Bases Conceptuales de Puentes Metálicos.

Bases Conceptuales de Puentes Metálicos.

El procedimiento constructivo de puentes mediante la técnica de empuje o lanzamiento se define como aquel en el que la ejecución de parte o la totalidad de la estructura se realiza fuera de su ubicación definitiva y, posteriormente, se traslada a dicha localización mediante un mecanismo que impulsa el tablero construido hasta el momento. Este movimiento se rea-

liza, en el caso tratado en este artículo, mediante desplazamiento horizontal del tablero sobre las pilas del puente previamente construidas 

Los parámetros más importantes que determinan los sistemas de lanzamiento y de empuje más aconsejables en cada caso son, por un lado, la luz máxima que se debe empujar (ya que los esfuerzos que se producen cuando este vano está en voladizo son mucho mayores, y de signo contrario, que los esfuerzos definitivos) y, por otro, el material de su sección, ya sea metálica o de hormigón . En la actualidad son muy variadas las aplicaciones del método, con ejemplos realmente notables que constituyen verdaderos hitos en la historia de la construcción de puentes.

En cuanto a los principales inconvenientes de la técnica de lanzamiento de puentes, a los que se da respuesta con el nuevo método descrito en este artículo, se mencionan:

1. La diferencia existente entre el esquema resistente de la estructura durante el proceso constructivo (voladizo) y durante su vida útil o situación de servicio (viga continua).
2. La naturaleza evolutiva del lanzamiento, que implica que todas las secciones del puente soportarán esfuerzos alternos de flexión positiva y negativa, siendo muy elevados (superiores a los esfuerzos en servicio) en los dos primeros vanos de avance.

Los problemas relativos a los sistemas de empuje empleados en el lanzamiento del tablero son:

1. Un importante porcentaje del coste global del lanzamiento de puentes corresponde a tiempos muertos, tales como recogida de los gatos, de los cables o de las barras, montaje de la percha trasera en la cara dorsal de cada nueva dovela, fijación de los elementos de deslizamiento sobre la tabla inferior de la nueva dovela, enclavamiento-desenclavamiento de los patines de deslizamiento, etc. La operación de empuje no se realiza de forma continua.
2. Las velocidades medias de lanzamiento que se obtienen con los métodos actuales nunca superan los 12 m/h, por lo que se requieren varios días para llevar a cabo el lanzamiento completo de un puente o viaducto, incluso para completar cada una de las fases en las que se pueda subdividir el empuje.

Por tanto, se concluye que existen numerosas realizaciones de puentes empujados, si bien la mayoría de ellas constituyen ejemplos singulares y costosos, sin estar definido un proceso con suficiente racionalización para su empleo regular y sistemático en un mercado global y altamente competitivo como el actual.

• Eficiencia: desarrollo de un modelo muy competitivo frente a otras tipologías o sistemas constructivos, por su coste y por la reducción de los plazos de ejecución de obra.
• Versatilidad: aplicable a múltiples situaciones de orografía, así como adaptable a diferentes modelos de construcción.
• Calidad y sostenibilidad: Reutilización de los materiales y respeto de las condiciones medioambientales del entorno.

 Estudio y estado del arte

1. Actualmente predominan los puentes empujados para carretera, tanto metálicos como de hormigón, y los puentes empujados para la alta velocidad ferroviaria, que en España son fundamentalmente de hormigón .
2. Las secciones que se utilizan habitualmente son tipo cajón, reservando la sección en celosía para casos excepcionales y la sección bijácena para puentes de luces más modestas.
3. Actualmente se utiliza de forma predominante la acción mixta en la losa superior, ejecutando esta después de finalizado el empuje.

Medios auxiliares de empuje

Entre los medios auxiliares (ya esbozados en la patente alemana que ayudan al voladizo a soportar los esfuerzos de lanzamiento se encuentran los siguientes : pilas auxiliares intermedias , nariz de empuje, aligeramiento del tramo frontal (volado) de avance, torre de atirantamiento provisional o definitiva , disposición de un tirante de tracción superior, refuerzo de las secciones de los dos primeros vanos del

tablero, empuje desde ambos estribos simultáneamente, y técnicas mixtas, que combinan varios de los elementos anteriores.

La característica común de todos estos sistemas es que representan un coste importante en tiempo de proyecto, ejecución y presupuesto de medios auxiliares, y que posteriormente hay que retirar; es decir, que no formarán parte de la estructura definitiva. 

Sistema de empuje continuo de puentes.

El sistema de empuje continuo que aquí se plantea es novedoso y deberá resolver las carencias detectadas en el análisis precedente  para, finalmente, conseguir el objetivo principal: el empuje de un vano metálico de 150 m de forma continua

El diseño del nuevo método de lanzamiento de puentes tiene dos principios básicos:

• Un doble cajón, formado por el último vano del tablero a lanzar y que se sitúa sobre el tablero principal, colaborando así a resistir los esfuerzos en la fase de máximo voladizo mediante la unión solidaria de ambos tramos de tablero. Es lo que se denomina «sistema y método de lanzamiento de doble cajón colaborante», con un máximo aprovechamiento del material y sin recurrir a elementos auxiliares costosos o singulares.
• Un sistema de empuje continuo y eficiente, que consiste en un dispositivo tipo «oruga» que mueve la estructura por rozamiento entre una cadena de eslabones con placas de elastómero y el propio tablero. En este artículo se lo menciona como «sistema de empuje» . Se minimizan así los tiempos de empuje y aumenta la seguridad de la maniobra al permitir el lanzamiento reversible del puente (tanto para puentes metálicos como para puentes de hormigón).

Análisis de alternativas.

Algunas de esas alternativas han sido construidas para casos particulares. Y es precisamente la poca generalidad y versatilidad que han tenido lo que ha motivado el desarrollo del nuevo método de lanzamiento objeto de este artículo, y la transferencia del conocimiento generado a través de las dos patentes de invención.

Puente de Caynarachi, Perú (50 m de luz aproximadamente).

Nizhnegorodsky Metro Bridge, Rusia (100 m de luz aproximadamente).

Viaducto de San Roque, Asturias, España. 50 m de luz