Esclusas del Canal de Panama

Esclusas del Canal de Panamá

Las esclusas de Gatun del Canal de Panamá, vista hacia norte hacia el Océano Atlántico.

Diagrama del Canal de Panamá que muestra la secuencia de esclusas y de pasos que un buque pasa mientras transita el canal.

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 comoPanamax. 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.

Diseño

Animación en fotografía secuencial de 24 horas de la cámara superior de las esclusas de Miraflores

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 enGatún que 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[editar]

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[editar]

Las compuertas de las esclusas de Gatún se abren para un crucero entrando hacia el lado del Caribe del canal. Las compuertas en ambos extremos de la cámara superior son dobles por seguridad.

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 o «mulas»[editar]

Una «mula» en acción en las esclusas de Miraflores. Al fondo se puede ver el Centro de Visitantes de Miraflores .

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.

Las mulas ellos mismos corren en las pistas del estante, a las cuales se adaptan. Cada mula tiene un torno potente, actuado por el conductor; éstos se utilizan para tomar la línea adentro o para pagarla, para mantener la nave centrada la esclusa mientras que la mueven desde cámara a la cámara. Con tan poco como 60 cm (2 pies) de espacio en cada lado de una nave, la considerable habilidad se requiere de parte de los operadores. Buques más pequeños, tales como pequeños barcos del viaje y yates privados, se toman como tránsitos de la línea, donde las líneas de amarre a las paredes de la cerradura son manejadas manualmente por la línea manipuladores en la nave.