Puentes en arco: evolución y tendencias [IV]

EVOLUCIÓN DE LOS ARCOS METÁLICOS

En el transcurso de esta evolución de los arcos de hormigón los arcos metálicos también han evolucionado extraordinariamente. Vamos a referirnos tan solo a los cuatro de mayor luz en la actualidad.



Los arcos de Hell gate, Sydney Harbour y Bayona están ligados por una historia común. En efecto: cuando se convocó el concurso de proyecto para el arco de Sydney Harbour se pensó inicialmente en puentes colgantes. Sin embargo diferentes personas del jurado visitaron New York para conocer los puentes de Manhatan y vieron el hermosísimo arco de Hell Gate sobre el East River antes de que este alcance la isla de Maniatan (Figura 36). A partir de aquí se formo la idea de que el puente australiano debía ser como el Hell Gate de New Cork. Así fue adjudicado el concurso a un arco que era prácticamente una homotecia del Hell Gate ya que este tenía 200 m de luz y aquel 503 m (Figura 37).

La historia no se acabó aquí, pues la Autoridad de los Puentes de la Isla de Manhatan, celosa del nuevo record del mundo y de la copia que le habían hecho, decidió construir un puente idéntico pero con un metro más de luz. Fue el Bayona Bridge que une New Jersey con State Island y tiene 504 m de luz (Figura 38). A diferencia de los dos precedentes el arco de Bayona no tiene torres de piedra en sus dos ,estribos con lo que estéticamente resulta mucho menos logrado y estáticamente pone de manifiesto que dichas torres, aunque ayudan a verticalizar la resultante del arco, no son realmente imprescindibles.

El siguiente puente metálico que fue record del mundo es el New Gorge River cerca de Fayetville (Figura 39). Se sitúa en un entorno privilegiado ya que cruza a gran altura sobre un valle en un parque nacional en West Virginia EEUU, donde organizan el día del puente en él que celebran todo tipo de actividades deportivas, alguna relacionada con el puente como saltar en parapenter desde el mismo.

El arco tiene 518 m de luz. Fue proyectado por Michael Baker y construido en 1977 con acero tipo corten y uniones atornilladas. La construcción comenzó con el tendido de un cable con helicóptero para cable guía de un blondín entre ambas márgenes. Después se construyeron sendas torres para posicionar el blondín que seria utilizado como grúa para llevar y colocar las grandes piezas de acero para el arco, las pilas y el tablero. Estas piezas eran grandes para disminuir el número de uniones en obra, se fabricaban en taller con montaje en blanco incluido y se llevaban por tren y carretera hasta la obra. El avance se hizo por voladizos sucesivos (Figura 40) atirantados a la parte de puente ya construido en los viaductos de acceso. El cierre en clave del arco se hizo con previa abertura del mismo mediante cilindros hidráulicos para compensar la temperatura con la media del año. (Figura 41).

Como queda dicho el arco es de acero corten y, como el clima de West Virginia es muy riguroso en invierno, se utilizaba sal para combatir el hielo en el pavimento. Esto produjo una interferencia en la formación de la pátina protectora de oxido de cobre ya que se forma cloruro de cobre en su lugar, con lo que la corrosión progresa. Afortunadamente este problema se descubrió a tiempo y se procedió a limpiar el puente de sal y a utilizar en adelante otros agentes químicos contra el hielo.

El arco metálico Lupu sobre el río Huangpu ha sido terminado el 28 Junio del 2003 y con sus 550 m de luz detenta en la actualidad el record del mundo para arcos (Figura 42). El Proyecto es debido al Shangai Municipal Engineering Design Institute y al Shangai Urban Construction Design Institute. El arco forma parte de una autopista de peaje sombra que comunica el Norte y el Sur de la ciudad.

Se trata de un arco de tablero intermedio que utiliza cables sobre el tablero como tirante. El arco esta formado por dos arcos inclinados respecto a la vertical 1H/5V que casi se tocan en clave. La relación luz Flecha es de 5.5. La sección transversal de estos arcos esta formada por sendos cajones metálicos monocelulares de ancho constante (5 m) y canto variable (de 6 m en clave y 9 m en arranques). El tablero es así mismo una sección transversal metálica en losa ortotropa con sendos cajones en los bordes (Figura 43). El tablero lleva además en sus bordes cables horizontales de para absorber el tiro del arco antes de tener colocado el tablero.  tablero. El tablero tiene 39.5 m de ancho y un canto constante de 2.7 m. En los vanos laterales el tablero se modifica a una sección cerrada del mismo canto. Existe 27 vigas de arriostramiento, a una distancia de 13.5 m entre los arcos en el tramo sobre el tablero y algunas más en “K” en el tramo bajo el tablero. Estas vigas son igualmente de alma llena.

 

La construcción se hizo simultáneamente desde ambas orillas del rió. Todas las uniones en obra se realizaron mediante soldadura. Primero se construyeron las secciones de arco debajo del tablero con sus pilas y tablero incluido. A partir de aquí se avanzó en voladizo con atirantamiento provisional a unas torres temporales que se construyeron precisamente encima de las principales del arco (Figura 44). Una vezFigura 44: Construcción con tirantes temporales alcanzada la clave del arco se utilizó una dovela de cierre soldada a un lado y atornillada provisionalmente al otro lado, de manera que fue posible esperara a tener una temperatura de 20º, que se estimo como temperatura media del año, para cerrar el arco. Después se atirantó el arco con los cables citados que quedaron permanentes en el tablero. Las dovelas de este último se transportaron sobre barcazas y se elevaron desde el arco por medio de equipos de lifting montados sobre unos carros que rodaban sobre la parte superior de los arcos (Figura 45). Se han instalado deshumidificadores en el interior del tablero y de los arcos y se ha monitorizado para seguir su comportamiento estructural futuro.

Es de destacar que, en la comparación de soluciones alternativas contempladas durante el estudio preliminar, el arco era más económico que un puente colgante y ligeramente más caro que un puente atirantado de la misma luz. También hay que destacar que la tipología de arco de alma llena es diferente de la de los puentes que hasta ese momento habían tenido el record del mundo que eran todos de celosía. La justificación que los proyectistas hicieron de esta decisión fue puramente estética; pero no cabe duda que ha debido encarecer su coste.

Autor:
Santiago Pérez-Fadón Martínez
Director Técnico de Ferrovial-Agromán
Calle Ribera del Loira 42, 28042 Madrid, Spain
e-mail: sp.fadon@ferrovial.es

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Ingeniero Civil, que comparte información relacionado a esta profesión y temas Geek. "Si buscas resultados distintos, no hagas siempre lo mismo"

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