Introducción
A
lo largo de la historia de la ingeniería, principalmente en
estructuras y puentes, siempre se han buscado mejores materiales así como su
disposición idónea para realizar obras resistentes, bellas y
económicas. La competencia entre los ingenieros y entre las empresas
constructoras ha servido como acicate para esta continua evolución.
Ante la multitud de variables y condicionantes existentes en un único
proyecto cada ingeniero ha barajado diferentes soluciones adoptando
a su juicio la más conveniente. De aciertos y errores, tanto propios
como ajenos se aprende.
En
principio el diseño del viaducto de Canalejas de Alcoy no está
relacionado con el famoso constructor de estructuras metálicas
Eiffel, pero sí hay un hilo conductor que pasa por el ingeniero
español José Eugenio Ribera que puso en duda los principios
teóricos de Eiffel en que basaba sus puentes.
La
siguiente entrada muestra como la atención puesta en la corrección
de soluciones ajenas no sirvió para detectar los errores propios. No
sabía si titular el artículo “En busca de la continua economía”,
aunque al final he optado por uno más convencional “Gustave Eiffel –
José Eugenio Ribera – Próspero Lafarga”
Gustave
Eiffel
A
partir del último tercio del siglo XIX Gustave Eiffel era el
ingeniero más conocido en el sector de las construcciones
metálicas. El primer viaducto que le dio fama mundial fue el puente
de ferrocarril sobre el Duero de María Pía en Oporto (Portugal). Se
trataba de salvar el cauce del río de 150 metros de ancho a 60
metros de altura. Se le adjudicó la obra a Eiffel pues su oferta fue
casi 1/3 más económica que la más cara (2.900 francos frente a
8.350). Seyrig fue el ingeniero proyectista y calculista. Constaba
de un arco central de 160 metros de luz con pocos montantes y pilares
metálicos. La longitud total del puente alcanzó los 563 metros. Se
construyó entre 1875 y 1877. El montaje de cada mitad del arco se
realizó en voladizo para luego unirlos por el centro. Cuatro años
más tarde se le adjudicó directamente el viaducto ferroviario del
Garabit en Francia. Había que salvar el valle de la Truyère de 150
metros de anchura a 120 metros de altitud. En este caso el ingeniero
calculista fue Maurice Koechlin y se adaptó el diseño del anterior
puente sobre el Duero al nuevo trazado francés. Se dimensionó un
gran arco central de 165 metros de luz y con una longitud total
de 565 metros. Fue terminado en 1884 sin ninguna incidencia
remarcable.
Esquema del viaducto
de María Pia sobre el Duero
Viaducto
de Garabit
Los
puentes de arcos metálicos de gran flecha de Eiffel fueron
considerados como los mejores por su resistencia, elegancia,
sensación de ligereza y economía.
Esta
solución estaba justificada porque los momentos flectores aumentaban
con el cuadrado de las luces. Por ello una forma de reducir la luz
era bajando los apoyos cerca de las orillas de los ríos, con lo que
se peraltaba el arco y aumentaba la flecha. Esta disposición
evitaba los grandes arcos rebajados que apoyaban en la parte alta de
las laderas. Éstos al tener mayor luz requerían mayores secciones y
por tanto mayor peso del material. Además Eiffel a sus arcos les
daba forma de media luna con curvas parabólicas obteniendo mayores
cantos en el centro y disponiendo articulaciones en los extremos
para que coincidieran mejor con las curvas de presiones. También las
caras exteriores de los arcos estaban situadas en un plano inclinado
hacia el tablero para contrarrestar la acción de vuelco debido al
viento. Fueron construidos con hierro forjado o dulce.
La
mayoría de ingenieros consideraban los arcos de Eiffel como la mejor
solución para viaductos de gran longitud y altura, sin discusión
alguna.
José
Eugenio Ribera
En
España, al joven ingeniero José Eugenio Ribera en 1896 se le
encargó el proyecto de un puente de unos 190 metros de longitud, 6
metros de anchura y de 90 metros de altura sobre el Duero, cerca de
la población de Pino (Zamora). Para ello realizó un estudio donde
propuso 12 soluciones, entre las que se encontraba el arco articulado
de gran flecha de Eiffel. El coste de las soluciones variaba desde
las 260.000 a las 1.730.000 pesetas. Este estudio lo publicaría en
su libro “Grandes Viaductos” al año siguiente. Consideró el
acero como el material ideal por su mayor resistencia y la mayor
homogeneidad que se alcanzaba en su fabricación.
Llegó
a la conclusión que en los arcos metálicos de gran flecha las
pilas de los tímpanos necesitaban ser de gran altura y, por lo
tanto, muy resistentes. La menor longitud del arco (en proyección
horizontal) favorecía que estos pilares o montantes fueran los menos
posibles por ello necesitaban tramos de gran luz y, por tanto, las
vigas del tablero incrementaban sus secciones. A su vez el mayor peso
del acero de montantes, diagonales y vigas del tablero provocaba la
necesidad de mayores secciones y pesos en la estructura del arco. Por
todo ello, era conveniente un arco de gran luz y poca flecha
(rebajado) para conseguir un mayor número de apoyos con estructuras
más livianas y tramos de tablero más cortos y de menor canto. De
esta forma se reducía casi a la mitad el peso de metal con respecto
al arco tipo Eiffel, 447 frente a 828 toneladas.
Entre
las soluciones estudiadas también se encontraban los viaductos de
tramos rectos con pilares intermedios tanto de sillería, como de
mampostería ordinaria e incluso metálicos.
Según
el estudio, su solución de puente de arco rebajado de 120 metros de
luz alcanzaba el importe de 303.000 pesetas utilizando hormigones y
mampostería ordinaria en las obras de fábrica, la solución Eiffel
de 614.000 ptas y en el caso de viaducto con tramos rectos metálicos
con pilas de mampostería el valor ascendía a 1.101.000 ptas, que se
podía rebajar a 652.000 ptas si los tramos se apoyaban en pilares
metálicos. De todas las soluciones su propuesta para el puente del
Pino era la más económica si se excluía la solución de puente
colgante inadecuada por su menor rigidez y condiciones de seguridad.
El puente de Pino se convertiría en el de mayor luz y altura en
España, así como el primer puente arco de acero del país.
Cuadro
de las soluciones estudiadas
Soluciones
según nº de figura
A
los inicios de la tramitación de la obra ya surgieron los primeros
problemas. Ribera calculó en 530 ptas/t el precio del acero y al
final se tuvo que pagar a 714 ptas/t para que la subasta no
resultara desierta. Se empezó la obra en 1.902. En el montaje
intervino la empresa Duro-Felguera. Además hubo que añadir 54
toneladas de acero para la ejecución del arco en voladizo. Tras paralizaciones, cambio de empresas y dificultades en el montaje del arco, la obra finalizó en
1.914 y el coste final fue de 599.000 ptas, casi el doble del
presupuesto. El consumo de acero fue de 414 kg/m2 y el coste de
525,44 ptas/m2.
Al
concluir el puente, como autocrítica, Ribera reconoció su error: el
excesivo afino en los cálculos para buscar el menor gasto posible
había repercutido en el aumento de la mano de obra en la ejecución
originada por su complejidad. Lo importante no era el precio del
material sino el precio de la unidad de obra. Los tramos metálicos
rectos hubieran resultado más baratos.
Puente
de Pino o Requejo
Próspero
Lafarga
Coincidiendo
en el tiempo al ingeniero Próspero Lafarga, en 1898, se le encargó
el proyecto del viaducto de Canalejas en Alcoy. La distancia a
salvar eran 240 metros de longitud a una altura de 53 metros,
siendo necesaria una anchura de tablero de 7 metros. Para ello
estudió tres soluciones que consistían en un gran arco central de
100 metros de luz y dos propuestas con tramos rectos. En la solución
arco recogió la disposición de Ribera: arco central rebajado de
gran luz sobre el que se apoyaban numerosos montantes verticales para
reducir la estructura del tablero, articulaciones en los arranques
del arco y utilización del acero como material. El importe de la
solución del arco central rebajado, aunque utilizaba menos acero,
era superior a las otras dos debido a la dificultad en el montaje,
500 ptas/t en tramos rectos frente a las 650 ptas/t del arco de
acero. En esta ocasión Próspero Lafarga en su proyecto sí tuvo en
cuenta la notable diferencia entre estas unidades de obra.
Al
final la Superioridad se decantó por la solución más económica,
es decir, 4 tramos metálicos rectos con pilas y estribos de
sillarejo. Seguramente también conocería los grandes inconvenientes
que tuvo Ribera para sacar al subasta las obras para su puente arco
del Pino. El presupuesto de la solución adoptada en Alcoy alcanzó
las 542.511,29 ptas. Salió a subasta y se adjudicó a D. Santiago
Jordá Terol la construcción del viaducto. La parte metálica se
subcontrató también con la empresa Duro-Felguera siendo el coste
del acero de 660 ptas/t. Las obras se llevaron a cabo desde 1901 a
1907, siendo el coste final de 610.644,10 ptas y de 436 ptas/m2.
Con
el paso de los años se constataría que la solución de arco central
no era muy conveniente debido al problema de inestabilidad de laderas
que padece el cauce del río Molinar.
Soluciones
propuestas para el viaducto de Canalejas
Imágenes de los puentes de Eiffel han sido extraídas de la Wikipedia Garabit y la de María Pía de "Tratado de mecánica general...." de H Resal
Dado el número de entradas y la variedad de algunos temas, para una mejor visualización y localización, recomiendo la consulta del Índice (pestaña superior derecha)
