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CANAL
DE PANAMA - DISEÑO DE LAS EXCLUSAS |
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Canal de Panama - Diseño
de las Exclusas
El plan original para la construcción
de un canal de esclusas requería de un juego
de esclusas de tres niveles en Gatún, uno de
un nivel en Pedro Miguel y uno de dos niveles en Cerro
Sosa. A fines de 1907, se decidió cambiar las
esclusas de Cerro Sosa más hacia adelante, en
Miraflores, principalmente porque el nuevo sitio ofrecía
fundaciones más estables para la construcción,
pero también porque permitía mayor protección
contra bombardeos marítimos.
Las esclusas recibieron sus nombres
de ubicaciones geográficas ya existentes antes
de que se construyera el Canal. Todas las cámaras
de las esclusas tienen las mismas dimensiones - 110
pies de ancho por 1,000 pies de largo - y están
construidas en pares. O sea que dos pares de cámaras
corren lado a lado para acomodar el tráfico en
dos vías, ya sea en direcciones opuestas al mismo
tiempo o en la misma dirección, dependiendo de
las necesidades de tránsito. Las Esclusas de
Gatún tienen tres niveles o pares de cámaras,
las de Pedro Miguel tienen un nivel y las de Miraflores
tienen dos niveles, haciendo un total de seis pares
con 12 cámaras en total. Las esclusas han sido
reconocidas como el triunfo estructural del Canal de
Panamá y constituyen un aspecto único
de la vía acuática. Para el tiempo de
su construcción, la estructura completa, sus
dimensiones y su innovador diseño sobrepasaron
los de cualquier estructura similar existente y aún
en la actualidad son consideradas una maravilla de la
ingeniería del mundo.
Tomó cuatro años construir
todas las esclusas a partir de la primera capa de concreto
colocada en Gatún el 24 de agosto de 1909. Hasta
finales de la década de 1800, el concreto, una
combinación de arena, grava y cemento, había
sido poco utilizado en la construcción, y se
utilizaba mayormente en pisos y sótanos. Todavía
había mucho por aprender y muchas decisiones
por tomar sobre la ciencia del concreto, que requiere
de medidas específicas y controladas de las cantidades
y tamaño agregado del agua, cemento y arena,
al igual que una programación cuidadosa de un
eficiente sistema de transporte del sitio de origen
a su destino. El trabajo de concreto en Panamá
era un reto sin precedentes, cuyo volumen total no sería
igualado, si no hasta la construcción de la Represa
Boulder en la década de 1930.
A pesar de la novedad de la ciencia,
los resultados fueron extraordinarios. Luego de más
de 80 años de servicio, el concreto de las esclusas
y vertederos del Canal de Panamá está
en condiciones casi perfectas, lo cual resulta para
los ingenieros de la actualidad uno de los aspectos
más excepcionales de todo el Canal.
Los barcos de la organización
del Canal -- el Ancón y el Cristóbal --
trajeron de Nueva York todo el cemento para construir
las esclusas, represas y vertederos. En el lado Atlántico,
la grava y la arena llegaron por mar desde áreas
al este de Colón, la grava desde una gran planta
de trituración en Portobelo y la arena de Nombre
de Dios. Para el Pacífico, la roca fue sacada
y triturada en el Cerro Ancón; la arena se trajo
de Punta Chame en la Bahía de Panamá.
Tres hombres, el Teniente Coronel Harry
Hodges, Edward Schildhauer y Henry Goldmark fueron responsables
en gran parte por el diseño de ingeniería
de las esclusas. El trabajo tomó años
de planificación por adelantado. Hodges era oficial
del Ejército y valioso asistente de Goethals
y era responsable de todo el diseño y construcción
de las compuertas de las esclusas, indiscutiblemente
la responsabilidad técnica más difícil
de todo el proyecto. Goethals señaló que
el Canal no hubiera podido ser construido sin Hodges.
Schildhauer era ingeniero eléctrico y Goldmark
estuvo a cargo del diseño de las compuertas de
las esclusas.
Por supuesto que el factor clave en
toda la empresa del Canal fue, y sigue siendo, el agua.
El agua eleva los barcos 85 pies sobre el nivel del
mar hasta la superficie del Lago Gatún, los lleva
a través de la Cordillera Continental y los vuelve
a bajar al nivel del mar en el océano opuesto.
El agua también sirve para generar energía
eléctrica, para operar los motores eléctricos
que abren y cierran las compuertas y las válvulas
y las locomotoras eléctricas de las esclusas.
El Canal de Panamá no utiliza
bombas; el agua realiza su trabajo utilizando solamente
la fuerza de gravedad. El agua entra o sale a través
de túneles gigantes, o alcantarillas, de dieciocho
pies de diámetro, que corren a lo largo de los
muros central y laterales de las esclusas. Alcantarillas
más pequeñas se ramifican en ángulo
a la derecha y corren lateralmente bajo el piso de cada
cámara de las esclusas, 20 en cada cámara.
Cada alcantarilla cruzada tiene cinco salidas, haciendo
un total de 100 hoyos en cada cámara para que
el agua entre o salga, dependiendo de qué válvulas
se abren o cierran. Este gran número de hoyos
distribuye el agua de forma pareja sobre toda el área
del piso para controlar las turbulencias.
Para llenar una esclusa, se cierran
las válvulas principales en el extremo más
bajo de la cámara, mientras que se abren las
que se encuentran en el extremo superior. El agua fluye
del lago a través de las grandes alcantarillas
hacia las alcantarillas cruzadas y sube a través
de los hoyos en el piso de las cámaras. Para
sacar el agua de las esclusas, se cierran las válvulas
en el extremo superior y se abren las del extremo inferior.
Las compuertas de las esclusas constituyen
las partes móviles más llamativas del
Canal. Las compuertas se mueven como puertas dobles.
La construcción hueca e impermeable de las mitades
inferiores las hace flotar en el agua, reduciendo grandemente
el trabajo de las bisagras. Todas las hojas de las compuertas
miden 64 pies de ancho por 7 pies de grosor. Sin embargo,
varían en altura de 47 a 82 pies, dependiendo
de su ubicación. Por ejemplo, las compuertas
de las cámaras bajas de las Esclusas de Miraflores
son las más altas debido a la variación
extrema en las mareas del Pacífico.
El diseño y construcción
de todas las compuertas de las esclusas constituyó
uno de los grandes retos de ingeniería para el
Canal y uno de sus mayores triunfos. El mecanismo sencillo
pero poderoso para operar las compuertas fue diseñado
por Edward Schildhauer. Su diseño no tenía
un modelo establecido a seguir. Sin embargo, cada aspecto
de este vital mecanismo debía ser diseñado
y fabricado con precisión para que trabajara
sin fallas y fuera confiable. Las compuertas debían
moverse con facilidad y al mismo tiempo soportar una
enorme presión. Poderosos brazos de acero conectan
las hojas de las compuertas de las esclusas a enormes
engranajes maestros empotrados dentro de las paredes
de las esclusas. Cada engranaje maestro de 20 pies de
diámetro, colocado horizontalmente, es movido
por un motor eléctrico. Cuando están en
operación, el engranaje y el brazo funcionan
como la rueda y la vara conectora de la locomotora de
un ferrocarril al abrir y cerrar las compuertas.
En las Esclusas de Miraflores, cada
cámara de las esclusas, excepto las de las esclusas
inferiores, tiene un juego de compuertas intermedias.
El propósito de estas compuertas es conservar
agua al reducir el tamaño de la cámara,
si el barco en tránsito no es uno de los gigantes
Panamax y puede ser acomodado dentro de una cámara
de 600 pies.
Como las mismas compuertas de las esclusas
son una especie de represa y están sobre el nivel
del mar, se tomaron precauciones para protegerlas de
daños que pudieran permitir que el agua del lago
se saliera y fluyera hacia el mar. Una de esas medidas
fue colocar compuertas dobles delante de la nave, una
principal y otra de seguridad, en los sitios en los
que un daño a las compuertas pudiera permitir
la unión de los dos niveles, o sea, en los extremos
superior e inferior de la esclusa superior a cada nivel
y a ambos lados del único nivel en las Esclusas
de Pedro Miguel.
Además, se instalaron cadenas
de hierro para defensa que se extendían a través
de las cámaras entre las paredes de las esclusas
y protegían las compuertas de seguridad. La cadena
era bajada sólo cuando el barco se encontraba
en la posición adecuada y bajo el control de
la locomotora de remolque. La idea era que si el barco
perdía el control y golpeaba la cadena, un liberador
automático iría soltando la cadena lentamente
hasta que el barco se detuviera, limitando así
los daños posibles. Por lo costoso de su mantenimiento,
en comparación con lo poco que era utilizado,
la Junta Directiva aprobó la remoción
del sistema de cadenas en julio de 1976, excepto en
los extremos superiores de las esclusas de Gatún
y Pedro Miguel; las cadenas remanentes se removieron
en octubre de 1980.
De todos modos, quedó un dispositivo
para resguardar los barcos que pudieran chocar contra
una compuerta de seguridad. Este dispositivo es lo que
se conocía como represa de emergencia, y estaba
instalado en las paredes laterales a la entrada de cada
esclusa superior entre la cadena para defensa y las
compuertas de seguridad. Era un enorme aparato de acero
colocado para que girara hasta el otro lado de la entrada
de las esclusas en unos dos minutos en caso de emergencia.
Una serie de vigas maestras para puertas de desagüe
descenderían, formando andenes y se bajarían
enormes planchas de acero hasta sellar el cauce. Como
nunca se utilizaron, las represas de emergencia fueron
removidas a mediados de 1950.
La electricidad era la fuerza que movía
los cablevías, grúas, trituradoras de
piedra y mezcladoras de cemento en los tiempos de la
construcción del Canal. Un canal todo eléctrico
fue una innovación durante la primera década
del siglo XX. Las operaciones de las esclusas requerían
de unos 1,500 motores eléctricos, pues todos
los controles eran eléctricos. La Compañía
General Electric fabricó casi la mitad del equipo
eléctrico requerido durante la construcción
y virtualmente todos los motores, relés, interruptores,
cableado y equipo generador permanente. También
construyeron las locomotoras de remolque originales
de las esclusas y todo el sistema de iluminación.
El sistema de locomotoras eléctricas
de remolque fue diseñado para proporcionar control
completo sobre el movimiento de las naves que transitaran
las esclusas. Diseñadas por Schildhauer, las
locomotoras se mueven sobre rieles construidos sobre
las paredes de las esclusas y operan a una velocidad
de unas 2 millas por hora. Un factor importante que
se consideró durante su diseño fue que
las locomotoras deberían pasar por la inclinación
de 45 grados entre las cámaras de las esclusas.
Las locomotoras fueron construidas en Schenectady, Nueva
York, a un costo de $13,000 por unidad.
Schildhauer también diseño
el concepto básico del sistema de control de
las esclusas, aunque su desarrollo fue un esfuerzo conjunto
con la General Electric. Toda la operación de
las esclusas se dirige desde una caseta de control construida
en el muro central de la cámara superior de las
esclusas. Desde aquí, con un panorama de las
esclusas enteras libre de obstáculos y con un
tablero de controles sagazmente diseñado, una
sola persona puede manejar todas las operaciones que
involucra el paso de un buque, excepto el movimiento
de las locomotoras de remolque.
El tablero de controles es una representación
en miniatura de las esclusas. Todo lo que ocurre en
las esclusas ocurre también en el tablero de
controles, exactamente al mismo tiempo. Los interruptores
que mueven las compuertas de las esclusas y demás
mecanismos del sistema están ubicados a un lado
de la representación de ese mecanismo en el tablero
de controles. Para elevar a un enorme buque en tránsito
dentro de una cámara de las esclusas, el operador
sólo tiene que girar una pequeña manivela
de cromo.
Otra ingeniosa parte del sistema son
las complejas rejillas formadas por barras entrelazadas
instaladas debajo del tablero de controles, donde no
se pueden ver, que interconectan los interruptores mecánicamente.
Cada manivela debe ser girada en la secuencia adecuada
o no girará. Esto elimina la posibilidad de hacer
algo mal u olvidar un paso.
Sólo en un sistema que opere
eléctricamente se podría controlar las
esclusas desde un punto central. Un motor individual
dentro del sistema puede ser ubicado desde el tablero
de controles hasta a media milla de distancia. Este
mismo sistema ha estado en uso virtualmente sin cambios
durante más de ocho décadas y continúa
trabajando perfectamente.
Las esclusas del Atlántico fueron
terminadas primero; las de Pedro Miguel, con un solo
escalón, segundo; y las de Miraflores en mayo
de 1913. Toda la fuerza laboral tenía una moral
altísima. El 20 de mayo de 1913, las palas a
vapor No.222 y No.230, que lentamente habían
estado acortando la distancia en el Corte Culebra, se
encontraron "en el fondo del Canal". A 40
pies sobre el nivel del mar, el Corte había llegado
a su profundidad total en los días de la construcción.
Las compuertas de seguridad en Gatún funcionaron
sin falla alguna la segunda semana de junio de 1913,
y el 27 de junio se cerró la última de
las compuertas del vertedero de la Represa de Gatún,
permitiendo al lago llenarse hasta su nivel máximo.
La excavación seca terminó tres meses
más tarde. En enero de 1913, cuando un deslizamiento
de tierra en Cucaracha devolvió 2,000,000 de
yardas cúbicas de tierra al Corte, se decidió
inundar el Corte y dragar el desperdicio. La última
pala a vapor levantó la última roca en
el Corte la mañana del 10 de septiembre de 1913,
que fue sacada del Corte en el último tren de
desechos halado por la locomotora No.260.
El remolcador Gatún, asignado
a la entrada del Canal en el Atlántico para remolcar
barcazas, tuvo el honor, el 26 de septiembre de 1913,
de realizar la primera prueba de un esclusaje por las
Esclusas de Gatún. El esclusaje fue perfecto,
aunque todas las válvulas fueron controladas
manualmente ya que el tablero central de controles aún
no estaba listo.
El 30 de septiembre, como para probar
una vez más el sistema, hubo un terremoto que
sobrepasó la capacidad de las agujas del sismógrafo
en Ancón. Aunque hubo deslizamientos de tierra
en el interior y paredes rajadas en algunos edificios
en la ciudad de Panamá, Gorgas informó
a Washington que: "No se ha sufrido ningún
daño en ninguna sección del Canal".
Seis grandes tuberías en el
dique de tierra en Gamboa inundaron el Corte Culebra
esa misma semana. Luego, el 10 de octubre de 1913, el
Presidente Woodrow Wilson oprimió un botón
en Washington y transmitió por telégrafo
desde Washington a Nueva York, de aquí a Galveston
y por último a Panamá, la señal
que voló el centro del dique para completar la
inundación del Corte y unirlo con el Lago Gatún.
Dragas, remolcadores, barcazas
y grúas flotantes que habían estado operando
en las aproximaciones del Canal al nivel del mar y en
las dos bahías terminales, muchos de ellos dejados
por los franceses, fueron traídos para limpiar
el Corte. Las barcazas botaban los desechos en áreas
designadas del Lago Gatún, de la misma forma
en que hacía mucho tiempo Philippe Bunau-Varilla
había dicho que debía hacerse. Se instalaron
luminarias que permitieron trabajar en el Corte las
24 horas del día. La vieja draga francesa de
escala Marmot, realizó el "primer corte"
a través del deslizamiento de Cucaracha el 10
de diciembre de 1913, abriendo el cauce por primera
vez.
Vea tambien:
Los primeros
Planes para un Canal
La Tierra
en Panama
La Construccion
del Canal Frances
La
Construccion del Canal por los Estadounidenses
Fuerza
Laboral
Corte
Culebra
Culminacion
de la Construccion
Reseña
Historica
Bibliografia
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