Seguimos con este post otro anterior en el que nos preguntábamos por el origen del cemento artificial. Aquí vamos a dedicar unos minutos a recordar el origen del hormigón armado. Como suele suceder, siempre existe un pionero que se adelanta a su tiempo y un empresario que pone en marcha el negocio. Aquí los dos personajes serán Lambot y Monier, ambos franceses.
La Exposición Universal de Paris de 1855 trajo consigo la presentación de una barca de carcasa metálica recubierto por un hormigón de cal hidráulica. Tenía 4 m de largo, 1.30 m de ancho y un espesor de sólo 4 cm. Este invento se construyó unos años antes, en 1848, por un francés llamado Jean-Louis Lambot (1814-1887) con la idea de utilizarlo en un lago existente de su propiedad en Miraval, al sur de Francia. Lambot se dedicó a la agricultura en la casa de su familia y en 1845 ya hizo un depósito y unas cajas de naranjas con malla recubierta de cemento y otros elementos para mobiliaria de jardín. No pasó de ser una anécdota, pero fue la primera vez que se aplicaron armaduras o flejes de hierro embebidos en el hormigón para intentar subsanar la escasa resistencia a la tracción del hormigón. Con todo, lo que realmente quería nuestro inventor era una malla de almabres trenzados que sirviera de estructura a sus creaciones, aunque se le ocurrió utilizar el cemento -material de moda- como recubrimiento para darle forma, impermeabilidad y rigidez. A este material le llamó “ferciment“, y desde luego, fue el “homo antecessor” del hormigón armado que hoy día conocemos. Continue reading “La barca de Lambot, el “Antecessor” del hormigón armado”→
El túnel de la isla de Samos, en aguas del mar Egeo, es el primero del que se conoce el nombre del ingeniero que lo construyó, Eupalinos de Megara. Este ingeniero griego es hijo de Naustrophos y es famoso por su habilidad en la construcción de acueductos y túneles, así como por su conocimiento en la aplicación de técnicas matemáticas y geométricas en la construcción. El Túnel de Eupalinos todavía se puede visitar hoy en día y es un importante sitio arqueológico y turístico en Samos.
Se trata de una obra de un kilómetro de longitud, que trascurre bajo el monte Kastro, construida hacia el 530 a.C., durante el mandato del tirano Polícrates. El túnel se excavó manualmente en roca caliza, con una sección cuadrada de 1,75 m x 1,75 m, sirviendo de apoyo para la construcción del acueducto de la capital de la isla (que hoy es llamado Pitagoreión) y como vía de escape en caso de asedio. Se extrajeron 7000 m³ de roca, para lo cual se emplearon unos 4000 esclavos y se tardó más de una década tanto para la construcción del túnel como del acueducto. El historiador Herodoto describió la obra en su Libro III.
El túnel, que estuvo funcionando durante más del mil años, fue considerado como una de las tres maravillas del Mundo Heleno, y desde luego, una de las obras maestras de la ingeniería de la antigüedad. En efecto, el problema más importante al que se tuvo que enfrentar Eupalinos fue superar los errores en la medición, de forma que los dos equipos que excavaban el túnel desde los dos extremos se encontraran. Al final solo hubo una desviación lateral de 6 m y vertical de 60 cm. A lo largo de la galería todavía se puede ver la línea de nivel que servía de guía para la excavación, que tiene una pendiente bastante regular de 0.4%. También se conservan inscripciones de los responsables de cada grupo de trabajo a lo largo del túnel. Os propongo que expliquéis cómo se podría realizar el cálculo usando únicamente triángulos rectángulos y alcanzar dicha precisión. Aunque también podéis ver alguno de estos vídeos que os dejo, donde se explica el procedimiento.
Busto de Juanelo Turriano realizado por Alonso Berruguete. Wikipedia
Juanelo Turriano o Giovanni Torriani (1501 — 1585) fue un ingeniero e inventor italo-español. Turriano se había forjado como maestro relojero en el taller de su padre y adquirida cierta reputación como ingeniero e inventor, por haber fabricado, entre otros, una grúa mecánica para elevar cañones o una dragadora para la laguna de Venecia.
Pero quizás lo más conocido de este inventor sea una máquina hidráulica diseñada en el siglo XVI para llevar agua del río Tajo a la ciudad de Toledo salvando un desnivel de más de 100 metros . La primera subida de agua tuvo lugar el 23 de febrero de 1569 y suministraba a la ciudad 14 100 litros de agua al día, que era una vez y media lo pactado. Fue uno de los grandes inventos del Renacimiento y alcanzó gran popularidad nacional e internacional y fue mencionado por muchos escritores del Siglo de Oro en sus obras. Baste decir que, hasta aquella obra sólo se había conseguido subir agua a 40 metros con un tornillo de Arquímedes en Habsburgo.
Artificio de Juanelo Turriano. Wikipedia
Pero creo que lo mejor será que veáis este vídeo donde se explica el funcionamiento del artificio.
Puente de la Barqueta. bloglamochiladepedro.files.wordpress.com
Mucho se ha comentado en la red acerca de los puentes que se han construido sobre el Guadalquivir para la Sevilla de la Expo 92. El horizonte del 92 supuso para muchos ingenieros (entre los que me incluyo) una bocanada de aire fresco y de ilusión por trabajar en España que hoy se ha esfumado completamente para nuestros jóvenes titulados. El artículo de hoy no pretende añadir nada nuevo sobre el tema, pero sí volver la mirada atrás, con sus luces y sus sombras, sobre una época que marcó el destino de nuestro país en aquella década. Para ello nada mejor que el reportaje que adjunto al artículo realizado por Canal Sur Televisión.
Dos de los tres puentes situados más al norte en la dársena, en primer término, el de la barqueta, en segundo, el del Alamillo. Wikipedia.
En el reportaje que os dejo a continuación se incluyen fotografías antiguas de inundaciones, barcas por las calles, … además de imágenes históricas. Se muestran imágenes aéreas de Sevilla y la Isla de la Cartuja y de la construcción de los puentes. Ofrece un plano con la evolución de los puentes y el río Guadalquivir desde 1903 a 1992. Redacción Juan Luis Carrasco. Realización Miguel Ángel Carrasco [Reportaje “Sobre el viejo río”, Los Reporteros, 089. 22/12/1991. Canal Sur Televisión]
La empresa alemana Weyss und Freitag adquirió en 1935 la licencia del sistema Freyssinet y ya en 1938 construyó en Alemania el primer puente viga de hormigón armado pretensado “in situ”, siendo un paso superior sobre la autopista en Oelde, Westfalia. Se trata de cuatro vigas de hormigón pretensado de sección en “I” con 31 m de luz, espaciadas a 1,40 m, con cuatro diafragmas intermedios y dos de apoyo, así como tablero de hormigón armado. Con una altura de vigas de 1,60 m, la esbeltez conseguida con este puente, de 1/20, fue la mayor conseguida hasta ese momento en puentes viga. Las vigas se fabricaron en una bancada de pretensado situada junto a la obra, siendo posteriormente desplazadas sobre el andamiaje hasta su posición definitiva. Se usó como pretensado acero al manganeso de alta resistencia, con diámetros de 40 mm en el cordón inferior y 10 mm en el superior, con una resistencia de 960 MPa, de los que sólo el 55% de la carga de rotura se usaron para el pretensado. Tal y como indica Manterola (1984), este puente fue pretensado en el más estricto sentido de la palabra, utilizando el molde metálico de las vigas como soporte de la puesta en carga de los alambres, lo cual produjo críticas por lo caro del procedimiento.
Imagen actual del puente
Referencias:
Manterola, J. (1984). Evolución de los puentes en la historia reciente. Informes de la Construcción, 36 (359-360):5-36.
Ricardo Bellsolá y Bayo (1836-1882) fue uno de esos ingenieros de caminos pioneros que introdujo como novedad en España la primera experiencia en la utilización del hormigón (en masa) hidráulico, de la que se tiene noticia hacia el año 1862. Hay que tener en cuenta que Vicat ya había investigado la fabricación de cementos artificiales entre 1812 y 1818, y que la primera aplicación del hormigón armado no aparecería hasta mediados de siglo, cuando Lambot construyó una pequeña barca con paredes delgadas.
En efecto, de forma muy modesta, pero bien documentada, se construye un puente sobre el río Iregua cerca del pueblo de Villanueva de Cameros (La Rioja), con una luz principal de 22 m, pero cuyo interés principal se encuentra en la pequeña obra de fábrica adyacente, de apenas 3 m de luz y 4.5 m de altura que se ejecuta monolíticamente con hormigón hidráulico en masa y cuya descripción podemos ver en una reseña de 1862 de la Revista de Obras Públicas. El puente se empezó a construir un 16 de mayo de 1860 por el contratista D. Domingo Garmendia, y si bien el director de las obras fue al principio el autor del proyecto, D. Alfonso Ibarreta, terminó su construcción, en particular las bóvedas, D. Ricardo Bellsolá, que en aquel momento era el ingeniero de la provincia. En la citada reseña de 1862, atribuible al propio D. Ricardo, ya se justifican los beneficios económicos del empleo del hormigón hidráulico, cuya bóveda se descimbró a los 10 días “sin que se notasen grietas ni defecto alguno de unión”.
Puente sobre el Iregua, en Villanueva de Cameros. Fotografía: José Ramón Francia
El paso siguiente que confirmó el éxito del primer experimento de D. Ricardo con los arcos monolíticos de hormigón en masa fue la construcción, hacia 1866, de los puentes de Lavalé y Lumbreras en la carretera de Logroño a Soria. Se trataban de dos obras muy semejantes, ambas de tres bóvedas de 10 m cada una. Sin embargo, para defender la dignidad de su obra, dispuso de unos “aristones” o boquillas exteriores de dovelas de piedra, pues parece ser que no le resultaba muy elegante el hormigón.
Puente de Lavalé sobre el río Iregua, de Ricardo Bellsolá (Fotografía: Juan Donaire Merino) http://ropdigital.ciccp.es/pdf/publico/2011/2011_SEPTIEMBRE_3524_03.pdf
El propio ingeniero nos explica que modificó la construcción de los arcos en ladrillo por el hormigón por motivos puramente económicos:
“Las circunstancia mencionadas y la de encontrarse en la localidad un cemento regular, que aunque caro en fábrica, estaba cerca de las obras, me sugirieron la idea de los arcos de hormigón hidráulico […] y es que se han construido bóvedas de hormigón hidráulico de una sola pieza, sin más precauciones para el hormigón que las que se usan en el de las fundaciones. Este sistema de construcción creo puede llegar a ser sumamente expedito y económico, cuando experimentos repetidos, hechos por personas ilustradas, fijen, ayudados de la teoría, los espesores mínimos de esta clase de bóvedas”.
Así, D. Adolfo Ibarreta, en 1860, proyectó las obras que faltaban para completar la carretera que ya había sido explanada para 1861 con unos puentes de ladrillo, pues era la solución más económica para hacer las bóvedas sobre las que iba a descansar el firme. No obstante, el ladrillo se encontraba a un precio desorbitado al estar construyéndose, por entonces, el ferrocarril Tudela-Bilbao.
Sin embargo, el propio D. Ricardo se ve forzado, por motivos también económicos, a fabricar su propio cemento en una instalación provisional cerca del tajo. De ese modo, convierte un molino harinero situado en Torrecilla de Cameros en una fábrica artesanal de cemento Portland. Comprobó que una vez cocida la piedra caliza, más bien margosa, triturada, poseía buenas cualidades hidráulicas. Como curiosidad, decir que no se atrevieron a descimbrar los arcos hasta pasados ocho meses, aunque mucho antes ya se había separado la bóveda del encofrado por sí sola.
Hablar de los inicios del hormigón armado en España es hablar de dos personajes muy diferentes que pueden considerarse los verdaderos impulsores del hormigón armado en España: José Eugenio Ribera y Juan Manuel de Zafra y Esteban, pero eso ya requiere otro post.
Sin embargo, para tener una visión completa de este nuestro protagonista, os dejo la referencia del propio Ricardo Bellsolá, que en la Revista de Obras Públicas del año 1867 publicó una memoria sobre estos puentes. Una mención muy especial requiere las 15 recomendaciones prácticas que D. Ricardo nos deja en sus memorias, relativas a la fabricación y puesta en obra del hormigón, pues sorprende lo acertado que para su época fueron estas conclusiones (criterios de descimbrado, hormigonado en tiempo demasiado caluroso o frío, reducir al máximo el agua de amasado, cubrir y proteger con tierra la bóveda de hormigón recién vertida, etc. También es muy aconsejable el reciente artículo del profesor L.J. Sanz sobre el mismo tema.
Referencias:
Arenas, J.J. (2002) Caminos en el aire. Los puentes. Tomos I y II. Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, Madrid.
Rubiato, F.J. (2009). Los puentes de Cenicero-Elciego y Baños de Ebro. El tránsito en la utilización de la bóveda de sillería a la de hormigón en masa. Sexto Congreso Nacional de la Historia de la Construcción, Valencia, 21-24 de octubre (link)
Las monarquías absolutas europeas de los siglos XVII y XVIII emprendieron una gran reforma de las comunicaciones y de lo que hoy en días se llamarían obras públicas. Las carreteras, los canales de navegación, los puertos, las presas y canales de regadío se fomentaron como medio de mejorar el comercio. Aparece una organización estatal de carácter pseudo-militar en la medida en que se precisa de una estructura con capacidad de control, jerarquía y disciplina, potenciándose la figura del funcionario al servicio del Estado.
Antes de mediados del siglo XVIII los trabajos de construcción a gran escala se ponían en manos de los ingenieros militares. La aparición de la artillería y el auge alcanzado por la creación de plazas fuertes, en lo que se llamó guerra de plazas, hizo que se creara en los ejércitos un arma autónoma, denominada Cuerpo de Ingenieros. La ingeniería militar englobaba tareas tales como la preparación de mapas topográficos, la ubicación, diseño y construcción de carreteras y puentes, y la construcción de fuertes y muelles. Sin embargo, en el siglo XVIII se empezó a utilizar el término de ingeniería civil o de caminos para designar a los trabajos de ingeniería efectuados con propósitos no militares. Continue reading “La creación de la primera escuela de ingenieros civiles”→
El Puente Emilio (Pons Aemilius) o Ponte Rotto. Imagen: V. Yepes
El Puente Emilio, llamado también Lapideo, o como se le conoce de forma más popular, el Ponte Rotto (en ruinas), fue probablemente el primer arco de piedra sobre de Roma sobre el Tíber. Este puente se construyó para apoyar al Puente Sublicio, dado que éste no era adecuado para soportar el paso de carros y material pesado. El puente se construyó por encargo de los censores Marco Emilio Lepido y Marco Fulvio Nobiliore, en el 179 a.C. El puente se ha destruido y reconstruido en numerosas ocasiones durante los primeros días de la República Romana, y sufrió daños a lo largo de su historia debido a las crecidas del río, siendo reconstruido muchas veces. Sin embargo, la gran inundación de 1598 hizo desaparecer tres de los seis arcos y el puente nunca más se reconstruyó. Aunque en el siglo XIX los restos del puente se unieron con pasarelas metálicas, al final se eliminaron las pasarelas y los dos arcos más cercanos a la orilla para construir los diques modernos del río. Hoy quedan sólo uno de los tres arcos del siglo XVI, de 24 m de luz, con bóveda de ladrillo de tardía restauración renacentista, que se apoya posiblemente en los pilones originales del siglo II a.C.
Siguiendo con la línea iniciada en un artículo anterior, vamos a repasar brevemente algunos datos del origen de la profesión de ingeniero de caminos, canales y puertos hasta finales del siglo XIX. En España, la profesión de Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos se asocia desde su origen a Agustín de Betancourt (1758-1824), fundador del Cuerpo de Ingenieros de Caminos y Canales y de la Escuela homónima. Así, con la finalidad de evitar los errores, tanto técnicos como económicos, cometidos en la ejecución de las obras públicas de la época, Carlos IV crea la Inspección General de Caminos, por Real Orden firmada en Aranjuez a 12 de Junio de 1799, con el objeto, tal como se dice en el artículo noveno de la citada orden, de:
“que para conseguir que se planteen bien los proyectos relativos al trazado y alineación de caminos y canales y las obras de mampostería, puentes y demás relativo a la Comisión, parece indispensable que el ramo de Caminos y Canales se componga de tres Comisarios de la Inspección, ocho facultativos sobresalientes en calidad de Aiudantes, de cuatro facultativos de los caminos de sitios Reales e Imperios, de un facultativo en calidad de celador para cada diez leguas de las comprendidas en las seis carreteras principales del Reino y de un peón caminero en cada legua; cuios empleados, a saber, los de primera, segunda y tercera clase, deberán proponerse por la Junta al señor Superintendente, para su aprobación, en personas facultativas, que tengan calidades que requieren y exigen cada una de estas clases, con especialidad los Comisarios, que deberán ser sujetos instruídos en Matemáticas, exercitados en Geometría práctica y uso de instrumentos, particularmente en las ramas de arquitectura civil e hidráulica, además del mucho ingenio y buenas qualidades que los hagan dignos de optar al empleo de Inspector, y todos los demás empleados se nombrarán por la Junta, en los mismos términos en que se execute en el día”
Agustín de Betancourt, que sucede en el cargo al primer Inspector General, el Conde de Guzmán, propone la creación de una Escuela Especial, dependiente del Ministerio de Fomento, en la que reciban instrucción los jóvenes que han de dirigir las obras públicas del Estado, ya que según sus palabras
“… En la Academia de San Fernando de Madrid y en las demás que se intitulan de Bellas Artes, no se enseña mas que el ornato de la Arquitectura…”,
Betancourt, junto con otras personalidades insignes, fue el propulsor del nacimiento de la Escuela de Ingenieros de Caminos. Este ilustre ingeniero tinerfeño venía propugnando su creación desde 1785 y había definido incluso las cualidades deseables de un Ingeniero de Caminos en la Memoria que presentó al Conde de Floridablanca sobre los medios para facilitar el comercio interior (año 1791).
En noviembre de 1802 comienzan los estudios en la Escuela, sita en Madrid, disponiéndose por Real Orden de 1803 que los alumnos que concluyeran sus estudios en aquélla fueran colocados y denominados Ingenieros de Caminos y Canales. La sede fue el Palacio del Buen Retiro, hasta su destrucción el 2 de mayo de 1808.
Tanto debido al atraso intelectual de la época, como a la urgencia de formar al personal requerido por Betancourt, los estudios duraban únicamente dos años y comprendían: la mecánica, la hidráulica, la geometría descriptiva, los empujes de tierras y bóvedas y el dibujo, en el primer año; y en el segundo, el conocimiento de los materiales de construcción, la construcción de máquinas empleadas en obras, la construcción de puentes, la de las obras para prevenir estragos en los ríos y conducir aguas y, por último, las de caminos y canales de navegación y de río.
Los comienzos de la Escuela fueron, al igual que los acontecimientos de la época, difíciles. Así, el comienzo de la guerra de la Independencia contra los franceses el 2 de mayo de 1808 obligó a suspender las clases y, aunque algunas fuentes citan el año 1814 como la fecha de abolición de la Inspección General y con ella de su Escuela, poco se debió hacer en esos años de contienda. Paralelamente, en 1818 se funda en Inglaterra la Institution of Civil Engineers. En cualquier caso, el restablecimiento de la Constitución en el año 1820 supone la reapertura de la Escuela, y el restablecimiento de la Inspección, hasta el año 1823 en que, al derogarse nuevamente la Constitución, vuelve a ser cerrada. En estas fechas sigue siendo Inspector General, y máximo responsable de la Escuela, Betancourt y los estudios son ampliados a tres años. En 1834, por orden de la Reina Regente, vuelve a abrirse definitivamente (hasta nuestros días) la Escuela, en el edificio de la Aduana Vieja, en la plazuela de La Leña, bajo la dirección del valenciano Juan Subercase. Un año más tarde, en 1835 los Ingenieros de Caminos y Canales asumen las competencias de Puertos.
En un principio se suceden diferentes planes de estudios, al amparo de los Reglamentos que gobiernan el funcionamiento de la Inspección General y su Escuela Especial. A los ya citados de 1802 y 1820 sigue el de 1836, cuando se publica el primer Reglamento del Cuerpo (ampliándose el plan de estudios a 5 años, previa superación de un examen de ingreso) y el de 1849, cuando se crea una Escuela preparatoria de ingenieros civiles y de minas y arquitectos que, mediante la superación de dos años comunes posibilitaba el acceso a un examen de ingreso en la Escuela Especial con un programa de estudios que se extendía durante cuatro años más. Puede considerarse que el alto nivel científico de los estudios en la Escuela, para la época, fomentó la difusión de las Matemáticas en el país, entonces muy abandonadas.
En 1844 una Real Orden sienta las bases de las competencias de los Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. En 1851 se crea el Ministerio de Fomento. En 1852 se funda en Estados Unidos la American Society of Civil Engineers, y un año más tarde se inicia la publicación de la Revista de Obras Públicas.
El Reglamento de 1855 recupera el examen de ingreso y se define un plan de estudios específico de 6 años de duración, separado en su totalidad de los estudios de ingeniería de minas y de arquitectura. En el Reglamento de 1865 se asume por primera vez la posibilidad de que cursen sus estudios en la Escuela alumnos cuya intención no sea la de ingresar en el cuerpo al finalizar su carrera. El curso de 1868 se inicia con un nuevo plan de estudios que reduce a cuatro los años de duración de la carrera, aunque no será publicado hasta 1870. El ingreso podía ser preparado fuera de la Escuela para, una vez superado, cursar la carrera en régimen de internado o en régimen externo. Una vez finalizada la carrera se obtenía el título de Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos que permitía acceder al ejercicio libre de la profesión. Los alumnos que habían cursado la carrera en régimen interno tenían la posibilidad de acceder al Cuerpo de Ingenieros de Caminos, previa superación de una oposición.
En 1872 las Escuelas Especiales, y entre ellas la de Caminos hasta entonces en el ámbito del Ministerio de Fomento, pasan a depender de la Dirección General de la Instrucción Pública y son derogados sus Reglamentos. Es ésta una época conflictiva en la que no existen reglamentos vigentes a pesar de las sucesivas propuestas de la Junta de Profesores en 1873 y 1874. En 1876 se aprueban provisionalmente los programas de ingreso en la Escuela, redactados en 1874, y en 1877 se introducen algunas reformas en lo relativo a los exámenes de ingreso, acordándose mantener en vigor el Reglamento de 1870. En los años siguientes aparecen, prácticamente cada año, diferentes decretos que modifican someramente la reglamentación existente hasta que el 11 de septiembre de 1886, y dependiendo otra vez del Ministerio de Fomento, se publica un nuevo Reglamento reorganizando nuevamente la Escuela Preparatoria para Ingenieros y Arquitectos, fijándose en cuatro años los posteriores estudios en la Escuela de Caminos, los cuales son reducidos a tres por el Reglamento de 26 de agosto de 1888. El 12 de julio de 1892 se publica un decreto suprimiendo la Escuela Preparatoria y ese mismo año termina sus estudios con el número uno de su promoción el ingeniero D. Juan Manuel de Zafra y Esteban, el cual introducirá, pasado el tiempo, el estudio de las estructuras de hormigón en la Escuela. Con ello damos paso al siglo XX, pero eso ya es objeto de otro artículo.
Os dejo una conferencia de Laurent Rus que se desarrolló en la UPM: ¿Qué perfil de Ingeniero de Caminos demanda el mercado actual? Espero que os guste.
Quería dejar constancia en esta entrada de la gran labor que el profesor Modest Batlle, de la Escuela de Ingenieros de Caminos de Barcelona, está llevando como coordinador de la revista “Cuadernos de diseño en la obra pública” (ISSN: 2013-2603) . Se trata, probablemente, de una de las pocas revistas cuyo objetivo es la toma de conciencia de la importancia que tiene el diseño en las obras de ingeniería. Acaban de editar el número 5 de la revista con colaboradores tales como Javier Manterola, José Luís Manzanares, Francisco Bueno, Jorge Bernabeu o Teresa Navas. En dicho número también he tenido la oportunidad de participar con un artículo denominado “Conjetura sobre la existencia de puentes romanos sobre el Turia a su paso por Valencia”. Os lo paso por si os resulta de interés y os animo a leer el resto de la revista.
Referencia:
YEPES, V. (2013). Conjetura sobre la existencia de puentes romanos sobre el Turia a su paso por Valencia.Cuadernos de diseño en la obra pública, 5:14-19.
