ESTRUCTURAS PARA LOS CAMINOS DE ESPAÑA
11ª
Parte
LOSAS
MARCOS MÚLTIPLES
Datos
complementarios al “Puente 9 de Octubre” en Valencia
Puente “9 de Octubre”,
en Valencia, sobre el antiguo cauce del río Turia, del arquitecto
ingeniero Santiago Calatrava
Hay que diferenciar dos partes
esenciales en esta estructura: la parte correspondiente a las
calzadas para vehículos; y la estructura correspondiente a las zonas
peatonales.
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| Zona de la estructura que se corresponde con la calzada de vehículos. |
En las fotografías adjuntas,
pertenecientes al período de construcción, se aprecian las dos zonas
bien diferenciadas: la parte de estructura perteneciente a las
calzadas y la correspondiente a la estructura peatonal.
La estructura perteneciente a
las calzadas para vehículos son módulos de pórticos simplemente
apoyados, con una losa superior continua pretensada.
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A la izquierda la
estructura correspondiente a la zona peatonal.
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Observamos que a cada pilar
le corresponde un jabalcón; y entre pilares un conjunto de 4
tirantes (en este caso son grupos de 4 barras “Dywidag”) de
pretensado, que su función es evitar el vuelco de la parte de
estructura que se corresponde con la parte peatonal del puente.
Un punto de apoyo: jabalcón;
y unos tirantes que evitan el vuelco de la estructura. Es en esta
parte de la estructura que tiene una similitud con la solución que
se adoptó con anterioridad en la cubierta del “Hipódromo de la
Zarzuela”
12
ª Parte
Estructuras
empujadas
Cada tipo de puente es
adecuado para un determinado rango de luces, y en general tiene
problemas teóricos, de construcción o de escala, que lo hacen
diferente de los demás; forman un subgrupo dentro de los puentes, no
homologables con otros subgrupos. Dicho de otra manera: cada puente
tiene una historia suya propia no extrapolable a ningún otro. Y
esto vale para cada una de las distintas tipologías de puentes
(también se debe aplicar a toda Obra Pública, y en general a todo
tipo de construcción). Qué tienen en común: los materiales de
construcción y algunos procedimientos constructivos; aunque siempre
adaptados a cada proyecto.
En esta capítulo,
describiremos algunos ejemplos de cómo se puede salvar un obstáculo
que impide la continuidad de una vía de comunicación entre dos
puntos, próximos (con un solo vano) o alejados (de varios vanos con
apoyos intermedios), construyendo la estructura completa o parcial,
en uno de los estribos, y mediante el procedimiento constructivo de
“empuje” salvar la discontinuidad. Empezaremos por puentes para
ferrocarriles.
Ya en dos capítulos
anteriores (pares 6ª y 8ª) tocamos de pasada el tema de las
“estructuras
empujadas”, pero
no de forma general y exhaustiva.
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Estructura para paso del
ferrocarril
que atraviea un barranco.
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Antes de existir el sistema
de lanzamiento mediante el empuje de la estructura, base del
puente, vemos en la fotografía adjunta, la estructura que había
que construir cuando era imposible nivelar la plataforma para vía
de ferrocarril mediante la ejecución de un terraplén.
El
empuje de puentes se desarrolló en la segunda mitad del siglo XIX
para ubicar en su situación definitiva grandes viaductos metálicos
de celosía. De hecho, la ligereza de los tableros metálicos y
mixtos es una ventaja sobre los de hormigón, mucho más pesados; sin
embargo, hoy día y como veremos en algunos ejemplos es habitual la
construcción de estos puentes con hormigón pretensado. Los puentes
de ferrocarril, en particular, son estructuras idóneas para
construirlas mediante empuje, ya que las pendientes de los trazados
para los ff. cc. son muy pequeñas, prácticamente horizontales, y
más para los trazados de Alta Velocidad.
Así
mismo esta estructuras pueden ser transportadas por ferrocarril, ya
sea en estructuras completas o mediante módulos que se ensamblaran
antes de ser lanzadas.
Esquema
de ejecución y medios de deslizamiento
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| Sistema de rodadura |
Los primeros viaductos suizos
de ferrocarril con vigas de celosía se construyeron en Suiza en 1855
sobre los ríos Thur, en 1855; Sitter, en Brugger, en 1856, y
Aare, en Berna, en 1858.
En 1856 se construyó el
puente de f. c. sobre el río Sitter, en Brugge, Suiza: son vigas de
celosía, y el tablero se construyó,
probablemente por primera vez, por el sistema de empuje.
Las pilas fueron metálicas sobre pedestal de piedra. El
deslizamiento se realizó sobre rodillos.
Puente
celosía sobre el río Sitter, en Grugger (Suiza) en 1856 con pila
auxiliar.
Como ya comentamos, para el lanzamiento de estas estructuras de celosía, no es necesario acoplar en el extremo una “nariz” para que se apoye en el siguiente pilar antes de llegar la estructura y así evitar el pandeo de la misma y apoyarse en el pilar. En este gráfico, por tratarse de luces de más de 30 m, se utilizó una pila auxiliar. Cuando veamos las estructuras empujadas de hormigón, veremos que este medio auxiliar es necesario.
Puente
de f. c. Busseau-sur Creuse
 | |||
| Puente Busseau-sur Creuse. Se empujó el tablero sobre rodillos. |
Esta
estructura se compone de 6 vanos de 41,25 m + 4 de 50 m + 41,25 m.
La
construcción consistía en empujar sobre rodillos el tablero en
voladizo, desde una pila a la siguiente, y desde el extremo del
voladizo, mediante una grúa en punta, se montaba sobre la pila.
Puente
sobre el río Esla (km 107,052)
Este
puente, situado a dos kilómetros de Palanquinos, fue con sus 300
metros de longitud el gran orgullo de los ingenieros. Tanto es así,
que el proyecto se presentó en las Exposiciones Universales de 1867
y 1878. Es uno de los primeros puente empujados en España.
Como ya hemos podido apreciar
en alguno de los ejemplos anteriores, los puente de estructura
metálica de celosía tiene la ventaja, sobre los de hormigón
armado/pretensado que son estructuras muy ligeras pero de gran
resistencia a la flexión por lo que pueden lanzarse y quedar en
voladizo sin que se produzcan pandeo considerable y, con algún apoyo
provisional intermedio, completar la ejecución de la estructura
colocándola en su posición final.
Debemos
añadir que estos puentes metálicos de celosía suelen íntegramente
montarse en talleres específicos y ser transportados al lugar de su
ubicación, ya sea totalmente construidos, o por partes si este es de
gran longitud. En ambos casos se transportan, en su recorrido final,
por ferrocarril hasta el borde donde deberá situarse, empleando el
sistema de colocación por “empuje”.
Puente
de la MUGA
El Puente de La Muga es una
estructura de tres vanos de 30,48 m isostáticos.
El puente de construyó
totalmente en taller como una única estructura para facilitar el
lanzamiento y crear el puente. Una vez situado en la posición
definitiva, se cortó con sopletes para dejar la estructura
isostática simplemente apoyada en las pilas y estribos. El
transporte, hasta el borde del estribo, se realizó por ferrocarril
con un vagón especial.
Veamos el esquema de
construcción
El puente una vez que llega al
borde del estribo empieza el lanzamiento por empuje, y una vez que se
halla salvando el río, la estructura debe bajarse hasta el nivel del
trazado de las vías, ya que la superestructura (vías y catenaria)
para el paso de los trenes es por la parte superior de la estructura.
Como ya hemos indicado, estas
estructuras suelen transportarse por ferrocarril.
En su posición definitiva se
procede, como ya se ha indicado, a cortar las uniones que sirvieron
para la maniobra de su colocación, dejando el puente en situación
de estructura isostática.
Modelo
de estructuras de celosía
Independiente de que cada
ingeniero proyectista puede general una estructura metálica
original, existe una serie de modelos patentados que suelen aplicarse
para la ejecución de los puentes metálicos de celosía para
ferrocarriles.
Vigas de celosía: Vierendel;
Pratt; Hove; Rombo; En “K”; Warren.
La
armadura funciona de forma análoga a la viga. La hilera superior de
elementos, llamado cordón
superior, queda
en compresión, al igual que el ala superior de la viga. Los
elementos que forman el cordón inferior, como el ala inferior de la
viga, quedan en tensión.
Los
elementos verticales y diagonales que van de uno a otro cordón
quedan en tensión o en compresión según la configuración y según
cambia la posición de la carga móvil. Los elementos sujetos sólo a
tensión bajo cualquier patrón de carga posible son esbeltos. Los
demás elementos son más masivos; pueden ser piezas que dejen el
centro hueco y que a su vez estén formadas por pequeños elementos
triangulares.
Adjuntamos algunos esquemas
Fric (Federico Trullás
Figueras)
Ingeniero Técnico de Obras
Públicas
,
Bibliografía consultada
Publicaciones de la Empresa ACS, de D. Miguel Aguiló, Dr. ICCP y catedrático de Historia y Estética de Ingeniería Civil.
Memorias
y publicaciones de la Empresa Auxini.
Puentes
de hormigón armado I y II, de Carlos Fernández Casado y Leonardo
Fernández Troyano ICCP.
La obra
de ingeniería como obra de arte, de Javier Manterola, ICCP.
Artículos
varios e Internet.
Revistas
de Fomento.
Experiencia
propia en la redacción de “memoria de ejecución” para
Licitaciones en Obras Públicas.
El
Escorial, a 5 de abril de 2018
CONTINUARÁ
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