Las singularidades del Puente Arcos de Alconétar

Carreteras
 20-ene-2017 | Structuralia Blog

El puente Arcos de Alconétar pertenece a la Ruta de La Plata, ubicado en su paso por Cáceres y resulta una vanguardista solución al cruce de la carretera A-66 con el río Tajo; aunque experimentó algunos problemas durante su construcción que lo hacen especialmente singular.

Estructuralmente, el resultado final es un puente-arco metálico (acero S355 de tipo CORTEN) de tablero superior, con sección cajón, constituido por dos plataformas gemelas de 400 m de longitud, cuyo vano principal posee 220 m de luz. Cabe destacar además, que las pilas situadas sobre el arco son igualmente metálicas, mientras que las más próximas a los estribos están construidas con hormigón HA-30; alcanzando un peso en su conjunto de más de 4.350 toneladas.

 

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Lo que inicialmente haría única en el Mundo a esta obra sería su método constructivo, hecho por el que recibió el premio Construmat a la Innovación Tecnológica en Ingeniería Civil en 2007.

 

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Tal innovación incluye un rápido sistema de abatimiento de semi-arcos que, explicado de una forma abreviada, consiste en “lanzar” al vacío enormes tramos (piezas de 60 m de longitud y un peso de 2000 kN) que finalmente se cerrarán en clave, soportando el resto de la estructura.

Para conocer los detalles sobre cómo fue el montaje de esta megaestructura es muy recomendable visualizar este video, facilitado por la propia constructora.

 

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Sin embargo, durante su construcción, tuvo lugar un “extraño” fenómeno.

La obra marchaba a buen ritmo hasta el día 10 de enero de 2006. El primer arco ya había sido ensamblado y empotrado en sus arranques. El viento soplaba suave, a una velocidad constante de que no excedía los 30 km/h.

Fue entonces cuando el puente comenzó a “bailar” durante más de una hora. Se registraron desplazamientos superiores a los 80 centímetros, con un período de 1,4 segundos. Estos fueron unos sucesos que se volvieron a producir dos semanas después. Se trataba del temido fenómeno de resonancia.

Cabe destacar que el arco apenas sufrió unas fisuras, gracias al modelo estructural escogido, que estaba arriostrado con una rótula justo en el centro de éste, mitigando así los efectos de los momentos recibidos.

 

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Para explicar brevemente en qué consiste el fenómeno de resonancia, diremos que aparecen, en el sistema, tres fuerzas: la fuerza recuperadora, que depende de la posición del cuerpo; la fuerza disipativa, que será proporcional a la velocidad del movimiento, y por último la fuerza externa (el viento en este caso).

Si la última fuerza tiene carácter sinusoidal (o incluso periódico), se obtiene el denominado movimiento armónico forzado. Esto implica que la amplitud A del movimiento ya no es constante, sino que depende de los parámetros del sistema.

Este fenómeno puede hacer que dicha amplitud tome valores muy elevados (incluso para fuerzas externas muy débiles), siempre y cuando la frecuencia de la fuerza externa coincida con la frecuencia de la propia estructura. Esto fue lo que sucedió aquel día en Cáceres.

Para resolver este problema, se acudió al catedrático Miguel Ángel Astiz Suárez, de la Universidad Politécnica de Madrid, cuyos análisis confirmaron esta aparición de resonancia originada por vórtices de von Karman.

La solución escogida resultó bastante económica, además de tener una sencilla y rápida instalación. Se diseñaron unos deflectores (alerones), que irían soldados en la parte superior del arco. Su objetivo es canalizar la trayectoria del aire, evitando así la formación de los citados vórtices. Con esta aplicación se redujo notablemente la amplitud de las vibraciones (hasta los 3 centímetros) permitiéndose la continuación de la construcción.

 

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La megaobra, materializada por la constructora española OHL, y diseñada por la empresa proyectista EIPSA, tuvo finalmente un coste de 12 millones de euros y fue puesta en servicio el año 2006.

 

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Por último, nos gustaría rematar este post aludiendo al famoso puente de Tacoma-Narrows. Fue inaugurado el 1 de julio de 1940, recordando mucho al puente Golden Gate de la Bahía de San Francisco pero algo más corto, con 1.800 m de longitud.

 

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En su lucha por hacer puentes más esbeltos cada vez, contra la “escuela europea”, la denominada “escuela americana de puentes” se topó también con el fenómeno de resonancia el 7 de noviembre de 1940 a las 11:00 horas.

 

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Finalmente el puente que une Tacoma con Narrows fue reconstruido en el año 1950, diseñado con un tablero mucho menos esbelto, con más canto, por el que incluso circulan ferrocarriles.

 

Si se desea conocer en profundidad la historia de este Puente, es muy aconsejable descargar este artículo redactado por la empresa proyectista, del que se han rescatado las imagenes para la redacción de este post. 

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