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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

PUENTES

HISTORIA DE LOS PUENTES EN MÉXICO

ALUMNO: CASTELLANOS PEÑALOZA ANDRÉS

PROFESOR: ING. ELIAS TORIBIO NAVARRO

GRUPO: 8CM10

HISTORIA DE LOS PUENTES EN MÉXICO En 1926 el Estado inició la construcción de carreteras en México. Los ingenieros responsables crearon una colección de proyectos tipo para resolver problemas de cruzamiento. Esa colección se usó en casi todos los puentes de antiguas carreteras como la México-Laredo, la México-Acapulco, o la México-Morelia-Guadalajara. Las fuentes de información de los primeros proyectistas provenían de Estados Unidos, donde por motivos económicos (gran producción de acero y mano de obra cara) fueron más económicas las estructuras de acero -para claros mayores de 15 m- que las de concreto. Para claros entre 1 y 6 m, se usaban losas planas de concreto. Para claros de 7 m a 15 m, se empleaban losas nervuradas. Un hecho que llama la atención en esta primera etapa: para claros superiores a 15 m, se recurría a estructuras de acero (trabes de alma llena, armaduras, y en casos excepcionales, arcos). En 1946 se formuló otra colección de proyectos tipo de losas de nervuradas -desde 7 hasta 16 m de claro- con ventajas sobre las primeras pues se calcularon para el paso simultáneo de dos bandas de circulación de camiones de 14 ton. El ancho de la calzada se aumentó a 6.70 m, lo que permitió el cruce dentro de la estructura de dos camiones. Se consideró además un concreto de mayor resistencia y acero que admitía esfuerzos de trabajo superiores a los considerados en los primeros proyectos. Con estos cambios en la calidad de los materiales se logró un resultado sorprendente: que las cantidades de concreto para los nuevos proyectos, no obstante haber duplicado la carga viva para claros iguales son inferiores a las de proyectos de la primera serie. Adviértase, sin embargo, que el claro límite para este tipo de superestructura había permanecido prácticamente el mismo: 16 m. La segunda colección requirió sólo el 95 por ciento del concreto necesario según la primera serie (formulada en 1926). Hubo una tercera colección de proyectos formulada en 1952 por el extinto Comité Nacional de Caminos Vecinales, que mejoraba los proyectos hechos en 1946. En 1963 la Secretaría de Obras Públicas formó una cuarta colección de proyectos tipo, más completa en lo que se refiere a superestructuras de concreto, ya que incluye un número mayor de claros (hasta de 35 m) de concreto reforzado y superestructuras de concreto presforzado, desde 30 hasta 45 m de claro. Por lo que se refiere a las losas nerviadas, éstas se proyectaron con un ancho de calzada de 7.50 m y para carga viva de trailers de 24.5 ton en dos bandas de circulación. Para el mismo claro de 15 m que se ha venido comparando el concreto necesario, según esta cuarta colección de proyectos tipo, es sólo el 72 por ciento del requerido por el proyecto correspondiente de la segunda. En 1949 se vio que -sobre todo para claros del orden de 20 m en adelante- era más económico proyectar las losas de nervaduras con sólo dos nervaduras, en lugar de usar tres o más.

En 1951, el Comité Nacional de Caminos Vecinales proyectó para Monterrey los puentes Pino Suárez y Gonzalitos, que también entrañan avances en varios aspectos.

Ambos puentes tienen las mismas características: su longitud es de 177.50 m; la superestructura es de concreto armado; las pilas (de concreto), tienen una articulación tipo Mesnager a 5 m abajo de la corona. La superestructura es de sección celular, de peralte variable y articulada. Cada uno de estos puentes consta de cinco tramos: tres de 38.50 m de claro y dos de 31 m. También para Monterrey se proyectó en 1952 un tercer puente sobre el río canalizado de Santa Catarina en la prolongación de la calle Zaragoza.

Figura 1. Puente Zaragoza, Monterrey, Nuevo León. Fue éste el primer puente de concreto presforzado que se proyectó y construyó en México bajo la dirección de ingenieros mexicanos que idearon un sistema original para el sistema de anclaje de los cables de presfuerzo y comprobaron la validez de sus cálculos con la realización de una prueba de carga sobre una viga de escala natural. Consta de 5 tramos libremente apoyados, de 35 m de longitud cada uno; su calzada es de 7.90 m y tiene dos banquetas para peatones de 2.60 m de ancho. La superestructura de cada tramo la forman 7 trabes de 1.45 m de peralte. El concreto empleado fue de f’,=400 kg/cm2 y el acero especial, importado de Bélgica, tenía un esfuerzo de ruptura de 16,000 kg/cm2. Se empleó un sistema de anclaje proyectado y desarrollado por ingenieros mexicanos. En 1953, el Comité Nacional de Caminos Vecinales proyectó el puente Limoncito en el camino Culiacán-Altata, Sinaloa.

Figura 2.- Puente Limoncito, carretera Culiacán- Altata La superestructura es de concreto armado, tipo Gerber, de dos nervaduras, con longitud total de 200 m. Tiene 5 tramos, el mayor de los cuales es de 45 m de claro entre apoyos. Las pilas, de concreto simple, están cimentadas por medio de cilindros de concreto, hincados en el terreno de 20 a 25 m. También de 1953 es el puente de Coyuca de Benítez, en el camino Acapulco-Zihuatanejo, formado por 6 tramos continuos de losa plana, de peralte variable: dos extremos de 21 m y cuatro intermedios de 27 m de claro. En 1954 se inició la construcción del puente Belisario Domínguez, sobre el río Grijalva constituido por un arco de concreto de 88 m de claro y viaductos de acceso de 57 m de longitud total. La calzada, de 6.70 m de ancho, está a 45 m sobre el fondo del río y descansa en diafragmas verticales de concreto muy esbeltos. El arco es de sección llena, de 0.90 m de peralte por 4.56 m de ancho en la clave, con refuerzo de acero del 0.15 por ciento del área de concreto. Está empotrado en calizas en ambas márgenes. Fue colado mediante una obra falsa de acero estructural. A pesar de lo reducido del peralte del arco en la clave, el arco es capaz para los efectos del peso propio, de las cargas móviles, del impacto y de las variaciones de temperatura.

Figura 3. Puente Belisario Domínguez sobre Río Grijalva. El 1959 se terminó el puente Aguacatillo, en la carretera México-Acapulco. La longitud total de esta obra es de 91 m; el arco tiene una luz de 60 m. La estructura es de concreto armado y está en curva horizontal, esviajado y en curva vertical. El arco en sí es poligonal, de catenaria invertida, tipo Maillar-t, con trabes de rigidez en el sistema de piso. Las circunstancias de ser un puente en curva horizontal, de estar esviajado y de

tener trabes de rigidez robustas que trabajan conjuntamente con el arco de catenaria invertida, hizo difícil prever, por procedimientos puramente analíticos, la magnitud de los esfuerzos complejos presentados en los diferentes miembros de la estructura. Revisada una abundante literatura sobre proyectos de puentes parecidos, se llegó a la conclusión de que el medio más rápido y confiable de estimar estos esfuerzos y de proporcionar en consecuencia las dimensiones y el armado de las diferentes partes de la estructura, consistía en recurrir a un modelo de laboratorio.

Figura 4.- Puente Aguacatillo, Carretera México Acapulco En el campo de los puentes de concreto presforzado isostáticos, de 1953 en que se concluyó el primero (el Zaragoza, en Monterrey), a 1958 habían sido proyectados y construidos 63 puentes de este tipo, casi en su totalidad para caminos y unos cuantos para ferrocarril, estos últimos en la línea Chihuahua-Pacífico. De 1959 a 1964, se proyectaron 35 puentes de concreto presforzado. Otros ejemplos son: el puente San Jerónimo, en el camino Acapulco-Zihuatanejo, con cuatro tramos de 25.50 m de claro y otros cuatro de 32.00 m de claro. El Tonalá (de 1960), en el camino Coatzacoalcos-Puerto Juárez, formado por siete tramos de 35.00 m de claro cada uno, con calzada de 7.50 m.

El puente de mayor longitud construido en la República Mexicana es el puente mixto para ferrocarril y para carretera, de Coatzacoalcos, de 966 m. La superestructura consta de 27 tramos libremente apoyados, de concreto presforzado, de 31 m de claro cada uno, y de una armadura de acero, levadiza, de 69 m de claro.

Figura 5.- Puente Coatzacoalcos, Carretera Coatzacoalcos- Puerto Juárez

En 1961 se terminó un puente carretero sobre el río Tuxpan, Ver. La parte principal de éste tiene una longitud de 321 m, formada por 3 claros de 92 m entre pilas, y dos tramos de acceso de 22.50 m cada uno. La subestructura de esta parte principal es de concreto armado y está cimentada por medio de cajones y de cilindros de concreto hincados a una profundidad variable, hasta alcanzar un manto de arcilla compacta. La superestructura se construyó en doble voladizo, sin el empleo de obra falsa convencional para estructuras de esta envergadura, sólo en Europa, pero nunca antes en América, salvo un pequeño puente de concreto reforzado hecho en Brasil en 1931. La obra fue un éxito técnico completo.

Figura 6.- Puente sobre el Río Tuxpan

En 1964 se terminó de construir un puente fundamental para la comunicación con el sureste de la República; el de la desembocadura del río Papaloapan, en las proximidades de Alvarado, Veracruz. La estructura tiene una longitud de 530 m y está integrado por 7 tramos de concreto presforzado y una armadura levadiza de 66 m de claro. La superestructura está principalmente integrada por dobles voladizos y trabes suspendidas en los extremos de estos voladizos. Los tramos de acceso están apoyados en estribos y pilas de concreto. Los dobles voladizos están apoyados en columnas huecas de concreto reforzado, cimentadas a su vez en cilindros del mismo material, a profundidades del orden de los 20 m abajo del fondo del río, profundidad a la cual se encuentra una formación de arena fina muy compacta.

Figura 7.- Puente Alvarado

En 1965 en México como en muchas partes del mundo, se salvaban claros de 50 m y aún mayores con concreto reforzado y en claros continuos o articulados hasta del orden de 100 m con concreto presforzado. El tipo de superestructura más empleado en esa época para puentes de camino, era el de losas de nervuradas, en tramos libremente apoyados. No se dan en esa época superestructuras continuas ni articuladas de concreto.

Figura 8.- Puente Jaripo, carretera México-Morelia-Guadalajara En el camino México-Toluca se construyó un pequeño arco de concreto, hoy en desuso. Todos los puentes de caminos fueron proyectados para el paso de un camión de 14 toneladas, y sus anchos de calzada variaban entre 5.20 m y 5.70 m. Estos anchos no permiten el cruzamiento de dos camiones dentro de los puentes, sino sólo ocasionalmente de dos automóviles a velocidades moderadas. El incremento de la industria del presfuerzo y la prefabricación permitió el empleo cada vez más frecuente de vigas presforzadas y prefabricadas en los puentes. Con estos elementos se evitaban las obras falsas y se reducían los tiempos de construcción. En lo que se refiere a los puentes de acero estructural, se tiene un avance importante cuando se empieza a aplicar la soldadura en la ejecución de las juntas, como lo ocurrido a mediados de la década de los 50´s que permitió la construcción de estructuras más ligeras, en el puente de Chinipas del ferrocarril Chihuahua-Pacífico, se construyeron uniones remachadas y soldadas en una armadura de tres tramos continuos de paso superior y con un sistema ingenioso de montaje. Especialmente sobresaliente dentro de las estructuras de acero son los puentes Fernando Espinosa y Mariano García Sela, que fueron los primeros en que se diseñó en México un sistema de piso con placa ortotrópica. Este tipo de estructuras permite una considerable reducción del peso propio, ya que la placa de la calzada, además de recibir las cargas vivas, trabaja como patín superior de las costillas, las piezas del puente y las trabes maestras. El sistema es, además, altamente eficiente y optimiza el empleo del acero. En estos puentes, las conexiones fueron remachadas en las trabes

maestras construidas por segmentos en voladizo y soldadas en el sistema de piso ortotrópico.

FIGURA 9. Puente Fernando Espinosa, carretera Zapotlanejo- Guadalajara.

FUENTE: CUELLAR, EDEN; HERNÁNDEZ. (2009). “PROYECTO DEL PUENTE BEHICULAR EL BEJUCO DE LA CARRETERA TEPIC-MAZATLÁN, TRAMO ENT. SAN BLAS-VILLA UNIÓN, KM 62+745.00, ORIGEN TEPIC, NAYARIT”. IPN. MÉXICO. PP 7,8. GUERRERO VICENTE, GAMA. (2009). “TIEMPO ATRÁS PUENTES DE CONCRETO DE MÉXICO”. IMCYC. RECUPERADO DE: http://www.imcyc.com/ct2009/feb09/recuento.htm . ELECTRÓNICO.