La aplicación de ACEModule™ para la restauración de arroyos en el río superior del puente cóncavo de Shubu, municipio de Baoshan, condado de Hsinchu, Taiwán

Este caso presentado fue parte del proyecto de restauración del drenaje de arroyo Yangang en Hsinchu, Taiwán. La cuenca del arroyo Yangang pertenecía a la situación de drenaje de las tierras altas y era un área de desastre potencial para inundaciones. Antes de la restauración, debido a la sección de drenaje insuficiente, muchos meandros y giros de la sección han causado una vegetación excesiva y sedimentación severa. Por lo tanto, cada vez que atacan lluvias torrenciales, continúan ocurriendo desastres de inundaciones iniciados por el desbordamiento de los cursos de agua. Este proyecto se llevó a cabo mejorando el ancho del canal para eliminar los desastres por inundaciones. La restauración combinó las estrategias de construcción estética paisajística y ambientalmente amigable para lograr la armonía y el equilibrio entre el proyecto y el entorno natural. Según las condiciones del sitio, la restauración consistió en dos tipos de revestimientos: hormigón armado simple y ACEModule™ apilado. Este caso de estudio describe esta última construcción.

El arroyo objetivo estaba ubicado principalmente en un área agrícola. Principalmente recolectó el drenaje de las tierras de cultivo locales y la escorrentía superficial cuando ocurrieron fuertes lluvias. Debido a que la capacidad de la sección de flujo del arroyo no puede acomodar la descarga de agua en esta área, la escorrentía no pudo drenar de manera eficiente, por lo tanto, desbordó la orilla del río y provocó inundaciones en el área circundante. El estrago destruyó gravemente tierras, cultivos y propiedades, entonces la vida de los residentes fue afectada significativamente. Además de las dificultades de ingeniería, también encontramos importancia ecológica para el medio ambiente local. En dicha zona había muchas especies notables, como: el martín pescador común, el martín garganta gris, el piscator Fowlea y el Hylarana guentheri. Se observaron estas especies a lo largo del arroyo, lo que indica que mantener un entorno ecológico era extremadamente necesario para las criaturas vivas en el sitio. Por lo tanto, además de garantizar la función de drenaje y control de inundaciones del arroyo, también se debe prestar especial atención a la reducción de los impactos biológicos y ambientales de las instalaciones de ingeniería.

1. Diseño
La estrategia de diseño para la restauración fue primero ampliar la sección de drenaje para mejorar la capacidad de flujo y la eficiencia del arroyo. En segundo lugar, construir un sistema de revestimiento confiable a lo largo del arroyo para evitar cualquier posible destrucción hidráulica o erosión de la orilla del río. Según las condiciones del sitio, la restauración consistió en dos tipos de revestimientos: hormigón armado tradicional y sistema ACEModule™. Este caso de estudio describe esta última construcción.
Para las secciones a lo largo del arroyo con curvatura variada, el revestimiento de la estructura de hormigón armado prácticamente no era factible debido a la complicada calidad y al mayor costo del encofrado. El diseñador presentó el ACEModule™, un sistema patentado de revestimiento de bloques de hormigón hueco prefabricado apilable desarrollado por ACE Geosynthetics para resolver el problema. Cada bloque de hormigón, con cara vista o con una cara, tiene una dimensión estándar de 100 cm de largo, 65 cm de ancho y 50 cm de alto. El sistema se inició colocando una cimentación de hormigón armado de 1,7 m de espesor como base del revestimiento. Luego, se apilaron cuatro capas de ACEModule™ sobre los cimientos para que sirvieran como estructura principal del revestimiento.
La estructura rígida de hormigón de ACEModule™ puede resistir el ataque directo del flujo de agua, protegiendo la orilla del río y manteniendo la estabilidad. Al final de la sección de la curva, la pendiente del lecho del río fue ajustada por los escalones en forma de arco. Una estructura particular de este tipo también puede reducir la erosión local de la punta de los escalones del antepecho por el flujo de inmersión causado por las diferencias de elevación.
Las tres capas inferiores de ACEModule™ adoptan unidades estructurales sin caras. Luego se rellenaron guijarros y cantos rodados en la estructura hueca para proporcionar un hábitat poroso para los organismos acuáticos. Mientras que la capa superior de ACEModule™ adoptó unidades estructurales con caras, cada pieza del módulo se rellenó con bolsas de suelos para plantar y crear un entorno natural y un paisaje verde. Además, para mantener y respetar el sistema ecológico local único, los diseñadores utilizaron las alcantarillas de hormigón armado existentes en el revestimiento. No fueron solo para drenaje, sino que también fueron hábilmente diseñados como pasajes para animales río arriba y río abajo para apoyar el mantenimiento de la biodiversidad ribereña.

2. Construcción
La superficie de cimentación y la parte posterior de cada capa de ACEModule™ se colocaron con una capa de geotextil como separador para evitar la pérdida de suelo detrás del revestimiento. Las capas superior e inferior de ACEModule™ se apilaron en un patrón de unión en camilla. Se reforzaron con barras de refuerzo de anclaje para aumentar la resistencia y la estabilidad. Cuando se levantó y ensambló cada ACEModule™, se dispuso en secciones y en secuencia. Los elementos ACEModule™ se diseñaron con estructuras únicas de mortaja y espiga para conexiones confiables, también se pueden aplicar con flexibilidad los bloques de formas extrañas y particulares a esas curvas irregulares o secciones onduladas o al final del borde estructural. Dicho ensamblaje facilita lograr la precisión requerida por la longitud del canal y el diseño de la curvatura.

En este caso, se utilizó el sistema ACEModule™ para la protección de la ribera y la prevención de inundaciones. Su estructura de hormigón prefabricado y su diseño hueco facilitan la construcción y presentan beneficios sustanciales para garantizar la seguridad, la construcción simple, el embellecimiento del paisaje y el medio ambiente ecológico:

1. Garantía de seguridad: el sistema ACEModule™ está compuesto por unidades de estructura de hormigón prefabricado con buena calidad. Por su rigidez y alta resistencia a la socavación y la erosión, puede ser aplicado para la protección de riberas, reduciendo así los desastres por inundaciones y garantizando la seguridad de las personas y los bienes.

2. Construcción simple: la construcción de ACEModule™ es relativamente simple en comparación con las estructuras ribereñas tradicionales. Con los módulos unitarios y la construcción de conjuntos de mortaja y espiga, los requisitos de materiales, equipos y mano de obra para los trabajos de campo no son complicados. La instalación también presenta menor ruido, vibración y menor perturbación del sitio.

3. Paisaje estético: los ensamblajes del módulo y la espiga del sistema ACEModule™ pueden adaptarse a diferentes condiciones del sitio y las necesidades del paisaje de la orilla del río, como la curvatura o la forma ondulada del río serpenteante. ACEModule™ también proporciona espacios de plantación paisajísticos o estacionales para realzar la belleza visual general.

4. Restauración ecológica: el diseño hueco del sistema ACEModule™ es adecuado para diversos materiales naturales o artificiales para crear un espacio y un ambiente amistoso para enriquecer el hábitat ecológico del río y diversificar las especies.