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Universidad Nacional de Trujillo FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO - PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

PUENTE RION-ANTERION GRECIA CURSO: GRANDES OBRAS DOCENTE: Ing. SOFIA TERRONES ABANTO INTEGRANTES:  Beltrán Rodríguez Carlos  Palomino Cornejo Jeyson  Mantilla Roldan Romario

SEMESTRE: 2015-II

PUENTE RION ANTIRION EN GRECIA El puente Rion-Antirion, de Grecia, es el puente atirantado más largo del mundo, con más de dos kilómetros de longitud. Las dificultades que se presentaban para construir un puente que cruzara el estrecho de Corinto desconcertaron a los arquitectos durante más de un siglo. Construido directamente sobre una falla sísmica, el puente atraviesa un tramo de agua que tiene más de sesenta metros de profundidad, en donde la roca de fondo se encuentra lejos de la superficie. Durante milenios, los movimientos de la corteza terrestre han estado separando a Grecia. INFORMACION BASICA

Los pilares del puente de Rion-Antirion pueden deslizar sobre sus lechos de grava para dar cabida a los movimientos tectónicos. Nombre oficial: Charilaos Trikoupis Puente. Carretera: 6 carriles, 2 carriles en cada sentido y 2 carriles de emergencia) y una para peatones y carril bici. Cruce: Golfo de Corinto. Lugar: Río Antirion. Mantenimiento: Gefyra SA.

Diseño: Puente atirantado por Berdj Mikaelian. Longitud: 2.200 metros. Ancho: 27.2 metros. Apertura: 07 de agosto 2004. El tráfico diario esperado: 11.000 vehículos al día. El puente de Rio-Antirion, oficialmente la Charilaos Trikoupis puente después de que el estadista que primero lo previsto, es el más largo del mundo multitramo puente atirantado. Se cruza el Golfo de Corinto, que une la ciudad de Río en el Peloponeso al Antirion en el continente Grecia. Este viaducto, que se inauguró en agosto de 2004 como antesala de los Juegos Olímpicos de Atenas, ostenta en la actualidad el récord del puente atirantado con la cubierta más larga del mundo (2.25km de largo x 27.2m de ancho) y presenta una estructura concebida como un inmenso columpio. Está diseñado para resistir vientos de hasta 250 km/h y el choque de un buque petrolero de 180.000 toneladas. También conocido como Harilaos Trikoupis –en honor al primer ministro griego, quien en 1880 presentó

el proyecto de un puente que atravesara el Golfo de Corinto y conectara el norte de la Península de Peloponeso con la Grecia Continental– la obra es el resultado de más de cien años de estudios e investigaciones de materiales y diseños óptimos. Su costo se aproximó a los €800 millones y su construcción, que duró siete años, estuvo bajo la tutela de la empresa griega Gefyra.

UBICACIÓN

La creación de un puente en la distancia de 2.880 m de largo del golfo mejora considerablemente el acceso desde y hacia el Peloponeso, qué anteriormente sólo se podía llegar por ferry o a través del istmo de Corinto, en su extremo este. Su anchura del puente seria de 28 m tiene dos carriles para vehículos por

sentido, carril de emergencia y una pasarela peatonal. La longitud de 2.252 m es el segundo más largo puente del mundo, y sólo la cubierta del viaducto de Millau es más larga en 2.460 m. Sin embargo, como este último también es apoyado por cojinetes en las torres de alta tensión, aparte de estancias de cable, la cubierta de Río-Antirion puente puede ser considerado el más largo atirantado "suspendido" de la cubierta. Este puente es considerado como una obra maestra de ingeniería, debido a varias soluciones aplicadas para atravesar el sitio difícil. Estas dificultades incluyen aguas profundas, materiales inseguros para las fundiciones, actividad sísmica, la probabilidad de los tsunamis, y la expansión del Golfo de Corinto debido a la tectónica de placas. TIPO DE PUENTE Entre los problemas que tenían que afrontar los ingenieros y el gobierno de Grecia, estuvo el de elegir el tipo de puente que se construiría (viga, arco, colgante, atirantado); tuvieron sus pro y contras de todos los puentes a evaluar. Si se hubiera elegido el de viga, los más comunes

entre los más largos del mundo, las sujeciones (c/100m) hubieran obstaculizado el tráfico marítimo del golfo de corinto; si fuera arco, el más indicado para densas zonas de tráfico marítimo, hubiera sido cuatro veces más grande de los ya construidos convirtiéndose en una estructura peligrosa; si se construía colgante, las sumas en los costos de los materiales eran muy caros por lo cual Grecia no lo permitiría; por este motivo se aceptó la construcción de un puente atirantado, ya que los costos eran más bajos y más seguro al construir. CONSTRUCCIÓN El puente fue planeado a mediados de la década de 1990 y fue construido por un consorcio franco-griega dirigida por el francés del grupo Vinci. El consorcio opera el puente en régimen de Gefyra, del griego "puente", la franco-griega portadora de la Conexión de Ultramar de RíoAntirion filial. El arquitecto principal fue Berdj Mikaelian. La preparación del sitio y el dragado comenzó en julio de 1998, y la construcción de las torres masivas de apoyo en el año 2000. Con estos en el año 2003, se iniciaron los trabajos en las cubiertas de tráfico y los cables de soporte. El 21 de mayo de 2004, la construcción principal

se completó, único equipo (aceras, barandillas, etc.) y se mantuvo impermeable a instalar. La estructura conecta a las ciudades de Rio y Antirio, a través de tres puentes atirantados sucesivos, con tres vanos centrales de 560 m cada uno; dispone dos vías principales y una de emergencia en cada dirección, y está suspendido a más de 50 m sobre el nivel del mar para facilitar el tránsito de barcos con grandes envergaduras. Independientemente de sus grandes dimensiones, son las condiciones adversas en las que se construyó, las que le hacen merecedor de distinciones como:

I.

II.

III.

Logro Sobresaliente de Ingeniería Civil (2005) otorgado por la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles (ASCE). Premio Outstanding Structure (2006) de la Asociación Internacional de Puentes e Ingeniería Estructural. Premio al Proyecto Sobresaliente (2006) del Instituto de Cimentaciones Profundas.

HORMIGÓN Y ACERO

La estructura del Puente Rion Antirion reúne, de forma significativa, una adecuada combinación entre acero y hormigón, materiales que despiertan el interés del sector de la construcción metálica y la arquitectura. Estos materiales tienen el mismo coeficiente de dilatación, por lo que las tensiones internas, debidas a cambios de temperatura, son depreciables; cuando el hormigón es fraguado, se contrae y ejerce presión en las barras de acero que suelen tener estrías en su superficie para mejorar su adherencia, y con ello la transmisión de los esfuerzos.

Es importante señalar que esta mega estructura descansa sobre cuatro grandes torres de hormigón armado, pero sentar sus bases en el fondo del mar se convirtió en el primer obstáculo para los ingenieros, pues según exploraciones llevadas a cabo en dicha zona,

sólo se encontró lodo y arena. Por esta razón, el lecho marino fue reforzado mediante la incrustación de cientos de tubos de acero de 30 m de longitud, 2.0 m de ancho y 20 mm de espesor, dispuestos verticalmente debajo de cada torre con la función de mantener el fondo firme.

Debido a las difíciles condiciones de la zona, fue necesario construir una plataforma a partir de una barcaza previamente modificada: sus soportes fueron sustituidos por anclas de 680

kg, fabricadas con trozos de hormigón; además, este armazón contó con un tubo guía para trasladar los cilindros por medio de tecnología GPS, y un martillo hidráulico de 73.000 kg de fuerza por golpe, para hacerlos descender al fondo marino.

Seguidamente, los ingenieros añadieron una capa de grava totalmente plana de tres metros de espesor, donde recaen las gigantescas torres, labor que fue posible gracias a la

utilización del tubo guía que facilitó la colocación de la gravilla al nivel deseado, para que los pilones se alcen a 164 m sobre el nivel del mar.

La construcción de las bases circulares de hormigón, de 90 m de diámetro, se llevó a cabo en tierra firme, y sus cimientos requirieron de 2.000 tn de acero de refuerzo, 19.000 m3 de hormigón y grandes cantidades de barras de acero que fueron sometidas a vibraciones de alta frecuencia para comprimir y reforzar el

hormigón mojado. El proceso de compactación del hormigón mediante vibración, permite eliminar el contenido de burbujas de aire y poros en la masa, además de traer ventajas como: mayores resistencias mecánicas, más impermeabilidad y resistencia a los ataques de agentes externos. Entre tanto, las torres del Rion Antirion se construyeron a flote, por consecuencias derivadas del peso que tendrían, pues sólo los cimientos alcanzaron 64.000 tn, razón por la cual, cada pilón necesitó de una inmensa estructura compuesta de 32 compartimentos que le permitieran flotar, para facilitar el trabajo del rompehielos –con un motor de 25.000 caballos– que se encargó de su respectiva ubicación.

La altura real de las estructuras nunca se evidenció, porque a medida que aumentaba su tamaño, ganaban peso y se sumergían. La construcción de la primera torre terminó luego

de un año de trabajo, y fue trasladada por tres remolcadores que fueron guiados con tecnología GPS hasta su lugar de ubicación; luego se inundaron los 32 compartimentos de los cimientos para sumergir la estructura. No obstante, y a pesar de todos los esfuerzos, la torre se desvió 30 cm del lugar indicado y obligó el cambio de colocación de los tres pilones restantes, que debieron situarse sobre una nueva línea de puente.

Un segmento octogonal de los pilones soporta la cabeza del eje –una pirámide invertida que sirve de base a la torre de alta tensión– que tiene una de las funciones más importantes de este puente atirantado: sostiene una estructura azul de 30 m fabricada en acero, cuya función es servir de sujeción a los cables que soportan la estructura completa del viaducto.

El moderno y abierto diseño de las cuatro torres de hormigón armado, proporciona la carga de gravedad requerida para aumentar la resistencia de la estructura, reduce la

inclinación y mitiga los efectos de los movimientos tectónicos, ventajas que consideraron los ingenieros al tener en cuenta que, mientras más pesada sea una estructura, mayor será la susceptibilidad a los efectos de un terremoto; es de recordar, que las torres no están ancladas al fondo marino y que sólo descansan sobre la grava, para que puedan desplazarse sobre ella en caso de movimientos telúricos, y garantizar así su integridad.

El proceso de ensamblaje del puente inició con la ubicación de vigas longitudinales de acero de 2.20 m de altura, unidas a otras de tipo transversal situadas cada cuatro metros, sobre las que se aplicó un asfaltado de entre 25 y 35 cm de espesor; se necesitaron 186 segmentos de carretera equipados con los anclajes necesarios para los cables de soporte, que en su mayoría son de acero de alta resistencia, incluso con barandillas de seguridad construidas con tubos y/o perfiles de acero, para el tráfico de peatones. Cada tramo de la vía alcanza un peso de 270 tn y tiene un tamaño superior al de un campo de tenis. Para levantar, transportar e instalar los segmentos a una altura de 50 m, se utilizó una grúa Taklif, que consiste en un buque de 72 m de longitud, 30 m de ancho, 49 m de altura mínima de vela y cuenta con una capacidad de carga de 1200 tn, guiada por un sistema de navegación GPS para asegurar una precisión milimétrica. Posteriormente, los segmentos fueron sujetados a la torre de alta tensión, a través de cables compuestos de hasta 70 filamentos de acero protegidos por una película plástica tubular hecha con polietileno de alta densidad para evitar la oxidación. Se

necesitaron 40 km de cables fabricados con 4.500 tn de acero para sujetar la carretera.

SISTEMAS DE PROTECCIÓN En los puentes atirantados existen dos elementos estructurales que se consideran críticos: los tirantes y sus elementos de anclaje. El desarrollo tecnológico entorno a estos dispositivos es determinante cuando se habla de este tipo de puentes. Los diseños de las estructuras soportadas por cables tienen en cuenta dos objetivos fundamentales: 1.Asegurar que la tensión de los cables se pueda controlar, tanto en el proceso constructivo como en la vida de servicio de la estructura. 2.Asegurar la integridad de los cables y los elementos de sujeción para que factores

ambientales no afecten su resistencia o capacidad estructural; en este último caso, uno de los principales problemas es la corrosión.

En lo referente a la protección de los puentes atirantados, existen varios procesos que van desde el galvanizado y la protección catódica, hasta recubrimientos diversos y el uso de pastas para proteger el acero. Respecto a los daños externos, los cables son cubiertos generalmente para prevenir el deterioro causado por el impacto del tráfico o daños por vandalismo; es por esto último que resulta común recubrirlos con tubos o cubiertas especiales, principalmente

en su sección inferior. En el caso del Rion Antirion, cada cable fue bordeado por un resalte, en apariencia ornamental, que recorre la longitud de la funda blanca y sirve para facilitar el flujo del agua cuan - do se presentan lluvias, y garantizar así, que la estructura perdure en el tiempo.

El puente Rion Antirion cuenta con un sistema complejo de monitoreo que permite conocer las condiciones en que se encuentra la estructura, además de prevenir daños futuros. Algunos de sus componentes son: acelerómetros en 3D, medidores de deformación y sensores de desplazamiento, nivel de agua y temperatura, entre otros. Sin embargo, el diseño que protege al Rion Antirion de los terremotos, lo hace vulnerable a los vientos, y obligó a los

diseñadores a pensar en un innovador sistema de tornapuntas (amortiguadores) y de retención de fusibles –enlaces rígidos instalados en paralelo a un conjunto de válvulas de mariposa– que son capaces de sufrir desplazamientos de 1,650 – 1,85 m en los muelles principales, y 2,6 m en los muelles de transición, con el objetivo de dejar que la cubierta oscile lateralmente; esto disipa la energía (tormenta de viento / terremoto) que actúa sobre la estructura para atenuar así, grandes desplazamientos estructurales. Otro aspecto importante es la ubicación de pararrayos en lugares estratégicos, pues se conoce que los rayos son atraídos por el metal y buscan los puntos más altos; por eso, esta megaestructura cuenta con un sistema que conduce las descargas eléctricas alrededor del puente hasta llegar al mar; también cuenta con un monitor electrónico que registra los impactos de los rayos, mediante una luz roja intermitente, cuya función es el conteo de los impactos que ha sufrido la estructura. Por último, se encuentra la iluminación, que fue diseñada como una superposición de sombras controladas que dan relieve, textura y movimiento al viaducto. Esta tarea fue obra de la Agencia Concepto, que se encargó de diseñar un paisaje

sobre el puente, esquema que cuenta con 176 luminarias ArenaVision MVF 403 con portafiltros especial y vidrio dicroico azul, además de la instalación de cinco proyectores de haz estrecho, en tres de las cuatro superficies de las torres, cuatro en los tirantes y dos en la cara interna. Dicha iluminación funciona diariamente desde el atardecer hasta la medianoche, lo que supone 2.000 horas de luz al año, prolongado tiempo de vida útil, gracias al uso de las lámparas MHN – SA 1.800w. Mantenimiento Preventivo y Correctivo Un puente de estas magnitudes precisa revisiones y mantenimientos permanentes, para el caso del Rion Antirion, los constructores utilizaron un andamiaje motorizado llamado Casillete para el acceso a los laterales y la parte inferior del puente, con el fin de encontrar partes de la estructura que estén afectadas por la oxidación y la corrosión, y así tomar los correctivos necesarios. Este proceso puede tomar hasta tres semanas, debido al tiempo que toma la revisión de cada perno y las zonas pintadas de amarillo. En ese orden, el personal encargado de inspeccionar esta megaestructura, debe contar con información especial y fortaleza física, ejemplo de ello son los alpinistas, quienes se

especializan en mantenimiento de puentes, mediante procesos de protección y reparación de los lugares que han sido permeados por la humedad, tarea que se hace de arriba hacia abajo y lleva tiempo en realizarse, debido a los 368 cables que componen el viaducto. En conclusión, el Rion Antirion está diseñado para soportar colisiones con un impacto horizontal igual a 28.000 tn, movimientos de la cubierta por actividad sísmica, de hasta 2.0 mm en todas las direcciones entre dos pilares, y terremotos de grado siete en la escala de Richter; además de las fallas tectónicas adyacentes que se pueden propagar 1,6 cm por año, equivalente a un movimiento total de 2-5 metros en 125 años. Para los griegos, esta megaestructura no es sólo una maravilla de la ingeniería y un nuevo nexo vital para el transporte, sino también un símbolo de orgullo nacional, ya que impulsó un crecimiento notable en las relaciones comerciales y turísticas con Italia, además de favorecer la conexión con el resto de la Europa Occidental. OBRAS DE INGENIERÍA

Debido a las condiciones peculiares de los estrechos, varios problemas de ingeniería únicas necesarias para ser considerado.

La profundidad del agua alcanza los 65 m, el fondo del mar es en su mayoría de sedimento suelto, la actividad sísmica y la posibilidad de movimiento tectónico es significativo, y el golfo de Corinto se está expandiendo a un ritmo de unos 30 mm al año. Por estas razones, las técnicas de construcción especiales se aplicaron. Los embarcaderos no se entierran en

el fondo marino, sino más bien descansar en una cama de grava que fue nivelada meticulosamente para una superficie plana (una tarea difícil a esta profundidad). Durante un terremoto, los muelles se debe permitir que se mueva lateralmente en el fondo marino con el lecho de grava absorción de la energía. Las partes del puente están conectados a los postes utilizando tomas y amortiguadores para absorber el movimiento; demasiado rígido una conexión podría causar la estructura del puente a fallar en el caso de un terremoto. También es importante que no tienen el puente demasiado margen lateral ya sea para no dañar los muelles. Existe una disposición para la expansión gradual del estrecho durante la vida del puente.