lunes, 5 de diciembre de 2016

Viaducto de Canalejas (II). Posibles soluciones y solución adoptada

Una vez construidas las principales vías de comunicación de la provincia de Alicante, se pasó a la construcción de carreteras transversales. Así el 14 de enero de 1.898, por mediación de D. José Canalejas, la Dirección General de Caminos dictó la orden correspondiente con el fin de que se practicase el estudio oportuno para la realización de un puente, en la carretera de 3º orden de Alcoy a Callosa de Ensarriá,  para salvar el barranco por cuyo fondo discurre el río Molinar. (1)

Se estudiaron tres soluciones:(2)

- Primera solución: Consistía en salvar el valle con un arco de 100 m de luz, estableciendo dos tramos rectos laterales de celosía doble a ambos lados, de 30 m. de luz el de la derecha, y de 16 m el de la izquierda: Estos tramos rectos, tenían por objeto respetar servidumbres inferiores al viaducto, que en el caso de un solo arco de mayor luz habría sido necesario gran número de expropiaciones y la demolición de varios edificios.
El arco estaba rebajado 1/8, era circular y articulado en los arranques. El peso por metro cuadrado resultó de 511 kilogramos. *
El arco se calculó analíticamente por el procedimiento expuesto por el ingeniero francés Resal en su obra para puentes metálicos.

 * Arco de 100 m de cuerda y 12’50 m de flecha, dimensiones que correspondían a un ángulo de 56º 8’ y a un radio de 106’25 metros. (3)

Esquema de la 1ª solución (2)


- Segunda solución: cruzaba el valle con tres tramos rectos independientes: uno central de 80 m de luz y dos laterales de 40 metros.
Reconocidas las ventajas de las grandes celosías para salvar importantes luces, se descartó las de cabeza superior curva, ante la necesidad de establecer el tablero en la parte superior de las vigas (imaginamos que también influiría el método de montaje). Estudiado el mejor sistema de grandes mallas o celosías que convenía emplear, se llegó a la conclusión de que los sistemas Bollman, Howe y Fink resultaban más pesados en igualdad de condiciones de luces, cargas y coeficientes de trabajo, que los sistemas Pratt, Warren y Linville. El sistema más generalizado en Europa Central era el de Linville, y además estaba recomendado por Resal pues reunía mayores ventajas.
Se optó para el tramo central de 80 m el sistema Linville, y para los tramos laterales de 40 m el sistema Pratt; sin embargo, aunque eran modelos americanos se modificaron a la europea, sustituyendo las articulaciones por ensamblajes rígidos.
El tramo de 80 m resultó con un peso de 551 kg/m2 y un peso total de 314.098 kg. Los tramos de 40 m resultaron con un peso de 324 kg/m2 y un peso total por tramo de 93.490 kg.
 
Esquema de la 2ª solución (2)


- Tercera solución: Consistía en un viaducto de cuatro tramos continuos, de los cuales los dos centrales tenían  44 m de luz y los laterales 36 metros, resultando la relación entre luces de 4/5 que, según Bresse, era la que permitía obtener la mayor ligereza en las vigas.
 Los cálculos de la viga continua de cuatro tramos se llevó a cabo por el procedimiento de Chichi, y efectuadas la distribución de los palastros, resultaba que el espesor de las cabezas variaba entre una y cuatro chapas de 8 mm de espesor y 40 cm de anchura. En cuanto al alma de la viga continua, se proyectaba en celosía doble, adoptándose en su disposición exclusivamente los hierros en ángulo, es decir, en diagonal y sin montantes.
El peso resultó para cada uno de los tramos de 44 y 36 m de luz 95.391 kg y 78.743 kg  respectivamente, con un peso total de 348.268 kg (311 kg/m2).
En cuanto a emplear tramos continuos o independientes también se valoró, resultando un ahorro del metal de un 8% para los tramos continuos. Esta economía en el peso, unida a la ventaja que resultaba del menor trabajo en taller y la gran facilidad de montaje, bien por empuje o lanzamiento,  indicaba que esta solución era la más idónea. El tramo continuo tenía como inconveniente que los asientos diferenciales en los apoyos podían ocasionar la ruina. El terreno de cimentación estaba formado por arcillas miocenas compactas y uniformes, y se podía considerar una presión de 4 kg/cm2 en la base de las pilas.

Esquema de la 3ª solución (2)

          En las tres soluciones el metal empleado era el acero, y el trabajo máximo adoptado para el metal, de 11 kg/mm2 en las vigas principales y 7’5 kg/mm2 en las viguetas, largueros, celosías,  arriostramientos, etc...*. En los roblones, el trabajo límite adoptado era de 5 kg/mm2. Las cargas dinámicas utilizadas fueron las correspondientes a carros de 9 y 12 toneladas, según se trataran  de dos a cuatro ruedas, y la sobrecarga estática  de 300 kg/m2.

          *Carga mínima de rotura 40 kg/mm2. Alargamiento mínimo 24%. Límite elástico entre 20 y 26 kg/mm2. (3)


          En cuanto al precio del metal montado difería según el sistema de puente. Considerando el trabajo en taller, transporte, montaje, pinturas y pruebas, y tomando los precios que facilitaron La Maquinista Terrestre y Marítima y la Sociedad de Altos Hornos, la primera y segunda solución resultaban de media un 25 y 10 por 100 más caras que la tercera.

Comparativa presupuestaria entre las tres soluciones
Fuente: Proyecto de Viaducto sobre el río Molinar. 1898 (4)
(Los precios del proyecto son distintos de los del artículo de la R.O.P.)

          Por todo lo anterior, la Superioridad designó la tercera solución como la más apropiada por su economía y facilidad de montaje.


Descripción de la solución adoptada (4)

          La anchura entre barandillas era de 7 metros, de los cuales 5 m correspondían a la calzada y 2 m. para los andenes.

          Los tramos metálicos estaban formados por dos cuchillos laterales separados 5 m y de 4 m de alto. La sección transversal de los cuchillos era una doble T. Cada cabeza del cuchillo estaba compuesta por planchas de acero de 40 cm de anchura y 8 mm de espesor, variando su número a lo largo de la viga desde 1 a 4 planchas según la distribución de esfuerzos. Estas tablas o cabezas se unían a un nervio o alma  de 40 cm de altura y 13 mm de espesor por medio de escuadras de 120x120x11 mm. En los extremos de la viga continua y en los apoyos de las pilas, este nervio o alma subía verticalmente enlazando las cabezas de los cuchillos, con un canto de 80 y 160 cm. respectivamente. El alma de la viga estaba formada por una celosía doble, compuesta por angulares a 45º en ambas direcciones, con separaciones de 2 m y cuya dimensión variaba a lo largo del tramo según los esfuerzos. Terminaban de formar el alma unas montantes verticales de doble angular 100x100x10 que no se llegaron a colocar y se sustituyeron por medias montantes que arrancaban desde el nudo de las diagonales, dándole  a la celosía mayor transparencia.

          Cada 4 m los cuchillos se unían transversalmente por las cabezas. Las cabezas inferiores se arriostraban por una viga formada de montantes (con un doble ángulo 70x70x6 mm) y cruces de San Andrés (dos diagonales de palastro de 100x6 mm). Superiormente las cabezas se unían por viguetas, con sección de doble T (chapa de 6 mm y canto 60 cm, y las cabezas de doble angular 70x70x8). Los extremos de las viguetas volaban un metro respecto al paramento exterior de los montantes, sobre las que apoyaban los andenes. Toda la estructura quedaba arriostrada diagonalmente por cruces de San Andrés de 70x70x6 milímetros.

          Los largueros para formar el tablero se disponían longitudinalmente sobre las viguetas, con separación de 1 metro, y sección de doble T (chapa de 6 mm y canto 40 cm, y las cabezas con doble angular 60x60x8 mm). Los largueros y viguetas quedaban enrasados por su parte superior, donde quedaban apoyadas las chapas metálicas combadas de 2 x 1 m y 6 mm de espesor, sobre las cuales se formaba el piso del Viaducto.

          La viga continua se apoyaba en el pilar central sobre un cojinete de fundición con una rótula, y enlazado por medio de pernos a la pieza de sillería de coronación de la pila. En la primera y tercera pila, así como en los estribos, la celosía se apoyaba sobre un sistema de rodillos que permitía la dilatación y pequeños movimientos. Entre los aparatos de apoyo y sillería iba intercalada una plancha de plomo de 8 mm de espesor.

          La forma de las pilas, con sección cruciforme en el arranque y rectangular en la coronación, fue una propuesta estética al procurar resaltar con enérgicas líneas de sombra los elementos principales de las pilas. Se trataba de un puente muy cercano a la ciudad y en el que había que cuidar la composición.

Celosía metálica del Viaducto de Canalejas (5)

Bibliografía.
(1)  Vicedo Sanfelipe, Remigio. Guía de Alcoy.1925
(2) Lafarga, Próspero. Revista de Obras Públicas. Viaducto de Alcoy sobre el rio Molinar. Año 1.902
(3) Carpeta XII. 4.1.1 –1; Nº Registro: CA –4.511; Sección: 5.654; Fecha: 1.898 – 1.902; Asunto:Viaducto. Archivo Municipal de Alcoy.
(4) Lafarga, Próspero. Viaducto sobre el rio Molinar, 1.898. Archivo General de la Administración. (4)07 SIG 24/1843 y 1844
(5) Fototeca Archivo Municipal de Alcoy: Viaducto de Canalejas Signatura 00254. Autor L. Roisin 1924

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