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miércoles, 29 de abril de 2015

SORPRENDENTE PUENTE DISEÑADO PARA SOPORTAR FENÓMENOS NATURALES

PUENTE DEL RIO ANTIRION, GRECIA


El puente del río Antirion un puente diseñado para luchar contra la naturaleza a simple vista parece un puente común pero después de conocer su construcción es mucho mas sorprendente de lo que se puede observar.
El puente griego Rion Antirion es considerado una proeza de la ingeniería moderna, por estar diseñado para soportar fuertes terremotos, aguas profundas, corrientes rápidas y un fondo marino poco sólido, a partir de una estructura de hormigón y acero.



Este viaducto, que se inauguró en agosto de 2004 como antesala de los Juegos Olímpicos de Atenas, ostenta en la actualidad el récord del puente atirantado con la cubierta más larga del mundo (2.25km de largo x 27.2m de ancho) y presenta una estructura concebida como un inmenso columpio. Está diseñado para resistir vientos de hasta 250 km/h y el choque de un buque petrolero de 180.000 toneladas.



Construcción 

Es un puente de Grecia situado entre las localidades de Río y Antírio. La estructura conecta la parte norte de la península de Peloponeso con el resto de Grecia, con lo que el puente aumenta sensiblemente el recorrido de coches al Peloponeso, ya que previamente solamente era accesible con transbordadores o por el estrecho istmo de Corinto.


El proceso de ensamblaje del puente inició con la ubicación de vigas longitudinales de acero de 2.20 m de altura, unidas a otras de tipo transversal situadas cada cuatro metros, sobre las que se aplicó un asfaltado de entre 25 y 35 cm de espesor; se necesitaron 186 segmentos de carretera equipados con los anclajes necesarios para los cables de soporte, que en su mayoría son de acero de alta resistencia, incluso con barandillas de seguridad construidas con tubos y/o perfiles de acero, para el tráfico de peatones. Cada tramo de la vía alcanza un peso de 270 tn y tiene un tamaño superior al de un campo de tenis.

Para levantar, transportar e instalar los segmentos a una altura de 50 m, se utilizó una grúa Taklif, que consiste en un buque de 72 m de longitud, 30 m de ancho, 49 m de altura mínima de vela y cuenta con una capacidad de carga de 1200 tn, guiada por un sistema de navegación GPS para asegurar una precisión milimétrica. Posteriormente, los segmentos fueron sujetados a la torre de alta tensión, a través de cables compuestos de hasta 70 filamentos de acero protegidos por una película plástica tubular hecha con polietileno de alta densidad para evitar la oxidación. Se necesitaron 40 km de cables fabricados con 4.500 tn de acero para sujetar la carretera.


En la construcción se utilizaron 88.800 tn de acero.

Hormigón y Acero, una Fusión Idónea en la Construcción de Puentes Atirantados.

La estructura del Puente Rion Antirion reúne, de forma significativa, una adecuada combinación entre acero y hormigón, materiales que despiertan el interés del sector de la construcción metálica y la arquitectura. Estos materiales tienen el mismo coeficiente de dilatación, por lo que las tensiones internas, debidas a cambios de temperatura, son depreciables; cuando el hormigón es fraguado, se contrae y ejerce presión en las barras de acero que suelen tener estrías en su superficie para mejorar su adherencia, y con ello la transmisión de los esfuerzos.

En los puentes atirantados existen dos elementos estructurales que se consideran críticos: los tirantes y sus elementos de anclaje. El desarrollo tecnológico entorno a estos dispositivos es determinante cuando se habla de este tipo de puentes.



Materiales de Construcción

Insumo Peso Hormigón. 280.000 m3


Acero de refuerzo. 57.000 tn


Acero estructural. 28.000 tn


Cables de acero. 3.800 tn


Condiciones adversas


El puente presenta una excepcional combinación de condiciones físicas adversas:
Profundidad del lecho del mar hasta 65 m.


Gran actividad sísmica y posibles movimientos tectónicos.


Débil sustentación del lecho marino.


El puente tiene que cubrir una longitud de 2.500 m sobre el mar. El fondo presenta un declive muy pronunciado en cada una de sus costas y una larga planicie horizontal en la parte central de más de 60 m de profundidad. No se ha encontrado roca en las investigaciones realizadas que llegaron a 100 debajo del lecho marino. Basándose en estudios geológicos, se cree que la capa de sedimentos compuestos por capas de arcilla mezclada en algunas zonas por arena fina y limo es mayor de 500 m.


Especialistas de primera línea a nivel mundial de Francia y Grecia han colaborado para diseñar el proyecto con alta tecnología que incluye los cimientos en el mar a 65 m de profundidad con pilas de 90 m de diámetro (las pilas más grandes del mundo construidas para un puente) y el tablero continuo suspendido de 2.252 m (otro récord mundial).


Estabilidad y seguridad


Un factor crítico en el diseño es que el puente Río-Antírio fue construido para soportar:
la colisión de un buque tanque de 180.000 toneladas navegando a 18 nudos
velocidad del viento de 250 km/hora un terremoto de 7º en la escala de Richter por su cercanía a una zona sísmica.


El puente podrá también absorber hasta 2 m de desplazamiento entre cualquiera de sus pilas. Sus diseñadores aseguran que el puente es, sin duda, uno de los lugares más seguros para estar si hay un gran terremoto en la zona de Patras.


Ejecución de la obra


La ejecución de la obra siguió estos pasos: La construcción de las bases circulares de hormigón de las pilastras de 90 metros de diámetro se llevó a cabo en muelle seco junto a la obra, su traslado desde el muelle seco y su colocación, la construcción de los pilares, la conexión de las vigas prefabricadas de hormigón por medio de cables de soporte fijados en la pilastra común a dos vanos y, después, la colocación del tablero para la carretera, cuyas losas están prefabricadas in situ y ensambladas utilizando la técnica de avance en voladizo.
El estrecho de Corinto la placa tectónica sigue desplazándose: no en vano se encuentra en el seno de la zona sísmica más activa de Grecia.


Cimentación


La parte superior del lecho marino es reforzado con pilotes huecos de acero de 2 m de diámetro de 25 a 30 m de longitud, dispuestos cada 7 m. Alrededor de 200 pilotes son hincados en la ubicación de cada base. Sobre los pilotes se nivela con una capa de 3 m de espesor de grava. Las bases de 90 m de diámetro son de hormigón armado y se apoyan sobre la capa de grava. Luego un cono con diámetros de rango variable de 38 a 26 m forma la parte siguiente de la base.


Pilares


Exhibiendo a la luz del 
día sus tirantes blancos desplegados en abanico, cada pilar consta de cuatro torres inclinadas de hormigón armado con sección cuadrada y 110 metros de altura. Las torres tienen una base cuadrada de 38 m de lado y convergen en la cabeza del pilar, en una estructura monolítica cuya altura máxima es de 165 metros.

La parte superior de la base soporta una pirámide invertida con una altura de 15 m y una base cuadrada de 38 m de cada lado. Cada torre está compuesta de cuatro columnas de hormigón armado con una sección de 4 m por 4 m, integrando en la parte superior una estructura monolítica.


Tablero


El tablero es continuo y totalmente suspendido a lo largo de todo su desarrollo. Cuatro dispositivos de amortiguación conectan el tablero a la parte superior de cada pila para limitar el movimiento pendular durante un terremoto. El movimiento dinámico relativo durante el evento de diseño sísmico está en el orden de ± 1.30 m mientras las velocidades pueden superar 1 metro por segundo.



El tablero tiene 27,2 m de ancho y cada sentido está compuesto por dos carriles, banquina y senda peatonal. Está compuesto por una estructura de acero hecha por dos vigas longitudinales de cada lado de 2,2 m de altura y vigas transversales espaciadas cada 4. La parte superior del tablero está hecho de paneles de hormigón prefabricado.


Dimensionamiento de las torres

La estructura promedio de las 4 torres con sus respectivas pilas tienen una altura de 220 m desde el lecho marino.

Las pilas están fundadas a 60 m de profundidad. Fuera del agua las pilas tienen entre 25 y 45 m de altura (para las dos pilas centrales) sobre el nivel del mar, dejando un gálibo vertical de 52 m debajo del tablero en el medio del estrecho para el pasaje de los buques. Luego las torres se elevan 115 m sobre el nivel del tablero, totalizando 160 m sobre el nivel del mar.




















Es mucho mas conveniente crear estructura que resistan las fuerzas de la naturaleza , que crear estructuras que la alteren. Construcciones en equilibrio con el medio ambiente.





Vídeo de su construccion


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