerts de formigó més gran és el de Wushan, sobre el riu Iang-Tsé, situat a l’embassament de les Tres Gorges, que es va completar al març del 2005. El tram central té una longitud de 460 m i una raó entre la fletxa i la llum d’1/3,8. El tauler del pont presenta 19 m d’amplària i l’arc està format per dos nervis bessons de gelosia metàl·lica de 4,14 m d’amplària i un cantell que varia dels 7 m a la clau als 14 m a les arrencades. La distància entre els eixos dels dos nervis és de 19,7 m. Els quatre cordons que formen els nervis són formats per tubs d’acer de 1.220 mm de diàmetre i 22 mm de gruix, reblerts de formigó de 60 N/mm2 de resistència a la compressió. La resta d’elements: diagonals, muntants, travessers, etc., són formats per tubs de menor diàmetre.
El pont d’arc de formigó armat de més llum és el pont de Wanxian, sobre el riu Iang-Tsé, de 420 m de llum i amb un tauler de 24 m d’amplària. L’arc principal és format per un caixó tricel·lular de 7 m de cantell i 16 m d’amplària. Es va completar el 1997.