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Construcción de puentes arco por voladizos sucesivos atirantados con torre provisional

Arcos por atirantamientoSe pueden construir puentes arco por voladizos sucesivos sujetando cada tramo mediante tirantes desde torres provisionales. Una vez se tocan los semiarcos, se puede eliminar el atirantamiento y las torres y construir sobre el arco las pilas y el tablero. Es una técnica similar al avance por voladizos sucesivos de los tableros rectos, pudiéndose realizar con dovelas prefabricadas o bien por carro de avance hormigonando “in situ”. Este procedimiento constructivo permite la construcción de arcos de grandes luces, empleando un volumen de medios auxiliares reducido en comparación con otros métodos.

Este procedimiento constructivo se empleó en el montaje de cimbras, aunque hasta finales del siglo XIX no se empezó a utilizar para construir un arco completo. En efecto, James B. Eads construyó el puente metálico de San Luís (1867-1874) sobre el Mississippi con atirantamientos provisionales. El sistema también lo utilizó Gustave Eiffel en la construcción de los puentes arco metálicos de María Pía y Garabit.

Puente Eads, sobre el Mississippi en San Luís (Misuri). Diseñado por James Buchanan Eads, fue un puente metálico construido en 1874. Con tres arcos de 153, 158 y 153 m dispuso del arco más grande de su tiempo. Destacó también el empleo de cajones de aire comprimido para su cimentación.

Construcción del puente María Pía (Oporto). Gustave Eiffel y Théophile Seyring proyectaron este puente, que con 160 m de luz principal, fue el arco más largo del mundo entre 1877, fecha de su terminación, y 1884.

Viaducto de Garabit , sobre el río Truyère (Francia). Con sus 165 m de luz principal, fue el mayor arco desde 1884 a 1886. El puente lo construyó la compañía de Eiffel.

La técnica empezó a usarse en arcos de hormigón en 1952 cuando Freyssinet empleó parcialmente este método en los arranques de los arcos en los viaductos de la carretera al puerto de La Guaira, en Caracas. El tramo central de la cimbra se elevó desde el fondo del barranco apoyándose en los arranques de arco atirantados.

Construcción del Viaducto 1 de la autopista Caracas la Guaira (Venezuela). Los viaductos, construidos en 1952, son tres puentes arco biarticulados de 152, 146 y 138 m de luz, de E. Freyssinet.

Una realización más reciente construida con este sistema de atirantamiento provisional es el puente arco de ferrocarril sobre el embalse de Contreras en la línea de alta velocidad Madrid-Levante (Manterola et al., 2012). Se trata de un arco de 261 m de luz, con tablero superior de hormigón pretensado y una longitud total de 587, 25 m. Los semiarcos avanzan por voladizos sucesivos mediante hormigonado con carro de avance, para lo cual se disponen dos pilonos metálicos sobre el tablero, en la vertical de unas pilas provisionales.

Puente de ferrocarril sobre el embalse de Contreras. Detalle de la construcción del arco.

A continuación os dejo algunos vídeos que muestran la construcción del viaducto de Contreras. Espero que os sean de interés.

Referencia:

MANTEROLA, J.; MARTÍNEZ, A.; NAVARRO, J.A.; MARTÍN, B. (2012). Puente arco de ferrocarril sobre el embalse de Contreras en la línea de alta velocidad Madrid-Levante. Hormigón y Acero, 63:5-29.

 

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6 septiembre, 2017
 
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Construcción de puentes en arco por abatimiento de semiarcos

Imagen1El procedimiento consiste en construir los arcos verticalmente y luego abatirlos con ayuda de tirantes y cabrestantes con un giro alrededor de su extremo inferior. El giro se ve favorecido por el peso del semiarco, aunque al principio es necesario desplazarlo con unos cilindros hidráulicos horizontales. Luego las retenidas deben controlar el descenso, donde los semiarcos presentan esfuerzos flectores crecientes con su proyección horizontal. Este tipo de montaje supone importantes retenidas y rótulas de giro que pueden ser incompatibles con grandes luces, por lo que para estos casos se usan arcos metálicos, que incluso pueden quedar embebidos como autocimbras.

Cuando se construyen arcos de hormigón, los encofrados se sitúan casi en vertical, lo que permite un ahorro considerable en cimbras. Lo habitual es construir dos semiarcos que se cierran en clave al alcanzar su posición definitiva, pero también se puede abatir una longitud inferior al semiarco y montar el tramo central mediante un izado vertical.

Puente Paul Sauer o del río Storms. Puente de arco de hormigón, de 100 m de luz, en el Cabo Oriental de Sudáfrica. Inaugurado en 1955, la diseño Riccardo Morandi.

Este procedimiento constructivo lo utilizó Riccardo Morandi para arcos de hasta 100 m, como por ejemplo en el puente Paul Sauer, sobre el río Storms, en Sudáfrica. Otro puente reseñable con esta tecnología es el de Argentobel, en Alemania con 145 m de luz. En España destaca el puente Arcos de Alconétar, en el embalse de Alcántara, formado por dos estructuras gemelas de 400 m de longitud, cuyo vano principal es un arco metálico de tablero superior, de 220 m de luz. A fecha de hoy, se trata del arco de mayor luz construido en el mundo con este procedimiento. Otras realizaciones españolas de interés son el Viaducto de Arroyo del Valle, el Viaducto de O’Eixo o el Viaducto sobre el río Deza (que ostentaría el récord actual de arcos de hormigón construido mediante este procedimiento, con una luz de 150 m).

Abatimiento de los semiarcos en el puente Arcos de Alconétar. Viaducto doble, con arco metálico de 220 m, en la autovía de La Plata (Cáceres). Inaugurado en 2006.

Os paso a continuación un vídeo de voxelestudios sobre la construcción del puente Arcos de Alconetar. Espero que os guste.

También podemos ver un vídeo de OHL sobre este mismo puente.

Os dejo un vídeo sobre el Viaducto sobre el río Deza (AVE).

Y también otro vídeo sobre la construcción del Viaducto de O’Eixo (AVE).

Referencias: 

del Pozo, F.J.; Arrieta, J.M.; Madrid, A.J. Viaducto Arroyo del Valle. Línea de Alta Velocidad Madrid-Segovia-Valladolid. Congreso ACHE, 20 pp. (enlace)

Llombart, J.A.; Revoltós, J.; Couto, S. (2006). Puente sobre el río Tajo, en el embalse de Alcántara («Arcos de Alconétar»). Hormigón y Acero, 242:5-38. (enlace)

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14 agosto, 2017
 
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Ponte Fabricio (Roma)

Puente Fabricio. Imagen: V. Yepes (2016)

El puente Fabricio, o ponte dei Quattro Capi, es un puente que se construyó en el año 62 d.C. sobre el río Tíber. Se trata de un puente de piedra que comunica el Campo de Marte con el lado este de la isla Tiberina. Su nombre se debe a Lucio Fabricio, curator viarum al que se encargó su construcción. Sirvió para reemplazar un puente de madera anterior que se destruyó en un incendio.

El puente tiene una longitud de 62 m y 5,5 m de ancho. Dispone de dos arcos de 24 m de longitud, apoyado en un pilar central en medio del cauce. El pilar central se encuentra aligerado con una gran ventana que permite aumentar el desagüe hidráulico. Los tímpanos están revestidos con ladrillo  los arcos son de piedra caliza blanca, lo cual supone un contraste visual de interés estético. Los arcos son muy esbeltos, lo que unido a sus arranques verticales que quedan debajo de la lámina de agua, dan una imagen ciertamente moderna. Debajo del ladrillo se ve la sillería romana y el interior de las bóvedas también es original. El puente se restauró en el año 1679 por el Papa Inocencio XI.

Uno de los aspectos más interesantes de este puente, desde el punto de vista estructural, es que los arcos no son los típicos de medio punto, sino que se encuentran cerrados sobre sí mismos, formando unas bóvedas circulares que distribuyen las cargas al fondo del cauce y no a la pila, como es habitual. Esta disposición proporciona una fortaleza estructural excepcional reforzada por una doble rosca y arcos que quedan sumergidos por debajo del cauce.

Sección vertical del Puente Fabricio

 

Puente Fabricio. Imagen. V. Yepes (2016)

26 diciembre, 2016
 
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Proceso constructivo del puente Longfellow

El puente de Longfellow, que cruza el río Charles, de Boston a Cambridge, en el estado norteamericano de Massachusetts, es una combinación de puente carretero y ferroviario. Se empezó a construir en julio de 1900 y se abrió en agosto de 1906. Tiene 32 m de ancho y 538,73 m de largo entre estribos. Está formado por once archos de acero que se apoyan en diez pilas de mampostería y dos estribos.
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Sin embargo, el puente debe ser rehabilitado. Se estima una inversión de $260 millones. Para ver cómo se va a proceder en su reconstrucción, os dejo un vídeo de unos siete minutos y medio, donde se explica en detalle cómo se combinarán las obras con el tráfico rodado. Espero que os guste.
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21 julio, 2014
 
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Puente del Tercer Milenio (Zaragoza)

Puente del Tercer Milenio (Zaragoza)

El Puente del Tercer Milenio, situado en Zaragoza sobre el río Ebro, es un puente de arco en hormigón atirantado por el tablero (bow-string) diseñado por Juan José Arenas de Pablo y su equipo de ingenieros de Arenas & Asociados. El puente, construido sobre el río Ebro en la nueva Ronda del Rabal e inaugurado el 7 de junio de 2008, integra en la ciudad la margen izquierda del río en el entorno del Meandro Ranillas, conectando los barrios de La Almozara y del Actur. Fue construido como parte de las infraestructuras del recinto ferial de la Exposición Internacional de Zaragoza de 2008 constituyendo durante la misma el principal acceso al recinto.

Aunque el puente puede parecerse al de La Barqueta de Sevilla, una de las diferencias más relevantes es el material, de acero en Sevilla y de hormigón en Zaragoza. El hormigón se usó en este puente por su mayor capacidad para amortiguar la estructura ante posibles vibraciones producidas por el viento o el tráfico. (más…)

11 abril, 2014
 
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Construcción del puente “Arcos de Alconétar” y la resonancia

http://www.eipsa.net

El puente “Arcos de Alconétar” atraviesa el río Tajo cerca de la frontera con Portugal, en la provincia de Cáceres. Su nombre se corresponde con un puente romano de piedra cuyos restos aún pueden observarse en la cola del embalse de Alcántara. Forma parte de la Ruta de la Plata (autovía A-66). Se trata de dos estructuras gemelas de acero y hormigón (400,7 m de longitud y más de 4.350 toneladas de peso) diseñadas por los ingenieros Sergio Couto, José Antonio Llombart y Jordi Revoltós. La empresa constructora fue OHL. Entró el puente en servicio en julio de 2006.

Destacan dos grandes arcos paralelos de 220 m de luz y 42,5 de altura máxima que se unen a los tableros mediante pilares. Los arcos son metálicos y están empotrados en las zapatas de arranque. Las pilas situadas sobre el arco son metálicas y las de los viaductos de acompañamiento de hormigón HA-30. El acero utilizado es el S355 de tipo CORTEN que proporciona una resistencia a la corrosión atmosférica sin necesidad de pintura, importante a la hora de la conservación posterior. Su proceso constructivo se basa en el abatimiento de los semiarcos, construidos previamente en taller. La obra supuso un hito tecnológico (premio Construmat a la Innovación Tecnológica en Ingeniería Civil de 2007). Nunca se habían superado los 200 m de luz en este sistema constructivo. (más…)

25 septiembre, 2013
 
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Universidad Politécnica de Valencia