CONSTRUCCION DEL PUENTE ATIRANTADO MAS ALTO DEL MUNDO
La ciudad de Millau, localizada al sudeste de Francia, no estuvo adaptada al trafico motorizado, se tardaban 3 horas en pasar por la ciudad debido a la congestión que empezaba en junio y terminaba en agosto; buscar una solución fue el mayor desafío del Ing Michel Virlogeux, para rodear el pueblo y desbloquear esta ruta de Europa tendría que conseguir lo que se creía que era imposible construir una carretera a través del gigantesco valle de Tarn.
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Los ingenieros crearon una obra maestra, el viaducto de Millau que abarca 2.5 km de longitud, esta a 343 m sobre el suelo y es el puente más alto
del mundo, toca el suelo solo 7 veces, sus delgados pilotes de concreto armado sujetan
un tablero de acero aerodinámico de 36,000 Tn sujetas por una hilera de 154
tirantes de acero super-reforzados.
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| Valle de Tarn, Millau - Francia |
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RESPONSABLE DEL DISEÑO
Este puente suspendido se completó en 2004, llevo la
arquitectura e ingeniería modernas a sus límites, muchos creían que era
imposible y provocó mucha controversia, tanta que en 1993 se inició un competición
internacional para buscar la solución, el premio se lo llevo el Arq. Norman
Foster y el Ing. Michel Virlogeux.
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| Ing. Michel Virlogeux, responsable del diseño del puente |
El puente no solo recorre uno de los valles más profundos
de Europa, sino que descansa sobre un suelo irregular y soporta unos vientos muy
fuertes, uno de los mayores desafíos fue terminar la construcción en menos de 4
años y que la estructura fuera duradera con una vida útil de 125 años.
.ALGO DE HISTORIA
"Jhon Smeaton, considerado el padre de la ingeniería civil, logró unir bloques de granito con cal hidráulica en la construcción del faro de Eddystone, esta estructura fue muy resistente al golpeo de las olas; es así que, la combinación de fraguado rápido bajo el agua fue lo que revoluciono la Ingeniería Civil, se podría decir que la cal hidráulica fue el precursor del cemento Portanld que es el ingrediente fundamental de los concretos modernos".
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| Faro de Eddystone |
Los ingenieros del puente mejoraron la formula revolucionaria de Smeaton para crear una forma tecnológicamente sofisticada de concretos modernos y la usaron a gran escala, construyendo 7 de los pilotes más grandes del planeta; los pilotes contienen aproximadamente 90 000 m3 de concreto de una resistencia muy elevada.
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| Construccion del pilote de mayor altura |
EL FACTOR TIEMPO
Para lograr la meta y evitar la multa de 25,000 euros por día, cada pilote se construyó simultáneamente en 7 obras individuales, y debido a su forma compleja se usó técnicas novedosas en todo el proceso constructivo. En octubre del 2011 se rompió los esquemas, se inició con la construcción, cada pilote tiene una altura distinta una de otra, la más alta es de 245 m, su forma octogonal se estrecha gradualmente viviéndose a 90 m bajo el tablero para dar más flexibilidad. Se logro acabar con la construcción de los pilotes en 2 años, 1 mes antes de lo previsto.
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| El pilote se divide en 2 secciones a 90 m por debajo del tablero |
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TECNOLOGÍA DEL ENCOFRADO
El diseño arquitectónico planteaba pilotes estéticos pero era
necesario elegir formas que se pudiera levantar con moldajes auto-trepantes;
para construir etapas de 4 m los ingenieros utilizaron un armazón auto-trepante
moderno, un sistema hidráulico elevaba un molde gigantesco; después del
vertido el concreto, se desmantelaba el molde, entonces el armazón que lo
sujetaba se elevaba mediante gatos hidráulicos y se volvía anclar en el
hormigón fraguado, después el molde se remontaba para el siguiente vertido, en
total cada ciclo necesito 3 días.
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| Molde de encofrado auto-trepante de 4 m |
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| Primer etapa del vertido de concreto |
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| Segunda etapa, elevación de encofrado |
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| Sistema de levantamiento mediante gatos hidráulicos |
EL VIENTO UN GRAN DESAFÍO
A medida que se avanzaba con la construcción, su altura creo un gran desafío, "el viento", la solución era reducir la fuerza del viento con un tablero de forma
aerodinámica, puesto que el viento al pasa por debajo reduciría grandemente su fuerza.
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| Análisis del principio de sustentación |
El caso inverso, como la superficie curva está por debajo el aire pierde
presión al acelerar y las altas presiones que hay por encima empujan hacia abajo creando "sustentación inversa" (la fuerza del elemento aumenta).
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| Análisis el principio de sustentación inversa |
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Tomando en cuenta la "sustentación", era necesario que el tablero fuese aerodinámico, tiene un forma continua con muy
poca inclinación, lo que hace que el viento pase por debajo reduciendo su
fuerza, de esta manera el aire que pasa por encima generan altas presiones y la fuerza de la estructura aumentará.
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| Principio de sustentación negativa en tablero de Puente |
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EL ACERO
Los ingeniero decidieron crear un rompecabezas de acero, las piezas se fabricaron en Francia y se transportaron hasta Millau, se transportaron piezas de 20 m de longitud, en total viajaran 2,000 camiones plataformas con acero, las soldadura se concluyeron en 20 meses utilizando 150 tn de material para soldadura.
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LANZAMIENTO DEL TABLERO
Uno de los problemas fue colocar los tableros sobre los pilotes, la alternativa fue deslizar las 2 secciones del tablero desde cada extremo del puente, al ser los pilotes muy delgados no se pudo usar las técnicas de despliegue clásicas.
La parte principal del tablero pesa 7,000 tn, las proporciones de altura y anchura de los pilotes hacían que fuera sensible a las fuerzas laterales, si se empujara al tablero por la superficie del pilote, se generaría fricción aumentando la fuerza lateral con consecuencias catastróficas.
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| Volteo de pilotes por fuerza de fricción |
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La solución es reducir la fricción durante el despliegue, era necesario crear un mecanismo para desplazar sin crear fricción, es asi que se fabrico un "desplazador", que utilizó la propiedad resbaladiza del PTFE y gatos hidráulicos para elevar el tablero sobre cada pilote antes de desplazarlo hacia adelante.
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Cada desplazador utiliza dos bloques cubiertos con PTFE y
con forma de cuña, un cilindro hidráulico tira de la cuña superior que se
desliza por la cuña inferior, esto eleva el tablero sobre el pilote y al mismo
tiempo lo desplaza hacia adelante, entonces la cuña inferior se desliza hacia
atrás bajando el tablero sobre el pilote, cada ciclo mueve el tablero 600mm, todos los sistemas de despliegue se mueven a la misma
distancia y al mismo tiempo de esta manera no produce ninguna fuerza sobre los
pilotes.
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| Etapa 1, deslizamiento de bloque 1 |
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| Etapa 2, Bloque 1 y 2 en posicionamiento, tablero deslizado |
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| Etapa 3, deslizamiento de bloque 2, movimiento de tablero |
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| Equipo deslizador con gatos hidraulicos |
Antes de hacer los despliegues, existía otro problema, las luces típicas entre cada pilote era de 342 m de largo, es mucha distancia para recorrerla directamente, es así que se instaló sobre cada luz un cimiento temporal, un puntal grande para dividir la distancia entre dos, se construyeron 7 pilotes temporales a lo largo del puente, esta actividad inicio en febrero 2003.
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| Estructuras de soporte provisionales para colocacion del tablero |
En mayo del 2004, 15 meses después del despliegue, las dos secciones del tablero se unieron, la precisión fue milimétrica gracias a la tecnología del GPS.
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PORQUE UN PUENTE ATIRANTADO?
El suelo de caliza inestable descartaba un puente colgante que depende de tener puntos de apoyo firmes a cada lado para aguantar el peso del tablero, la mejor solución era un puente atirantado porque sus cables era lo necesariamente fuertes que permitiese crear un estructura de tal magnitud con foras modernas, ligeras y transparentes.
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| Culminación de la construcción del puente |
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Información para citar el artículo
Redactado por: Ing. Jorge CondoriFecha: 17 de enero del 2020.▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣-▣.
Redactado por: Ing. Jorge Condori
Fecha: 17 de enero del 2020
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