ES2572608T3 - Método de abatimiento para puentes y puente levadizo construido de ese modo - Google Patents
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Abstract
Método para la construcción de un puente, donde un pilar (4) así como por lo menos una viga (2) del puente con puntos (7, 9, 14) extremos se erigen en posición aproximadamente vertical, caracterizado por que * por lo menos una barra (3) de soporte con puntos (5, 6, 8) extremos se erige en posición aproximadamente vertical, donde * un punto (5) extremo de la barra (3) de soporte se une articuladamente con la viga (2) del puente y bien sea - según una primera variante - * un punto (6) extremo de la barra (3) de soporte se une articuladamente con el pilar (4), la viga (2) del puente se lleva mediante un movimiento aproximadamente vertical del punto (9) extremo de la viga (2) del puente junto al pilar (4) a una posición aproximadamente horizontal y el punto (9) extremo movido de la viga (2) del puente se une con el pilar (4), o bien - según una segunda variante - * un punto (7) extremo de la viga (2) del puente se une articuladamente con el pilar (4), llevándose la viga (2) del puente mediante un movimiento aproximadamente vertical del punto (8) extremo de la barra (3) de soporte junto al pilar (4) a una posición aproximadamente horizontal y uniéndose el punto (8) extremo movido de la barra (3) de soporte con el pilar (4), * así como en ambas variantes se une el punto (14) extremo en voladizo de la viga (2) del puente con un estribo (11) u otro punto (14) extremo más de una segunda viga (2) del puente.
Description
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DESCRIPCION
Metodo de abatimiento para puentes y puente levadizo construido de ese modo
La invencion se refiere a un metodo para la construccion de un puente asf como a puentes y puentes levadizos construidos por dicho metodo.
En los metodos conocidos para la construccion de puentes se requieren elevados costes en estado de construccion para absorber el peso propio de las vigas del puente.
En la construccion de la viga de puente sobre una cimbra se producen costes para la cimentacion y la ereccion de la cimbra.
En la construccion de una viga de puente de hormigon mediante armazon de lanzamiento de vigas debe dimensionarse el armazon de lanzamiento vigas para absorber el peso propio del armazon de lanzamiento de vigas. El armazon de lanzamiento de vigas es solicitado por el peso propio del armazon de lanzamiento de vigas por medio de pares de flexion.
En la construccion de la viga del puente en puentes de hormigon o de acero con el metodo de lanzamiento incremental se generan durante la construccion costes adicionales para la viga del puente, porque cada seccion transversal de la viga del puente esta expuesta durante el lanzamiento a pares de flexion positivos y negativos a partir del esfuerzo debido al peso propio. Los puentes construidos segun el metodo lanzamiento incremental presentan por ello secciones transversales especialmente altas y elevada utilizacion de material.
En la construccion de la viga del puente en voladizo se producen en estado de construccion grandes pares de flexion negativos a consecuencia del peso propio en la viga del puente. Los grandes pares del voladizo sobre los soportes deben ser absorbidos mediante secciones transversales de suficiente altura.
En la construccion de la viga del puente en voladizo con arriostramientos desde un pilon (puentes de cables oblicuos), se evitan dichos pares del voladizo, en cambio se generan costes adicionales para la ereccion del pilon y para el tendido de los arriostramientos. La longitud de las secciones en voladizo en la construccion en voladizo con arriostramientos se limita debido a los esfuerzos de flexion a de 5 m a 10 m.
En la construccion de puentes de arco se produce un elevado gasto para la construccion del arco. El arco se erige la mayona de las veces sobre una cimbra o en construccion en voladizo arriostrada.
Otro metodo mas para la ereccion del arco es el metodo de abatimiento del arco (BETON, fasdculo 5, mayo 1984, pagina 200). En este metodo se construyen dos mitades de arco mediante encofrado trepante en posicion aproximadamente vertical para evitarse la cimbra o bien los arriostramientos durante la construccion y, por consiguiente, conseguir un rapido avance de la construccion. Tras la terminacion de las mitades del arco se abaten estas hasta juntarse con ayuda de cables de retencion.
La construccion de una viga para una construccion de tejado en una posicion aproximadamente vertical se describe en el documento JP 4237773. Mediante la disminucion de la tension del cable de retencion, se gira la viga apoyada articuladamente en su pie verticalmente a una posicion horizontal. Un metodo similar para la construccion de puentes se describe en el documento JP 3025107. Estos dos metodos funcionan tal como se conoce de un puente de ferrocarril. La longitud de la viga del puente se limita basicamente a la longitud entre la articulacion inferior y el punto de sujecion superior. Esa longitud puede aumentarse algo mediante un saliente de la viga del puente por encima de la punta del pilon.
Metodos para la construccion de puentes de hormigon en posicion aproximadamente vertical se conocen a partir del documento US 2004/0045253. Alrededor de una articulacion de giro, que puede situarse entre dos pilares o en el estribo, se gira la viga del puente a la posicion final aproximadamente horizontal por medio de una grua, una grua especial de montaje o un cabrestante. Estos metodos estan limitados a las luces de puente de unos 40 m, ya que la estabilizacion de la viga del puente libremente en voladizo en el estado de construccion esta condicionada por costosas medidas adicionales contra fuerzas del viento y terremotos. Tambien el proceso de giro mediante cabrestante y peso adicional o mediante una grua de montaje especial para mayores luces de puente son demasiado costosos y, por ello, antieconomicos.
En gran parte se conoce a partir del documento DE 197 47 109 A1 un mecanismo para plegar un puente levadizo compuesto de dos secciones de puente.
El documento US-A-517.890 muestra un puente elevador con un pilar, una viga del puente asf como una barra de soporte. La viga del puente se mueve a lo largo del pilar desde una posicion aproximadamente vertical a una posicion horizontal por el desplazamiento de un punto extremo de la viga del puente.
Es mision de la invencion crear un metodo para la construccion de puentes, en el que se pueda renunciar a la ereccion de un armazon, en el que durante la construccion de la viga del puente no se presenten esfuerzos a flexion
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o solo muy pequenos en la viga del puente, que sea apropiado para la construccion de puentes con grandes luces y que ofrezca ventajas economicas con respecto a los metodos conocidos.
Esta mision se solventa por que
• un pilar, por lo menos una viga del puente con puntos extremos y por lo menos una barra de soporte se erijan en posicion aproximadamente perpendicular,
• un punto extremo de la barra de soporte se una articuladamente con la viga del puente y bien sea - segun una primera variante -
• un punto extremo de la barra de soporte se una articuladamente con un pilar, se lleve la viga del puente a una posicion aproximadamente horizontal mediante un movimiento aproximadamente perpendicular del punto extremote la viga del puente en el pilar y el punto extremo movido de la viga del puente se una con el pilar, o - segun una segunda variante -
• un punto extremo de la viga del puente se una articuladamente con el pilar, se lleve la viga del puente a una posicion aproximadamente horizontal mediante un movimiento aproximadamente perpendicular del punto extremo de la barra de soporte en el pilar a una posicion aproximadamente horizontal y el punto extremo movido de la barra de soporte se una con el pilar,
• el punto extremo saliente de la viga del puente se una con un estribo u otro punto extremo mas de una segunda viga del puente.
Perfeccionamientos ventajosos de la invencion se definen en las reivindicaciones subordinadas.
Por una union articulada segun la invencion se entiende tambien estar en un contacto, que permite un movimiento basculante, de un punto extremo de la barra de soporte en el pilar o bien de un punto extremo de la viga del puente en el pilar, siendo presionadas mutuamente las partes en contacto por fuerzas que constituyen un arrastre de fuerzas.
En el barra de soporte no solo se ha de entender segun la invencion una barra sometida a fuerzas de compresion operantes longitudinalmente, sino tambien una barra sometida a traccion, donde la barra esta basicamente libre, en cada caso, de un esfuerzo a flexion.
Segun la invencion la barra de soporte puede hacerse en el emplazamiento de la obra del puente, por ejemplo, tambien por agrupacion de varios cordones formando un cable.
Una variante especialmente ventajosa del metodo se caracteriza por que los puntos extremos del pilar y de la barra de soporte se configuran de modo que en el punto extremo pueda presentarse un giro a angular con respecto a la viga del puente y el punto extremo un giro p angular respecto del pilar y por que la suma de los giros a y p angulares sea mayor de 85° y menor de 260°.
Otra variante adecuada mas se caracteriza por que el punto extremo de la barra de apoyo y el punto extremo de la viga del puente se configuren de tal modo que en el punto extremo pueda presentarse un giro a angular respecto de la viga del puente y en el punto extremo un giro p angular respecto del pilar y por que el giro a angular sea mayor de 100° y menor que 175° y por que el giro p angular sea aproximadamente de 90°.
Un puente elevador construido por el metodo segun la invencion se caracteriza por que consta de por lo menos un pilar, una viga del puente y una barra de soporte, por que un punto extremo de la barra de soporte este unido articuladamente con la viga de puente, por que un punto extremo de la barra de soporte o un punto extremo de la viga del puente este unido con el pilar y por que la viga del puente puede girarse moviendo uno de los puntos extremos de la barra de soporte o un punto de la viga de puente desde una posicion aproximadamente horizontal de tal modo que se amplfe el galibo de paso libre de la via de comunicacion que cruza el puente.
Pilar, viga delpuente y barra de soporte forman una estructura portante estaticamente estable. Las uniones de viga de puente y barra de soporte con el pilar solo estan sometidas a pequenos esfuerzos y pueden establecerse con elementos constructivos sencillos. El esfuerzo del pilar en estado de construccion es menor en el metodo segun la invencion que en el conocido metodo de construccion de puentes con elaboracion horizontal de la viga del puente, porque la superficie de ataque del viento es mas favorable y el centro de gravedad de la masa significativo para el calculo de las fuerzas de un terremoto queda mas bajo.
La construccion de la superestructura del puente en una posicion aproximadamente vertical es ventajosa, porque gracias a ella no aparecen pares de flexion o solo lo hacen pares de flexion muy pequenos a causa del peso propio durante la construccion. Esto es considerablemente ventajoso especialmente en la construccion de puentes de hormigon, ya que en la construccion horizontal habitual de la viga del puente aparecen pares de flexion, que afectan a la velocidad del avance de la construccion. En el metodo de lanzamiento incremental de la viga se consigue normalmente un ritmo semanal para construir una seccion de obra. En caso de construccion en voladizo o en la
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construccion sobre una cimbra o mediante armazon de lanzamiento, los tiempos para la construccion de una seccion de obra quedan en una a tres semanas.
En construccion aproximadamente perpendicular, la viga del puente esta sometida a esfuerzos mucho menores y se puede construir por ello mas rapidamente. Los conocidos metodos de encofrado deslizante o de encofrado trepante, que por lo demas se utilizan para la construccion del pilar de hormigon, pueden tambien pueden aplicarse en el metodo segun la invencion para la construccion de la viga del puente.
La viga del puente construirse junto con el pilar, por ejemplo, con un encofrado trepante o deslizante. Esto reduce sensiblemente el coste del encofrado, el tiempo de construccion y los costes.
El metodo propuesto se emplea de modo especialmente ventajoso en puentes con pilares altos. El entorno de la luz para la aplicacion del metodo de la invencion queda entre 20 m y 400 m, preferiblemente entre 50 y 150 m.
Si no existiese union fija del punto extremo movido de la viga del puente con el pilar, puede utilizarse el metodo para la construccion y la operacion de puentes elevadores.
A continuacion, se describe la invencion a base de los ejemplos de realizacion representados en los dibujos.
La invencion se muestra en las figuras 1 a 32. Lo muestran las figuras:
Figura 1 una vista de una primera forma de realizacion segun la construccion del pilar, la barra de soporte y
la viga del puente,
Figura 2 una vista de la primera forma de realizacion durante el proceso de abatimiento,
Figura 3 una vista de la primera forma de realizacion tras concluir el proceso de abatimiento,
Figura 4 detalle A de la figura 1,
Figura 5 detalle B de la figura 1
Figura 6 una seccion a lo largo de la lmea VI - VI de la figura 3,
Figura 7 una vista de una segunda forma de realizacion tras la construccion del pilar, la barra de soporte y
la viga del puente,
Figura 8 una vista de la segunda forma de realizacion durante el proceso de abatimiento,
Figura 9 una vista de la segunda forma de realizacion tras la conclusion del abatimiento,
Figura 10 una seccion a lo largo de la lmea X - X de la figura 9,
Figura 11 una vista de una tercera forma de realizacion tras la construccion del pilar, la barra de soporte y la
viga del puente,
Figura 12 una vista de la tercera forma de realizacion durante el proceso de abatimiento,
Figura 13 una vista de la tercera forma de realizacion tras la conclusion del proceso de abatimiento,
Figura 14 una seccion a lo largo de la lmea XIV -XIV en la figura 11,
Figura 15 una vista de una cuarta forma de realizacion tras la construccion del pilar, la barra de soporte y la
viga del puente,
Figura 16 una vista de la cuarta forma de realizacion durante el proceso de abatimiento,
Figura 17 una vista de la cuarta forma de realizacion tras la conclusion del proceso de abatimiento,
Figura 18 una vista de una quinta forma de realizacion tras la construccion del pilar, la barra de soporte y la
viga del puente,
Figura 19 una vista de la quinta forma de realizacion durante el proceso de abatimiento,
Figura 20 una vista de la quinta forma de realizacion tras la conclusion del proceso de abatimiento,
Figura 21 una vista de una sexta forma de realizacion tras la construccion del pilar, las barras de soporte y
las vigas del puente,
Figura 22
una vista de la sexta forma de realizacion durante el proceso de abatimiento.
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Figura 23 una vista de la sexta forma de realizacion tras la conclusion del proceso de abatimiento.
Figura 24 una vista de un puente acabado de construir,
Figura 25 un esquema en planta de un puente curvado en proyeccion horizontal,
Figura 26 una seccion de una septima forma de realizacion durante el proceso de abatimiento a lo largo de la
lmea XXVI - XXVI de la figura 28,
Figura 27 detalle C de la figura 26,
Figura 28 una vista en planta desde arriba sobre la septima forma de realizacion durante el proceso de
abatimiento a lo largo de la lmea XXVIII -XXVIII de la figura 26,
Figura 29 detalle D de la figura 26 y al mismo tiempo seccion a lo largo de la lmea XXIX - XXIX de la figura
28,
Figura 30 una seccion de una octava forma de realizacion durante el proceso de abatimiento,
Figura 31 detalle E de la figura 30, y
Figura 32 forma de realizacion alternativa del detalle E de la figura 30.
Se ha representado una primera forma de realizacion del metodo segun la invencion en las figuras de 1 a 6.
En una primera etapa se hormigonan segun la figura 1 el pilar 4 y las vigas 2 del puente en posicion perpendicular. Los procesos de encofrado y hormigonado para las vigas del puente corresponden en su coste a los procesos de la construccion del pilar 4, lo que posibilita ahorros esenciales en comparacion con una construccion en posicion horizontal.
En la segunda etapa se montan las barras 3 de soporte, que en este ejemplo se componen de un cable de cordon de alambre de arriostrar.
En la siguiente etapa, se elevan segun la figura 2 los puntos 9 extremos de las vigas 2 del puente con mecanismos de elevacion convencionales, por ejemplo, elevadores hidraulicos de cordon flexible y cables de cable de cordon de alambre de arriostrar. Los mecanismos de elevacion pueden situarse en la punta del pilar 4. En ese estado, aparecen pares de flexion en las vigas 2 del puente, pero que son menores que en el estado final, que se ha representado en la figura 3. Puede resultar ventajoso tender elementos de tensado durante el proceso de abatimiento en la viga 2 del puente para contrarrestar los pares incidentes a consecuencia del peso propio.
El punto 9 extremo de la viga 2 del puente puede estar dotado de rodillos para posibilitar una elevacion casi libre de rozamiento. Alternativamente, puede preverse una capa deslizante en el pilar 4. Combinaciones conocidas de materiales para procesos de lanzamiento en una pista de deslizamiento son, por ejemplo, teflon y acero o bronce y acero.
Las fuerzas de elevacion para el proceso de abatimiento representado en la figura 2 son para dimensionar el peso propio de las vigas 2 del puente, las barras 3 de soporte y las fuerzas de rozamiento, que aparecen entre los puntos 9 extremos de la viga 2 del puente y el pilar 4.
Tambien puede resultar ventajoso para el estado de construccion dotar a las vigas 2 del puente en estado de construccion solo de las secciones transversales estaticamente necesarias y completar la seccion transversal en el estado final, por ejemplo, construyendo una plataforma de transito.
Durante el proceso de abatimiento representado en la figura 2, solo se modifica la longitud de las vigas 2 del puente y de las barras de soporte por las modificaciones de longitud elasticas debido a las fuerzas normales incidentes. En este ejemplo, en las barras 3 de soporte inciden fuerzas de traccion y en las vigas 2 del puente entre los puntos 5 y 9, fuerzas de compresion. Las barras 3 de soporte estan unidas en los puntos 6 con el pilar 4 y en los puntos 5 con las vigas del puente. La ejecucion de la union con el pilar 4 (detalle A de la figural) se ha representado en la figura 4 y la union con la viga 2 del puente se ha representado en la figura 5 (detalle B de la figura 1). La barra 3 de soporte consistente en un cable trenzado de cordones es conducida segun la figura 5 durante el proceso de abatimiento por un diseno de desvm en la seccion transversal de cajon de la viga 2 del puente. Por ello el angulo a de giro puede ser soportado unos 150° en el punto 5 del proceso de abatimiento. El angulo p de giro en los puntos 6 es de aproximadamente unos 60° respectivamente y es soportado por una rodadura de las barras 3 de soporte sobre la construccion en caballete en la punta del pilar 4. Los radios de curvatura del diseno de desvm de la seccion transversal en cajon en la figura 4 y del caballete en la figura 5 son a calcular en los radios de curvatura permitidos en cables trenzados de cordones.
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La figura 6 muestra una vista en planta desde arriba sobre una seccion de la viga 2 del puente en la posicion definitiva. La barra 3 de soporte se ha dispuesto en este ejemplo en el centro de la viga 2 del puente de manera que los carriles de transito puedan pasar lateralmente en la barra 3 de soporte.
El conocido metodo de abatimiento de arco presenta respecto del metodo segun la invencion los siguientes inconvenientes:
o Las mitades del arco deben apuntalarse durante la construccion por medio de arriostramientos y ser giradas
durante el estado de construccion para mantener reducidos los esfuerzos de flexion en el arco. Las vigas 2 del puente aproximadamente rectas se hormigonan sin modificacion de posicion y pueden fijarse sin grandes costes al pilar 4.
o El cable de retencion para el abatimiento de las mitades de arco transmiten sus fuerzas de traccion a
elementos de la cimentacion, que solo se han de hacer para conducir dichas fuerzas a la cimentacion de la construccion. La elevacion de las vigas 2 del puente en el metodo segun la invencion no requiere costes constructivos adicionales, ya que las fuerzas de reaccion de la elevacion son introducidas en el pilar 4.
Una segunda forma de realizacion del metodo segun la invencion se ha representado en las figuras 7 a 10.
En la primera etapa del metodo se construye el pilar segun la figura 7 de un material constructivo apropiado como hormigon, mampostena, acero o madera. En la siguiente etapa, se monta en una posicion vertical la viga 2 del puente, que en este ejemplo puede estar compuesta de acero o madera. La viga 2 del puente puede constar de elementos individuales, que se acoplan mutuamente en union positiva de fuerza en dicha posicion. La barra 3 de soporte hecha de un perfil de acero se monta y se une articuladamente en el punto 5 con la viga 2 del puente y en el punto 6 con el pilar 4.
Por descenso del punto 9 extremo de la viga 2 del puente representado en la figura 8, se forma el puente 1 de un solo vano representado en la figura 9. En el punto 5 extremo se presenta una torsion a permanente con la viga 2 del puente y en el punto 6 extremo se presenta una torsion p permanente con el pilar 4. La suma del angulo a de giro mas el p es igual a 90°.
La figura 10 muestra una vista en planta desde arriba sobre una seccion de la viga 2 del puente en la posicion definitiva. Las barras 3 de soporte se han dispuesto en este ejemplo a los lados de la viga 2 del puente de modo que los carriles de transito puedan llevarse entre las barras 3 de soporte.
Una tercera forma de realizacion del metodo segun la invencion se ha representado en las figuras 11 a 14.
En la primera etapa del metodo, se construye de hormigon el pilar 4 segun la figura 11. El pilar 4 presenta una anchura constante, pero un espesor variable a lo largo de la altura. Las vigas 2 del puente se erigen en este ejemplo sobre la plancha de cimentacion del pilar 4. Las vigas 2 del puente presentan una anchura constante, pero una altura variable de la seccion transversal. Pilar 4, barras 3 de soporte y vigas 2 del puente se construyen ventajosamente simultaneamente, por ejemplo, mediante encofrado trepante. Las barras 3 de soporte estan unidas en los puntos 5 con las vigas 2 del puente. Las vigas 2 del puente estan unidas en los puntos 7 con el pilar 4.
Puede resultar conveniente presionar hacia fuera del pilar 4 de forma aproximadamente horizontal los puntos 5 extremos de las barras 3 de soporte, antes de empezar con la elevacion. Por la elevacion de los puntos 8 extremos de las barras 3 de soporte representada en la figura 12, se forma finalmente el puente 1 representado en la figura 13. Durante el proceso de abatimiento, se presenta en el punto 5 extremo de la barra 3 de soporte una rotacion a angular de 140°. En el punto 7 extremo de la viga 2 del puente, se presenta una rotacion p angular de 90°. Las rotaciones angulares restantes en los puntos 5 y 7 pueden soportarse mediante configuraciones constructivas habituales en la construccion de hormigon, por ejemplo, por articulaciones de hormigon o mediante la flexion de las barras de armadura.
Rellenando las grietas entre las dos vigas 2 del puente con lechada de hormigon y montando elementos de tensado continuo el puente 1 presenta una union ngida a la flexion por encima de la punta del pilar.
En la figura 14, se ha representado como se pueden montar ventajosamente las barras 3 de soporte en el molde del pilar 4 para posibilitar una rapida construccion del pilar 4, de las barras 3 de soporte y de las vigas 2 del puente.
Una cuarta forma de realizacion del metodo segun la invencion se ha representado en las figuras 15 a 17.
Segun la figura 15, el pilar 4, las vigas 2 del puente y las barras 3 de soporte se erigen orientados aproximadamente verticalmente. Una barra 3 de soporte esta unida en este ejemplo con la viga 2 del puente en el punto 5 y con el pilar 4, en el punto 6. La segunda barra 3 de soporte esta unida en el punto 5 con la viga 2 del puente. El segundo punto 8 extremo de esta barra 3 de soporte se eleva segun la figura 16. La elevacion provoca que la viga 2 del puente sea girada desde la posicion aproximadamente vertical a una posicion horizontal, que se ha representado en la figura 17.
Si el punto extremo de la viga 2 del puente situado en esa posicion junto al pilar 4 se mueve hacia arriba no esta unido fijamente con el pilar, puede utilizarse el puente 1 como puente elevador. Bajando el punto 8 en la figura 17,
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se mueve hacia arriba la viga 2 del puente de modo que se amplfe el galibo de paso libre del camino de comunicacion que cruza el puente 1.
Una quinta forma de realizacion del metodo segun la invencion se ha representado en las figuras 18 a 20.
En la primera etapa se construyen segun la figura 18 el pilar 4, el soporte 10 auxiliar, la viga 2 del puente y las barras 3 de soporte en posicion vertical. Los puntos 8 extremos de las vigas 2 del puente quedan en esa posicion mas altos que la punta del pilar 4. por ello se requiere la ereccion de un soporte 10 auxiliar. Las vigas 2 del puente estan unidas con el pilar 4 en el punto 7. las barras 3 de soporte estan unidas en los puntos 5 con las vigas 2 del puente.
Los otros puntos 8 extremos de las barras 3 de soporte se bajan segun la figura 19 del pilar 10 auxiliar. Para reducir los pares de flexion en las vigas 2 del puente durante el descenso, se tienden en este ejemplo arriostramientos 13. Dichos arriostramientos 13 pueden consistir en cables trenzados, que estan unidos con la viga 2 del puente y son solicitados, por ejemplo, desde la punta del pilar 4 por una determinada fuerza. La longitud de los arriostramientos 13 se incrementa durante la rotacion de las vigas 2 del puente, lo que puede garantizarse sin problemas mediante un seguimiento del cable trenzado.
En la posicion extrema segun la figura 20, puede retirarse el pilar 10 auxiliar o se utiliza para el montaje de cables adicionales para soportar las vigas 2 del puente. Los arriostramientos 13 pueden quedarse como cables permanentes en el puente 1 o cambiarse por cables oblicuos.
Una sexta forma de realizacion del metodo segun la invencion se ha representado en las figuras 21 a 23.
Segun la figura 21, se construyen el pilar 4, las vigas 2 del puente y la barras de soporte en posicion aproximadamente vertical.
Elevando los puntos 8 extremos de las barras 3 de soporte segun la figura 22 se acaba terminando el puente 1 representado en la figura 23.
La figura 24 muestra un puente 1 con dos contrafuertes 11, dos pilares 4, cuatro vigas 2 del puente y cuatro barras 3 de soporte. La vista del puente en la figura 24 muestra como puede instalarse ventajosamente el metodo para la construccion de puentes sobre valles. Los puntos 14 extremos de las vigas 2del puente en el centro de la anchura de luz principal del puente 1se unen resistentes a la flexion de el estado final. Los otrs dos puntos 14 extremos de las vigas 2 del puente se unen con los contrafuertes 11. Las barras 3 de soporte pueden seguidamente retirarse, en caso de que se requiera, por ejemplo, por razones de configuracion.
El metodo segun la invencion tambien puede utilizarse para la construccion de puentes curvados en su planta como lo muestra la figura 25 para un puente de cuatro vanos. Las vigas 2 del puente deben completarse en este ejemplo con piezas intercaladas para terminar el puente.
Una septima forma de realizacion del metodo se ha representado en las figuras 26 a 29. La figura 26 muestra un estado durante la elevacion de los puntos 9 extremos. El pilar presenta en este ejemplo una abertura 19 que se extiende a lo largo de la altura del pilar.
La realizacion de la union de la barra 3 de soporte con el pilar 4 se ha representado en la figura 27 (detalle C de la figura 26). En aras de la claridad, la barra 3 de soporte se ha dibujado en la figura 27 dirigida hacia la derecha. La barra 3 de soporte puede estar hecha de un cable 17 oblicuo y pueden disponerse varios cables 17 oblicuos consecutivamente. Al comienzo del proceso de izado, la barra 3 de soporte discurre aproximadamente verticalmente a lo largo del pilar 4 hacia el punto 5 extremo, donde esta unida con la viga 2 del puente. La fuerza en la barra 3 de soporte, es al comienzo del proceso de izado, mucho menor que en el estado final. Esta circunstancia la tiene en cuenta la configuracion del caballete 18 de desviacion para la barra 3 de soporte en la figura 27. La presion de apriete de la barra 3 de soporte sobre el caballete 18 de desviacion se puede calcular a partir de la fuerza de traccion de la barra 3 de soporte dividida por el producto de radio de desviacion y anchura de la barra 3 de soporte. En una realizacion del caballete de desviacion segun la figura 27 con un radio R1 pequeno al comienzo del proceso de izado y un radio R2 mayor al final del proceso de izado, donde se calcula R2 con R1 multiplicado por la relacion de las fuerzas de traccion en la barra 3 de soporte al final y al comienzo del proceso de izado , la presion de apriete en la barra 3 de soporte a traves del caballete 8 de desviacion es constante durante el proceso de izado, cuando los radios del caballete 18 de desviacion situados entre R1 y R2 se calculan segun las fuerzas incidentes en la barra 3 de soporte.
La figura 28 muestra una vista en planta desde arriba sobre el puente 1 durante el proceso de izado. El pilar 4 se ha realizado con una abertura 19 de modo que las vigas 2 del puente esten en contacto durante el proceso de izado y las fuerzas de compresion resultantes en las articulaciones de rodadura sean transmitidas mediante presiones superficiales de Hertz. La seccion transversal de las vigas 2 del puente en el ejemplo segun la figura 28 es una seccion transversal de cajon. Para mantener reducido el peso de las vigas 2 del puente durante el proceso de izado, las partes sobresalientes del tablero de transito se construyen solo tras acabar el proceso de izado. En los puntos 5 extremos de las barras 3 de soporte, que estan unidas con las vigas 2 del puente, son por tanto necesarias vigas
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transversales. La estabilizacion de las vigas 2 del puente durante el proceso de izado puede llevarse a cabo mediante mecanismos 15 apropiados, por ejemplo, apoyos de rodillos.
La realizacion de la union de las vigas 2 del puente se ha representado en la figura 29 (detalle D de la figura 26). Al comienzo del proceso de izado las vigas 2 del puente estan en contacto en la lmeas Pi y P'1. En la posicion de las vigas 2 del puente representada en la figura 29, se realiza el contacto en las lmeas P2 y P'2. En el estado final, el contacto tendra lugar en P3 y P'3. Los extremos de las vigas 2 del puente en el ejemplo segun la figura 29 se realizan con chapas de acero dobladas circularmente, que estan unidas con el hormigon de las vigas 2 del puente mediante espigas o armaduras de acero soldadas. Durante el proceso de izado, se produce una presion superficial elevada en los extremos, configurados en forma de cilindro circular, de las vigas 2 del puente a lo largo de las lmeas de contacto, por ejemplo, P2 y P'2 en la figura 29, presion que se designa como presion superficial de Hertz. Los radios de las zonas extremas de las vigas 2 del puente son para dimensionar las presiones superficiales de Hertz durante el proceso de izado. El radio para los extremos de las vigas 2 del puente en la figura 28 es constante. Aunque tambien se podna haber adaptado a las fuerzas incidentes en las vigas 2 del puente y, por ejemplo, aumentar de un radio menor en las lmeas Pi, P'i a uno de mayor radio en las lmeas P3, P'3, para mantener durante el proceso de izado una presion superficial de Hertz aproximadamente constante en las lmeas de contacto.
Una octava forma de realizacion del metodo se ha representado en las figuras 30 a 32. La figura 30 muestra un estado durante el izado de los puntos 8 extremos de las barras 3 de soporte. El pilar 4 presenta una abertura 19 que se extiende a lo largo de la altura del pilar.
La realizacion de la union de la barra 3 de soporte con la viga 2 del puente se ha representado en la figura 31 (detalle E de la figura 30). La torsion antagonica de la barra 3 de soporte y la viga 2 del puente, que en este ejemplo asciende a 150° durante el proceso de izado, se efectua por una rodadura a lo largo de superficies cilmdricas de contacto. Al comienzo del proceso de izado, se lleva a cabo el contacto a lo largo de las lmeas P4, P'4. En la figura 31, se ha representado un estado, en el que el contacto entre barra 3 de soporte y viga 2 del puente tiene lugar a lo largo de las lmeas P5, P'5. Tras el final del proceso de izado, tiene lugar la transmision de fuerza entre la viga 2 del puente y la barra 3 de soporte a lo largo de las lmeas P6, P'6. En la figura 31, se ha representado un organo 16 tensor externo, que se ha dispuesto en el eje de gravedad de la viga 2 del puente, configurada con una seccion transversal de viga en T. Durante el proceso de izado, se pretensa el organo tensor externo de modo que no aparezcan fuerzas de traccion o solo muy reducidas en la viga 2 del puente.
Una forma de realizacion alternativa para la union de la barra 3 de soporte con la viga 2 el puente (detall E de la figura 30) se ha representado en la figura 32. La viga del puente de esta forma de realizacion alternativa presenta una seccion transversal de cajon. La torsion antagonica en el punto 5 extremo entre la barra 3 de soporte y la viga 2 del puente se efectua fuera de la seccion transversal de cajon de la viga 2 del puente. El par de adaptacion generado por ello produce esfuerzos de flexion en la viga 2 del puente, que se han de tener en cuenta en el dimensionado de la viga 2 del puente. El organo 16 tensor externo se ha dispuesto en el eje de gravedad de la seccion transversal de cajon de la viga 2 del puente.
La anchura de luz de un puente 1 entre dos pilares 4, que se puede lograr con el metodo segun la invencion corresponde a la suma de la altura de ambos pilares 4 cuando las barras 3 de soporte estan sometidas a presion. La aplicacion del metodo con barras 3 de soporte sometidas a presion posibilita la construccion de un puente 1 con una luz que sea mayor que la suma de las alturas de los pilares.
El metodo es apropiado preferiblemente para la fabricacion puentes de hormigon pretensado y puentes hormigon armado, aunque puede utilizarse tambien para puentes de acero, puentes combinados de acero-hormigon, puentes de madera o puentes de plastico.
Aunque tambien puede resultar ventajoso combinar diferentes materiales constructivos. Por ejemplo, se podna construir una viga 2 del puente de hormigon pretensado y la punta de la viga 2 del puente junto al punto 14 extremo hecha de una construccion de acero para reducir el peso propio en la punta del brazo en voladizo y con ello los pares de voladizo en estado de construccion.
El metodo segun la invencion tambien se puede aplicar razonablemente en la construccion de edificios y en obras de ingeniena, cuando resulte ventajoso construir vigas en posicion aproximadamente vertical y girarlas seguidamente a una posicion aproximadamente horizontal.
Claims (19)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Metodo para la construccion de un puente, donde un pilar (4) asf como por lo menos una viga (2) del puentecon puntos (7, 9, 14) extremos se erigen en posicion aproximadamente vertical, caracterizado por que• por lo menos una barra (3) de soporte con puntos (5, 6, 8) extremos se erige en posicionaproximadamente vertical, donde• un punto (5) extremo de la barra (3) de soporte se une articuladamente con la viga (2) del puente y bien sea - segun una primera variante -• un punto (6) extremo de la barra (3) de soporte se une articuladamente con el pilar (4), la viga (2)del puente se lleva mediante un movimiento aproximadamente vertical del punto (9) extremo de la viga (2)del puente junto al pilar (4) a una posicion aproximadamente horizontal y el punto (9) extremo movido de laviga (2) del puente se une con el pilar (4), o bien - segun una segunda variante -• un punto (7) extremo de la viga (2) del puente se une articuladamente con el pilar (4), llevandose laviga (2) del puente mediante un movimiento aproximadamente vertical del punto (8) extremo de la barra (3) de soporte junto al pilar (4) a una posicion aproximadamente horizontal y uniendose el punto (8) extremo movido de la barra (3) de soporte con el pilar (4),• asf como en ambas variantes se une el punto (14) extremo en voladizo de la viga (2) del puente con un estribo (11) u otro punto (14) extremo mas de una segunda viga (2) del puente.
- 2. Metodo para la construccion de un puente segun la reivindicacion 1, caracterizado por que vigas (2) delpuente y barras (3) de soporte se disponen a ambos lados del pilar (4) y los dos puntos (8) extremos de las barras(3) de soporte junto al pilar (4) o los dos puntos (9) extremos de la viga (2) del puente junto al pilar (4) se mueven aproximadamente verticalmente.
- 3. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la viga (2) del puente se construye con una altura de seccion transversal variable.
- 4. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la viga (2) del puente se construye en la posicion final aproximadamente horizontal con una curvatura en alzado.
- 5. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la viga (2) del puente se construye en la posicion final aproximadamente horizontal con una curvatura en planta.
- 6. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el pilar (4) se integra en el estribo (11).
- 7. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que los puntos (8, 9) extremos movidos de las barras (3) de soporte o bien de las vigas (2) del puente hacen contacto durante el movimiento de los puntos (8, 9) extremos.
- 8. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el pilar (4) se construye con una abertura (19), que se prolonga a lo largo de la altura del pilar, en la que se apoyan opuestamente los puntos (8, 9) extremos de las barras (3) de soporte o de las vigas (2) del puente mientras se mueven, estando limitada la abertura hacia abajo y hacia arriba por el pilar (4).
- 9. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que las fuerzas de compresion en los puntos (5, 6, 7, 8, 9) extremos se transmiten mediante articulaciones de rodadura durante el movimiento de las barras (3) de soporte y de las vigas (2) del puente.
- 10. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la superficie de las articulaciones de rodadura se conforman a partir de chapas de acero curvadas, de paredes delgadas, que se rellenan de hormigon en los puntos (8, 9) extremos de las barras (3) de soporte o de las vigas (2) del puente.
- 11. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el radio de una de las articulaciones de rodadura no es constante, sino que se adapta al esfuerzo de compresion de modo que para pequenos esfuerzos se prevea un radio menor y para mayores esfuerzos, un radio mayor.
- 12. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que una barra (3) de soporte solicitada a traccion se dispone como cable (17) oblicuo y las fuerzas de traccion se transmiten a los puntos (5, 6) extremos durante el movimiento de la barra (3) de soporte mediante caballetes (18) de desvfo en la viga (2) del puente y en el pilar (4).510152025303540
- 13. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que el radio del caballete (18) de desvfo no es constante, sino que se adapta al esfuerzo de traccion de la barra (3) de soporte de modo que para pequenos esfuerzos se dispone un radio pequeno y para mayores esfuerzos se dispone un radio mayor.
- 14. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que los puntos (8, 9) extremos de barras (3) de soporte o vigas (2) del puente se mueven de manera aproximadamente vertical y por que los puntos (8, 9) extremos se apoyan durante el movimiento con un mecanismo (15) estabilizador contra el pilar (4).
- 15. Metodo para la construccion de un puente segun las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que los puntos (5) y (6) extremos de la barra (3) de soporte se conforman de modo que en el punto (5) extremo pueda presentarse una rotacion a engular con respecto a la viga (2) del puente y en el punto (6) extremo, una rotacion p angular respecto del pilar (4) y que la suma de las rotaciones a + p angulares sea mayor de 85° y menor que 260°.
- 16. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por que el punto (5) extremo de la barra (3) de soporte y el punto (7) extremo de la viga (2) del puente se conforman de modo que en el punto (5) extremo pueda aparecer una rotacion a angular respecto de la viga (2) del puente y en el punto (7) extremo, una rotacion p angular respecto del pilar (4) y que la rotacion a angular sea mayor de 100° y menor que 175° y que la rotacion p angular sea aproximadamente de 90°.
- 17. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por una combinacion de la primera variante definida en la reivindicacion 1 con la segunda variante definida en la reivindicacion 1 asf como, dado el caso, segun una de las reivindicaciones 2 a 16.
- 18. Metodo para la construccion de un puente segun una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado por que para izar los puntos (8, 9) extremos se emplean elementos tractores de cordones de alambres tensores y elevadores hidraulicos de cable trenzado.
- 19. Puente elevador (12), construido segun un metodo conforme a una de las reivindicaciones 1 a 18, con un pilar (4) erigido en posicion aproximadamente vertical asf como dos vigas (2) del puente con puntos (7, 9, 14) extremos, caracterizado por dos barras (3) de soporte con puntos (5, 6, 8) extremos, donde cada punto (5) extremo de una barra (3) de soporte esta unido articuladamente con una viga (2) del puente respectivamente y o bienel otro punto (6) respectivo de cada barra (3) de soporte esta unido articuladamente con el pilar (4), donde partiendo de una posicion aproximadamente vertical de las dos vigas (2) del puente y de las dos barras (3) de soporte cada viga (2) del puente puede moverse por su punto (9) extremo respectivo aproximadamente verticalmente a lo largo del pilar (4), donde mediante dicho movimiento se pueden llevar las vigas (2) del puente a una posicion aproximadamente horizontal y los puntos (9) movidos de las vigas (2) del puente pueden unirse respectivamente con el pilar (4), o bienel otro punto (7) respectivo de cada viga (2) del puente esta unida articuladamente con el pilar (4) y el otro punto (8) extremo de cada barra (3) de soporte, partiendo de una posicion aproximadamente vertical de las dos vigas (2) del puente y de las dos barras (3) de soporte, puede moverse aproximadamente vertical mente a lo largo del pilar (4), donde mediante ese movimiento se pueden llevar las vigas (2) del puente respectivamente a una posicion aproximadamente horizontal y los puntos (8) extremos movidos de las barras (3) de soporte pueden unirse respectivamente con el pilar (4),donde en ambas variantes los putos (14) extremos en voladizo de las vigas (2) del puente pueden unirse respectivamente con un estribo (11) u otro punto (14) extremo mas de otra viga (2) del puente mas.
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