jueves, 19 de abril de 2012

Los puentes sobre el Tajo y el Almonte en la A-66

Bueno, creo que me he centrado mucho en la historia y toca ya algún post sobre obras recientes.

Me voy a referir en este post, sin ánimo de ser extenso, pues gran parte de los datos pueden encontrarse sin ninguna dificultad en internet, a los puentes de la A-66.

La A-66, desgraciadamente llamada "Autovía Ruta de la Plata" en vez del más bonito "Autovía de la Plata", salva en la provincia de Cáceres dos ríos importantes, el Tajo y su afluente por el sur el Almonte.

La forma en "V" de los cauces y el elevado nivel de las aguas resultado del embalse de Alcántara llevaron al diseño de puentes en arco, de manera que pudieran construirse sin necesidad de modificar los niveles del embalse para construir pilas intermedias.

Para ello, se diseñaron dos puentes arcos, en hormigón para el caso del puente que salva el río Almonte y metálico para el que salva el río Tajo.

Puente sobre el río Almonte

El puente está formado por dos estructuras paralelas, una para cada calzada, formadas por un arco de hormigón HA-40, de tablero superior, con una luz de 184 m y una flecha en clave de 42 m. Las longitudes de ambas estructuras son diferentes aunque tengan el mismo arco, pues depende de dónde se dispongan los estribos. De tal manera que una tiene 388 metros y la otra 432 m.


El arco se ejecutó por voladizos sucesivos. La construcción del semiarco se realizaba mediante una ménsula con cuatro cuadrantes triangulados, que construidas simultáneamente desde cada ladera permite configurar el arco en su estado final, de manera que el arco y las pilas de hormigón trabajaban a compresión mientras que las tracciones eran asumidas por una estructura metálica auxiliar.


Puente sobre el río Tajo, "Arcos de Alconétar".

Este puente, al igual que el anterior, está formado por dos estructuras paralelas, pero en este caso de igual longitud entre estribos, 400,7 m, siendo el vano central un arco con tablero superior de 220 metros de luz y 42,5 m. 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.

El proceso de construcción, en vez de transcribirlo aquí, viene perfectamente explicado en el vídeo que a continuación presento. Me comentaron, en una de las visitas que hice durante su construcción, que todo el proceso estaba condicionado al tamaño de la grúa amarilla que se puede ver, de manera que por su tamaño y peso pudiera trabajar sobre el tablero proyectado.


El vídeo es el DVD de la publicación realizada por la empresa constructora en el final de la obra. En esos días yo les dirigía una obra para la Junta de Extremadura y me remitieron un ejemplar.

Sin embargo, la particularidad de este puente es una incidencia vivida durante la obra al entrar en resonancia el arco exento una vez se consiguió su cierre.


Las condiciones morfológicas de la cerrada permitían el encajonamiento de vientos orientados este-oeste, que azotaban la estructura casi transversalmente. Velocidades del viento relativamente reducidas, en torno a los 24 km/h, excitan el segundo modo de vibración del arco, con resultados de desplazamientos superiores a un metro. El origen del fenómeno se localiza en el desprendimiento de torbellinos en los vértices de la sección rectangular, que acoplados longitudinalmente, producían una vibración en el arco que coincidía con la frecuencia propia de la estructura. Curiosamente, el efecto desaparecía a velocidades mayores.

El resultado es este espectacular vídeo. Aconsejo subir el volumen del sonido.


Lo aparatoso del problema contrastaba con la simplicidad de la solución que consistió en romper el acoplamiento de frecuencias mediante la modificación aerodinámica de los cajones que constituyen la sección del arco. Se dispusieron alerones que modificaban el paso del viento por la sección.


Decir por último que dichos alerones que quedaron en la estructura, ya resultan innecesarios, pues la frecuencia propia de la estructura es completamente diferente al estar ya construidas las pilas que apoyan directamente sobre el arco y el tablero superior.


Uno de los grandes inconvenientes de estas grandes estructuras es que son invisibles para los viajeros que circulan por la A-66, al estar en un tramo prácticamente recto y en un acuerdo vertical cóncavo. Desgraciadamente estas estructuras tienen por misión sustentar una autovía, resolver el problema de salvar un gran cauce sin pilas intermedias, y no para ser admiradas, como indudablemente merecen.

9 comentarios:

marevalo dijo...

Dos dudas:

Por qué dos materiales distintos para problemas iguales? Tanta es la diferencia de luz?

Los puentes del AVE que vi al ir la última vez parece que son todo de pilares, es así? Está seco el río? :-D

Un abrazo

Emilio M. Arévalo Hernández dijo...

Hombre, hay 40 metros de diferencia de luz y eso te puede llevar a soluciones metálicas sobre hormigón, pues son estructuras más ligeras y resistentes, con el inconveniente de que hay más movimiento, pues el acero, para desarrollar su resistencia a tracción, debe deformarse.
Pero te voy a ser sincero, se hicieron dos puentes arcos de diferentes materiales, porque estando en un intervalo de luces que casi hacía indiferente la solución adoptada, así se quiso. Podían haber sido los dos metálicos o los dos de hormigón. Pero arco en todo caso.

Con respecto al AVE lo que has visto son viaductos determinados por la rasante, en los que es más barato hacer la estructura que el terraplén de esa altura y el efecto barrera tan tremendo que suponen. El paso de los ríos Tajo y el Almonte serán también en soluciones tipo arco y creo que los dos de hormigón, pero no estoy seguro.

Jordi Chiva dijo...

Buenas Emilio.

Me ha gustado mucho tu post. Había visto un video de los Arcos de Alconétar, pero el tuyo es más completo. El efecto de la resonancia por el viento siempre me causa sorpresa.

Comparto tu post.

Saludos,

Jordi Chiva
http://jordichiva.blogspot.com.es/

Anónimo dijo...

Ivish Uny, saludos
muy interesante las enseñanzas mis inquietudes son si bien es cierto los alerones le dan una postura mas aerodinamica a los arcos metalicos este problema se presento en el puente de concreto armado y de ser asi como se resolvio el problema?

cuando se produjo el efecto de resonancia se produjo el efecto de resonancia ocacionando desplazamientos de hasta 1m, mi pregunta es si luego de la inatalacion de los alerones en los arcos metalicos ocacionaron deformaciones permanentes (ESTRUCTURA METALICA -APOYOS), y de ser asi como se resolvio?

GRACIAS POR EL POST

ATTE
IVISH UNY

Emilio M. Arévalo Hernández dijo...

Hola, Ivish. Gracias por tu comentario.

En el puente sobre el Almonte, un arco de hormigón (concreto) armado, no se presentaron los problemas de resonancia que afectaron al arco metálico del río Tajo.

Los efectos del movimiento no dio lugar a deformaciones permantes pero sí a la aparición de zonas en que se superó la deformación elástica y aparecieron fisuras localizadas. Esto tuvo como consecuencia la necesidad de reforzar internamente el arco metálico, labor que se realizó una vez que finalizó el episodio de resonancia, además de la colocación de los alerones. Ahora el arco, con el tablero y las pilas, ya no puede entrar en resonancia pues la estructura es diferente y diferente el segundo modo de vibración. Los alerones actualmente no son necesarios, pero supongo que no se han quitado por tema económico.

Un saludo
Emilio M. Arévalo Hernández

Manuel Villanueva dijo...

amigo yo siempre quise ser ingeniero civil, me quedé con las ganas, solamente estudie dibujo técnico general en la universidad, en 1983 terminé esa carrera, desde entonces y un poco antes siempre he dibujado y en 1996 inicie mi transición a AutoCAD, me fascina la construcción de todo tipo de cosas, gracias por tu aporte de como se construyó este puente; es magnifico, una obra colosal, gracias desde mexico agosto de 2015

Emilio M. Arévalo Hernández dijo...

Buenos días, Manuel, desde España.
Muchas gracias por tu comentario.
Ahora mismo, en los ríos Tajo y Almonte se están construyendo dos puentes arco de hormigón de mayores dimensiones para la línea del tren de alta velocidad, obras todavía mayores y alguna récord mundial.
Un saludo
Emilio M. Arévalo Hernández

Modesto dijo...

Una pregunta, desde mi ignorancia; ¿hubo peligro de que el arco colapsara o, con esa resonancia, "solo" hubiera continuado ese desgarrador espectáculo de movimiento y sonido?. Gracias.

Emilio M. Arévalo Hernández dijo...

Buenos días, Modesto.
Efectivamente, hubo peligro de que el arco colapsara. Incluso se pensó que mejor era que se hubiera caído en una de esas rachas ya que los posibles desperfectos hubieran hecho inaprovechable el arco.
Sin embargo, el análisis del arco posterior al episodio reveló daños menores y pudo aprovecharse, simplemente reforzándolo por dentro.
Muchas gracias por el comentario.
Un saludo
Emilio M. Arévalo Hernández

Publicar un comentario en la entrada