"Cadenas béticos-rifeñas, ambas cadenas
presentan dos dominios homólogos y bien diferenciados: las
zonas internas y las zonas externas. Hay que añadir otro
dominio de posición geográfica intermedia, que son
las unidades alóctonas de materiales flysch. La vigencia
tectónica es una misma transversal es opuesta en ambas
cadenas.
Zona mediana o de los flysch alóctonos se
encuentra en la actualidad entre los dominios internos y externos
y está estructurada según un edificio de mantos de
corrimiento de génesis gravitacional. Los flysch afloran
con ligeras variaciones de facies, desde el norte del campo de
Gibraltar se prolongan por el Rif, Argelia, Túnez y
alcanzan Sicilia y Calabria, materializando así un surco
de más de 2.500kM de
longitud".[12]
Geología de la zona del proyecto, anteriormente
se han expuesto algunos aspectos generales del arco de Gibraltar
y su enorme complejidad, por lo que a su evolución
sedimentaria y tectónica se refiere; ahora nos ocuparemos
únicamente de aquellas unidades que se verían
afectados por el proyecto: las de los flysch, las externas de
Tánger Almarchal y los terrenos sedimentarios posteriores
a la estructuración en mantos de la zona.
Es una barrera natural entre dos países:
España y Marruecos; entre dos continentes: Europa y
África; entre dos mares: el Mar Mediterráneo y el
Océano Atlántico; entre dos religiones: la
cristiana y la musulmana; entre dos culturas: la occidental y la
oriental. Incluso geológicamente, el estrecho representa
la fisura de las dos placas tectónicas: la placa de
Eurasia y la placa Africana. La profundidad en medio del estrecho
es de 1.400m. En ningún sitio en el mundo existen tantos
contrastes en una distancia tan corta.
"El estrecho geográficamente comienza por el
oeste entre el Cabo de Trafalgar y cabo Espartel, por el este lo
delimitan el Peñón de Gibraltar y el monte
ceutí del Hacho. Se describirán, en la orilla
norte, la ciudad de Gibraltar y el sur de la provincia de
Cádiz, con las comarcas del Campo de Gibraltar y la Janda,
haciendo mención a Cádiz como capital de la
provincia. Por el sur describiremos, a la Ciudad Autónoma
de Ceuta y el norte de la región marroquí de
Tánger-Tetuán con las provincias de Fnideq-Mdiq,
Anyera, Fahs Beni Makada, Tánger-Asilah, y Tetuán,
haciendo mención a Larache y Chauen, que aunque más
alejadas de la zona, tienen gran relación con el
estrecho".
El estrecho de Gibraltar que separa Europa de
África mide poco más de 10 kilómetros, algo
más que el Monte Everest que se eleva unos nueve
kilómetros sobre el nivel del mar. Esta es la altura a la
que vuelan los aviones comerciales, y por tanto lo más
lejos de la Tierra que llegan a estar nunca la mayoría de
las personas. El Everest es conocido por ser el punto más
alto del planeta, aunque no es la montaña más alta.
En Hawái, la cumbre del volcán Mauna Loa se eleva
unos 4 kilómetros sobre el nivel del mar, pero sus laderas
se hunden hasta el estrecho del fondo del mar alcanzando una
altura total de 10 kilómetros. El Estrecho de Gibraltar es
un lugar en el que las condiciones meteorológicas son
absolutamente particulares, durante decenas de millas. El relieve
canaliza el viento que puede adoptar dos direcciones distintas:
Oeste y Este ; es decir, viento portante o el contrario. Acelera
brutalmente y llega a alcanzar hasta 40 y 50 nudos cerca del
peñón. Sin embargo, 20 millas antes o 20 millas
después, puede ser flojo o nulo. El paso por el Estrecho
no es especialmente estratégico pero las. Tripulaciones
deberán anticiparse a los bruscos cambios de viento para
no perder tiempo.
3.4 DELIMITACIÓN DE LAS AGUAS
MARINAS EN EL ESTRECHO DE GIBRALTAR.
"Santa Catalina – Ceuta-) de 42 m.n. Para el
Instituto Hidrográfico de la Marina Español, la
embocadura occidental (es decir, entre Trafalgar y Cabo Espartel)
tiene una extensión de 24,2 m.n., mientras que la parte
oriental (es decir, desde Punta Europa a Ceuta) Discurre a lo
largo de 33 m.n. entre el extremo sur-occidental del continente
europeo y el Extremo noroccidental del continente africano y en
ella convergen el Océano Atlántico y el Mar
Mediterráneo. Siendo la longitud de su costa septentrional
(entre cabo Trafalgar y Punta Europa – Peñón
de Gibraltar-) de 55 m.n. y de su costa meridional (entre cabo
Espartel. Y Punta mide 12,5 m.n.; siendo la parte más
angosta la situada entre Punta Cires, al sur, y la Mediana entre
Tarifa-río Guadamecí, al norte, con 7,45 m.n. de
longitud.
El primer régimen se aplicará a los
estrechos que comunican "una parte del alta mar o de Zona
Económica Exclusiva (a partir de ahora ZEE) con otra parte
de alta mar o de ZEE (como el estrecho de Malaca o de Ormuz), y a
aquéllos por los que "pasa una ruta de Alta mar o
atraviesa una ZEE". En segundo régimen queda reservado
para los estrechos. Formados por la franja de agua entre la isla
de un Estado y su territorio continental, Situándose al
otro lado de la misma una ruta que pase por alta mar o ZEE y
aquellos. Estrechos situados entre una parte del alto mar o de
ZEE y el mar territorial de otro Estado, Como el Estrecho de
Corfú y Tiran. Por lo que al Estrecho de Gibraltar se
refiere podemos concluir que todas sus aguas se encuentran
sometidas a la soberanía y/o jurisdicción estatal,
lo que no constituye ningún obstáculo para la
navegación; ya que el régimen jurídico
internacional al que está sometidas sus aguas, como
veremos a continuación, se caracteriza por la libertad de
navegación".[13]
Por tanto la definición de fronteras marinas y
dificultades de delimitación en el estrecho .Habiendo
observado la situación, podemos comprender el
comportamiento desplegado en la Práctica por los Estados
ribereños del estrecho y Reino Unido. Cada uno de los
Estados Implicados actúa conforme a sus intereses y la
interpretación subjetiva de sus derechos en la zona, lo
que hace imposible alcanzar un consenso en cuanto a la
definición de fronteras marinas se refiere. Sin duda, el
Dahir de 21 de julio de 1975 por el que Marruecos traza estas
líneas de base rectas (y por tanto el límite
interior de sus espacios marinos) y es inoponible a
España, que formuló la correspondiente protesta
diplomática por nota escrita de 7 de febrero de
1976.
La colonia británica de Gibraltar. El
régimen jurídico de las aguas de la Bahía de
Algeciras y, en concreto, de su delimitación, está
íntimamente condicionada por la controversia
hispano-británica relativa a la colonia de Gibraltar y a
la interpretación del artículo X del Tratado de
Utrecht de 1713, por el que España cedió a la
Corona de Gran Bretaña la entera y plena propiedad de la
ciudad y del castillo de Gibraltar, juntamente con su puerto,
defensa y fortaleza.
3.4.1 PUNTOS DE SOBERANÍA
CONTROVERTIDA O DISCUTIDA Y LA DEFINICIÓN DE LAS FRONTERAS
MARINAS
Una de las cuestiones que más llama la
atención en el estudio de este tema es la existencia de
reclamaciones seculares sobre pequeños territorios
situados a uno y otro lado de sus orillas. Reclamaciones que
afectan de forma intermitente las relaciones entre España,
Marruecos y Reino Unido. Es el caso de Marruecos, en
relación con el territorio español situado en Ceuta
y el islote de Perejil con respecto a España, y el de
ésta en relación con las aguas que circundan la
colonia británica de Gibraltar. Sobre los puntos objeto de
controversia y los títulos de soberanía desplegados
sobre los mismos nos ocuparemos a continuación.
3.4.2 EL RÉGIMEN JURÍDICO DE
NAVEGACIÓN EN EL ESTRECHO DE GIBRALTAR.
En la actualidad existen unos 120 estrechos en el mundo,
de los cuales, atendiendo a la Extensión del mar
territorial, 100 se encuentran cubiertos por las aguas
territoriales de los estados ribereños 26, siendo el de
Gibraltar uno de los de mayor tráfico
marítimo.
Internacional, con un tránsito de unos 250 buques
diarios 27. Y es que, como ya pusimos de manifiesto al principio,
este estrecho es una zona de encuentro entre el mar
Mediterráneo y el Océano Atlántico, que
comunica -como también sucede con los estrechos de Ormuz,
Bab El Mandeb, Bering o el de Malaca-, partes de alta mar y/o
ZEE.
CAPITULO IV
Diseño del
puente sobre el estrecho de Gibraltar
4.1 PLANTEAMIENTO DEL TIPO DE PUENTE A
UTILIZARSE
Los diseñadores de este puente plantearon dos
tipos de puentes a utilizarse:
4.1.1 PUENTES COLGANTES
En este tipo de puente los tableros están
suspendidos de dos enormes cables de acero que van a estar
sujetos a dos torres, Estos cables transmite los pesos de las
torres.
"Los cables principales de este tipo de puentes son
elementos esenciales, pero los diseñadores descartaron un
puente colgante puro, porque los cables serán tan largos y
pesados que resulta difícilmente mantenerlos tensos ya que
podrían aflojarse por el peso con lo que el puente se
combatían y acabaría
derrumbándose"[14]
Es por ello que en los puentes colgantes los cables son
los elementos más fundamentales debido a que estos puentes
son extensos y tienen una gran longitud y por este motivo la
elección del cable debe ser la mejor de acuerdo a los
estudios básicos y previos ya realizados; y la
ubicación debe ser correcta de estas mismas; para
así evitar con el tiempo que se derrumben.
En los puente colgantes, la estructura resistente
básica está formada por los cables principales, que
se fijan en los extremos del vano a salvar, y tienen la flecha
necesaria para soportar mediante un mecanismo de tracción
pura, las cargas que actúan sobre él. El puente
colgante más elemental es el puente catenaria, donde los
propios cables principales sirven de plataforma de paso.
Paradójicamente, la gran virtud y el gran defecto de los
puentes colgantes se deben a una misma cualidad: su
ligereza.
La ligereza de los puentes colgantes, los hace
más sensibles que ningún otro tipo al aumento de
las cargas de tráfico que circulan por él, porque
su relación peso propio/carga de tráfico es
mínima; es el polo opuesto del puente de piedra.
Actualmente los puentes colgantes se utilizan casi exclusivamente
para grandes luces; por ello, salvo raras excepciones, todos
tienen tablero metálico. El puente colgante es, igual que
el arco, una estructura que resiste gracias a su forma; en este
caso salva una determinada luz mediante un mecanismo resistente
que funciona exclusivamente a tracción, evitando gracias a
su flexibilidad, que las cabezas de las pilas.
Son de aspecto armonioso y extensa aplicación,
salvan los más amplios tramos de todo el mundo; el de la
Golden Gate, entrada a la bahía de San Francisco
(California), tiene 1281 m de longitud. Los principales elementos
de estos puentes son sus cables, suspendidos de torres y anclados
por sus extremos a los pilares de sujeción. Tales cables,
compuestos generalmente por miles de alambres paralelos de acero
galvanizado, de 5 mm de diámetro (generalmente), agrupados
para formar una sección circular, llevan un arrollamiento
en espiral de alambre que mantiene su forma cilíndrica al
tiempo que los impermeabiliza.
Cada uno de los cuatro cables que sustentan el puente de
George Washington (con un tramo de 1000 m sobre el río
Hudson) tiene 76 cm de diámetro y 26000 hilos. Los puentes
de tramos relativamente cortos emplean cables de alambre
retorcido corriente; también se utilizan cadenas de barra
de ojal.
4.1.2 PUENTES ATIRANTADOS:
"En este tipo de puentes los cables están
conectados directamente desde las torres del tablero, es por ello
que el tablero forma parte de la estructura que mantiene el
puente en pie, por lo tanto se debe de construir con mucho
cuidado."[15]
Los puentes atirantados vienen estar constituidos por
cables que van a estar conectados de manera directa con el
tablero, por este motivo el tablero también forma parte de
la estructura de este tipo de puente.
Sin embargo para construir el tablero se tiende una
malla de acero que actuará como refuerzo y luego se pone
una mezcla especial de hormigón. Pero la enorme longitud
del puente de Gibraltar hace que un diseño puramente
atirantado sea imposible. Los 14 kilómetros de longitud
que posee el puente requiere tantos tirantes que las torres
deberían tener más de un kilómetro medio de
altura.
Entonces los gastos para el mantenimiento serían
enormes y desorbitados, por lo tanto un diseño atirantado
tampoco valdría para el puente de Gibraltar. Es así
que después de trabajar y hacer varios estudios para idear
la manera más idónea para el diseño del
puente de Gibraltar, llegaron a la conclusión de tomar los
dos aspectos del puente colgante y atirantado.
Son de Armaduras de refuerzo y cables arriostrados
(atirantados) o reforzados ayudan a soportar la flexión
local creada por las grandes cargas que atraviesan el puente. Las
torres se construyen de secciones metálicas formadas a
veces por gruesas planchas que les confieren apariencia de gran
solidez. Las más antiguas, como las del puente de
Brooklyn, son de sillería. Para distinguir los dos tipos
de puentes colgantes que podemos ver, llamaremos suspendido a
aquel cuyos cables, normalmente dos, van de extremo a extremo del
puente (ej. el Golden Gate) y atirantados (arriostrados) aquellos
en los cuáles los cables, partiendo de las torres, sujetan
el tablero formando triángulos (isósceles) con el
tablero. La altura de dicho triángulo sería parte
de la torre. Hay casos en que la torre tiene una posición
inclinada como el puente del Alamillo de Sevilla y los cables
forman triángulos escalenos con el tablero y parte de la
torre.
Los elementos fundamentales de la estructura resistente
del puente atirantado son los tirantes, que son cables rectos que
atirantan el tablero, proporcionándoles una serie de
apoyos intermedios más o menos rígidos. Pero no
sólo ellos forman la estructura resistente básica
del puente atirantado; son necesarias las torres para elevar el
anclaje fijo de los tirantes, de forma que introduzcan fuerzas
verticales en el tablero para crear los pseudo-apoyos;
también el tablero interviene en el esquema resistente,
porque los tirantes, al ser inclinados, introducen fuerzas
horizontales que se deben equilibrar a través de
él. Por todo ello, los tres elementos, tirantes, tablero y
torres, constituyen la estructura resistente básica del
puente atirantado
4.2 OBJETIVOS DEL PROYECTO
"El diseño del puente de Gibraltar sería
un puente que tendría una longitud aproximada de 27
kilómetros y que conectará los continentes de
Europa y áfrica, Este macro puente alcanzaría los
mil metros de altura sobre el nivel del mar, dándole
así una categoría indiscutible del puente
más extenso de todo el
planeta."[16]
Lo que se pretende con este puente es principalmente
unir a los dos continentes por carretera. Aunque por otra parte
el proyecto de este puente implica la utilización del
acero a partir de la combinación de dos tecnologías
sólo posible con el uso del cable de acero. Como el puente
colgante por excelencia de cables verticales y el puente de
cables inclinados o diagonales.
Sin embargo el puente de Gibraltar sólo
sería posible con la aplicación de manera
sinérgica de otras tecnologías, ligadas al mundo de
la robótica y la cibernética tales como un sistema
de amortiguadores para las bases de las torres de concreto de las
cuales dependerá el puente y así puedan evitar los
efectos de posibles choques de los barcos petroleros que
atraviesan por esa zona de las aguas.
El Proyecto, consiste en una infraestructura de tres
tubos excavados bajo el Umbral del Estrecho. Está
concebida para el enlace del tráfico ferroviario ordinario
(pasajeros y mercancías) entre las redes ferroviarias
marroquí y española, así como para el
trasbordo de vehículos carreteros (automóviles,
camiones y autobuses) sobre trenes lanzadera entre dos
terminales, una en Marruecos y otra en España. Esta
solución consiste por consiguiente en un sistema de
transporte análogo al del Túnel de la Mancha, que
efectivamente significa un precedente determinante para el
Proyecto del Enlace del Estrecho de Gibraltar.
Fundamentada sobre el nivel de conocimientos disponible
en aquel momento, en particular por lo que se refiere a las
condiciones geológico-geotécnicas y a las
previsiones de tráfico usuario, esta formulación
llegaba a conclusiones favorables respecto a la viabilidad
técnica y económico-financiera, aunque con ciertas
reservas inherentes a su carácter preliminar, en concreto
en lo referente a la verificación de ciertas
hipótesis geológicas y, naturalmente, a la
consolidación de las previsiones de los tráficos,
que en estos momentos son objeto de una
actualización.
4.3 PLANTEAMIENTO INICIAL DEL PROYECTO
El proyecto del puente de Gibraltar se plantea
inicialmente como el de un puente sobre apoyos fijos para
tráfico de carretera o mixto (véase apéndice
N° 12). Aunque en todo momento se ha considerado con mayor
énfasis en la solución de puente de carretera por
considerase más factible. Pero la necesidad de incluir el
tráfico de ferrocarril es más difícil de
justificar a la vista de la estructura de distribución de
tráficos existentes a ambos lados del estrecho de
Gibraltar y de las ventajas que tendría un túnel
ferroviario frente a la solución puente. Es por ello que
la solución más estudiada es la de "la umbral "s"
que es también conocida como ruta 28 que permite cruzar el
estrecho desde punta paloma hasta punta malagata sin que la
profundidad en los puntos de cimentación de los apoyos
sobrepase los 300 metros.
Esta solución de la ruta 28 consiste en un puente
colgante central de tres vanos de 3550 m y dos medios vanos de
15000 m. La elección de esta luz es el resultado de una
serie de estudios de optimización del umbral, que presenta
zonas más apropiadas para las cimentaciones a distancia
con esta luz. Este puente central tendría una longitud de
13650 metros y el resto del trazado consiste en dos viaductos de
acceso de 5550 y 6750 metros y dos rampas sobre terraplén
de unos 725 metros de longitud cada una.
Este proyecto se realizó Inspirándose en
la ingeniería de las grandes plataformas
petrolíferas de hormigón y en la ingeniería
de los puentes suspendidos de gran luz, construidos con
materiales convencionales, la solución "puente" sigue el
trazado del Umbral del Estrecho. Esta solución se
estudió en dos variantes: "puente carretero" y "puente
carretero y ferroviario". Con una longitud total de 28 km, se
compone de dos partes bien diferenciadas: el puente principal de
14 km de largo, que pontea la parte profunda del Umbral, y los
dos viaductos de acceso off-shore de 8 y 6 km de longitud, que
comunica el puente principal con las orillas Sur y Norte
respectivamente.
La estructura principal consiste en un puente
suspendido, constituido por tres tramos centrales de 3.550 m de
luz y dos tramos laterales de 1.500 m. La superestructura del
puente (torres, tablero, sistema de suspensión) se soporta
sobre una subestructura offshore formada por dos macizos de
anclaje sumergidos y por cuatro pilas tetrápodos de
gravedad, auto-resistentes a la colisión de barcos y
cimentadas a una profundidad máxima aproximada de 300 m,
resultando una altura máxima del conjunto pila-torre de
aproximadamente 800 m.
"La propuesta de solución puente para el enlace
fijo a través del estrecho de Gibraltar tiene antecedentes
históricos muy conocidos es por ello que se analiza la
factibilidad de dicha solución considerando en particular,
la solución estructural del dintel, su continuidad, el
problema con los vientos y el de soporte, crucial para este tipo
de solución"[17]
Es por ello que para que la solución del enlace
con el estrecho de Gibraltar de resultado se debe tener en cuenta
la solución estructural del dintel, también los
problemas que se puede tener ya sea con los vientos, estos
aspectos siempre se debe tener en cuenta porque es súper
importante.
4.3.1 SOLUCIÓN ESTRUCTURAL DEL
DINTEL
Para el orden de magnitud de las luces que se
está considerando es la tecnología actual que
ofrece como única solución el dintel soportado por
cable en su doble versión de tramo colgado o de tramo
atirantado. Estas luces son de la extrapolación de las
máximas hasta ahora alcanzadas, la máxima luz
construida en el mundo, los problemas de factibilidad de un
dintel sobre el estrecho de Gibraltar nos conducen al
análisis del problema de la tipología estructural y
respuesta del tramo único donde analizaremos el tramo
colgado, atirantado y combinado, por otro lado otro de los
problemas es también la continuidad estructural y por
último el comportamiento ante las acciones de los
vientos.
4.4 SUBESTRUCTURA
4.4.1 PLANTEAMIENTO
En el diseño del puente de Gibraltar el
análisis de los condicionantes del diseño de los
apoyos (profundidad, cargas hidrodinámicas, cargas
permanentes y sobrecargas de uso) y el recurso al
tecnología desarrollada en los últimos años
por la industria petrolífera han llevado a proponer dos
alternativas para la construcción de estos apoyos uno de
ellos es la solución de hormigón (también
llamada de gravedad por estar basado su estabilidad en su propio
peso), otro de las alternativas es la solución
metálica (llamada tipo "Jackes" al igual que las
plataformas petrolíferas). Es entonces que por razones de
mantenimiento y de resistencia frente al choque de barcos
sólo se consideró la solución de
hormigón.
La solución de hormigón consiste en cuatro
columnas inclinadas interconectadas en cabeza y en su base, que
están apoyadas sobre cuatro zapatas celulares. Esta
estructura se cimenta sobre un lecho de grava con el que se
solidariza mediante inyección.
4.4.2 DESCRIPCIÓN
"La base sobre la que se apoya esta estructura tiene
unas dimensiones del orden de 300 x 300 metros en el caso de los
apoyos más profundos. Pues dado que cada zapata se apoyara
a una cota diferente en función de la configuración
del terreno. Es por ello que la excavación se reduce a
unos 4 cuadrados de unos 130 metros de lado y unos 5 metros de
profundidad que luego se recubren con un lecho de grava de 2 a 3
metros de espesor sobre el que se apoya la
zapata."[18]
El puente de Gibraltar tendrá una base sobre la
cual se va apoyar su estructura posee unas dimensiones de 300 x
300 m esto es en caso de los apoyos dentro del mar. Debido a que
las zapatas cada una se van apoyar en cada cota diferente de
acuerdo al terreno y es entonces cuando la excavación se
reduce y luego se recubren con un lecho de grava sobre la
zapata.
Las zapatas están formadas por siete
células cilíndricas cada una de las cuales
está cerrada mediante dos casquetes esféricos. Y la
función de estas células es doble y flotadores
necesarios durante el proceso de construcción y así
distribuyen la carga sobre la cimentación. En cambio la
célula central se prolonga mediante una columna
cilíndrica hueca que conecta a la zapata en la base
inferior de la estructura de apoyo.
El apoyo viene a ser una estructura formada por cuatro
columnas inclinadas de sección circular hueca y
diámetro variable que están unidas en cabeza y en
su base mediante sendos marcos rígidos y el espesor de las
paredes de las columnas inclinadas ha sido estudiada
detenidamente para conseguir hacerlas resistentes al choque de
submarinos.
La plataforma superior está formado por cuatro
vigas horizontales que conectan entre sí a las cuatro
columnas en cabeza. Esta plataforma cumple varias funciones: en
primer lugar es el elemento que dota de rigidez al conjunto del
apoyo y permite su trabajo como pórtico, en segundo lugar
se trata de la parte de la estructura que recibe directamente los
efectos de las fuerzas de impactos de barcos y la mayor parte de
las acciones hidrodinámicas. Por ello se ha cuidado su
diseño procurando dotar a estas vigas de la mayor
ductilidad posible. Esto se ha conseguido independizando las
estructuras portantes de la estructura de defensa.
Es por eso que se ha llevado a duplicar algunos
elementos ya crear una compleja estructura de láminas de
hormigón para así conectar el muro exterior a las
columnas portantes. Esta plataforma superior se ha dispuesto a
nivel del tablero como se había hecho en propuestas
anteriores con lo que se conseguiría disminuir las fuerzas
hidrodinámicas y aumentar la rigidez del apoyo, sin
embargo estas ventajas se viene anuladas al considerar la
resistencia frente al choque de barcos.
4.4.3 CONSTRUCCIÓN
El procedimiento de construcción para el
diseño del puente son los que se utilizan actualmente para
la construcción de plataformas petrolíferas. La
preparación de la cimentación requiere en primer
lugar una excavación que puede llegar hasta 5000000 metros
para el conjunto del puente principal. Estas estructuras
están diseñadas y equipadas para minimizar sus
movimientos de cabeceo a causa del oleaje. Y en caso de encontrar
zonas localizadas de roca dura se utilizan técnicas como
barrenados, voladura, martillos hidráulicos.
"La perforación de los barrenos es una
operación que se puede realizar desde una estructura
semi-sumergible y La colocación del lecho de grava se
lleva a cabo desde un barco y a través de un tubo flexible
cuyo extremo inferior se puede desplazar mediante un conjunto de
toberas de agua a presión."[19]
Este trabajo se realiza cuando la estructura es un poco
sumergible y cuando el lecho de grava se lleve a cabo desde un
barco y es así que a través de un tubo flexible
también se puede realizar la colocación de la
grava.
En cambio la compactación se puede realizar
mediante una placa vibrante o un rodillo vibrante y La
construcción del apoyo seguirán fielmente las
técnicas puestas a punto para la construcción de
grandes plataformas petrolíferas de hormigón en el
mar del norte. Estos elementos dotan de suficiente rigidez al
conjunto por lo que a partir de este momento se pueden llevar a
un lugar de aguas profundas donde se amarra y se hormigonan las
columnas inclinadas y parte de la plataforma superior. Finalmente
se remolca el apoyo hasta su posición definitiva a donde
se fondea, se inyecta de mortero el espacio entre zapatas y el
lecho de grava y se hormigona el resto de la plataforma superior.
Todas estas operaciones requieren que el apoyo está solo
parcialmente inundado para mantener su flotabilidad y
estabilidad.
4.5 SUPERESTRUCTURAS
El sistema estático recomendado es el
clásico de puente colgante aunque con pilas
rígidas, capaces de absorber los desequilibrios de
tensiones en los cables principales que se producen al cargar
varios alternos. Sin embargo este sistema requiere además
algunas modificaciones para incrementar hasta donde sea posible
su rigidez. La primera consiste en conectar los cables
principales al tablero con lo que se consigue transmitir parte de
las tensiones de sobrecarga a las base de las torres y por lo
tanto se disminuyen las cargas aplicadas en cabezas de torres.
Pero para que este sistema sea plenamente efectivo es necesario
que estas cargas pueden ser transmitidas a las torres a
través del tablero y es de suponer que entre estos dos
elementos deberá existir una junta de dilatación.
Para obviar este problema se ha diseñado una junta que
permita transmitir las cargas de aplicación rápida
(las de sobrecarga, viento y sísmicas). Para ello se
utilizan amortiguadores hidráulicos muy
rígidos.
4.5.1 TABLEROS
"Este punto es especialmente importante por su
incidencia sobre la estabilidad Aero elástica del puente.
En un principio se propusieron una gran variedad de soluciones
que incluyen cajones cerrados, celosías, tableros a dos
niveles, tableros cerrados de sección elíptica,
tableros con rendijas longitudinales. Pero finalmente la
solución adoptada es la de tablero doble la cual consiste
en dos tableros independientes de canto estricto muy separados
entre sí y apoyados sobre vigas transversales colgadas de
las péndolas. Los tableros tienen 13,5 metros de anchura y
dejan un espacio central de 28 metros por lo que la anchura total
del tablero resulta ser de 55 m."[20]
Este tipo de solución presenta la ventaja de una
buena estabilidad Aero elástica incluso durante las fases
de construcción. Y una gran resistencia frente al viento
transversal que se consigue mediante la colocación de
elementos diagonales en zonas seleccionadas del vano para evitar
que la deformación del tablero sea la de una viga
vierendeel. Es por eso que La protección contra la
corrosión de las superficies interiores del tablero se
lleva a cabo mediante un sistema de deshumidificación.
También este sistema permite el ahorro en los costos de
mantenimiento del puente.
El montaje del tablero se ha hecho en muchos de los
grandes puentes colgantes por voladizos sucesivos, avanzando la
ménsula desde una péndola a la siguiente, de la que
se cuelga; el avance se hace simétricamente desde la torre
hacia el centro del vano principal y hacia los extremos. Desde el
propio tablero ya construido se van montando piezas más o
menos grandes, elevándose mediante grúas situados
sobre él, hasta cerrar el tablero en el centro del vano.
Así se construyó el puente George Washington, el
Golden Gate y muchos de los puentes modernos
japoneses.
Otro sistema de montaje, que se ha utilizado en la
mayoría de los últimos grandes puentes, y en todos
los de sección en cajón, consiste en dividir el
tablero en dovelas de sección completa que se llevan por
flotación bajo su posición definitiva, y se elevan
a ella desde los cables principales mediante cabrestantes; una
vez situadas en su posición definitiva se cuelgan de las
péndolas. La secuencia de montaje en este caso es
generalmente el inverso del anterior; se empiezan a colgar las
dovelas centrales, y se avanza simétricamente hasta llegar
a las torres.
4.5.2 LOS CABLES
Cada uno de los cables principales consiste en 33.147
alambres galvanizados de 5.26 mm de diámetro. Estos
alambres están agrupados en cordones de 127 alambres para
facilitar el montaje de los cables. Los cables son continuos
entre los dos anclajes extremos por lo que su longitud total es
de 14.400 m. Los cables principales se apoyan sobre filas en las
torres y sobre sillas móviles en los anclajes a la entrada
de la cámara de expansión y las péndolas,
que pueden ser cerrados o cables de alambres paralelos, se
cuelgan de los cables principales por el sistema tradicional de
bridas, mazarotas y orejetas. Estas péndolas se agrupan en
parejas y se considera la hipótesis accidental de rotura
de las dos péndolas y como consecuencia flexión
accidental suplementaria del tablero.
"El cable es un elemento flexible, lo que quiere decir
que no tiene rigidez y por tanto no resiste flexiones. Si se le
aplica un sistema de fuerzas, tomará la forma necesaria
para que en él sólo se produzcan esfuerzos axiles
de tracción; si esto lo fuera posible no
resistiría. Por tanto, la forma del cable coincide
forzosamente con la línea generada por la trayectoria de
una de las posibles composiciones del sistema de fuerzas que
actúan sobre él. Esta línea es el funicular
del sistema de cargas, que se define precisamente como la forma
que toma un hilo flexible cuando se aplica sobre él un
sistema de fuerzas."[21]
Por eso dentro de la construcción de un puente el
cable es un elemento flexible esencial, la cual es aplicada a un
sistema de fuerzas. Además la forma que posee el cable va
a coincidir con la línea que es generada por la
trayectoria. Este tipo de línea es de forma funicular que
viene a ser la forma de un hilo flexible cuando esté
sujeto a un sistema de fuerzas.
La curva del cable de un puente colgante es una
combinación de la catenaria, porque el cable principal
pesa, y de la parábola, porque también pesa el
tablero; sin embargo la diferencia entre ambas curvas es
mínima, y por ello en los cálculos generalmente se
ha utilizado la parábola de segundo grado. El cable
principal es el elemento básico de la estructura
resistente del puente colgante. Su montaje debe salvar el vano
entre las dos torres y para ello hay que tenerlo en el
vacío. Esta fase es la más complicada de la
construcción de los puentes colgantes.
Inicialmente se montan unos cables auxiliares, que son
los primeros que deben salvar la luz del puente y llegar de
contrapeso a contrapeso. La mayoría de los grandes puentes
colgantes están situados sobre zonas navegables, y por
ello permite pasar los cables iniciales con un remolcador; pero
esto no es siempre posible.
Como el sistema de cargas de los puentes es variable
porque lo son las cargas de tráfico, los puentes colgantes
en su esquema elemental son muy deformables. Este esquema
elemental consiste en el cable principal, las péndolas, y
un tablero sin rigidez, o lo que es lo mismo, con articulaciones
en los puntos de unión con las péndolas. En la
mayoría de los puentes colgantes, las péndolas que
soportan el tablero son verticales. El esquema clásico de
los puentes colgantes admite pocas variaciones; los grandes se
han hecho siempre con un cable principal en cada borde del
tablero.
4.5.3 LAS TORRES
"Las torres son la prolongación de las
columnas de los apoyos y por lo tantos consisten en dos
estructuras en forma de "A" unidas por una serie de riostras
transversales. La razón de esta tipología reside
evidentemente en la necesidad de dotarlas de resistencia y de
rigidez frente a las acciones horizontales procedentes del
desequilibrio de tensiones en los cables de vanos contiguas. La
altura de las torres sobre la base de apoyos es de 477
m."[22]
Como parte de la superestructura las torres
también poseen una gran importancia ya que estos son la
prolongación de las columnas de los apoyos y que tienen
una forma de "a". Estas torres más que nada se utiliza
para dotar de resistencia y de rigidez frente a las acciones del
desequilibrio de tensiones en los cables y cada torre tiene una
altura de 477 m sobre la base de apoyos.
La sección transversal de las columnas es
poligonal aunque con 24 lados por lo que se diferencia muy poco
de una sección circular de 16 m de diámetro. Cada
una de las columnas consta de un sistema de diafragmas y
rigidizadores interiores cuya complicación contrasta con
la sencillez del diseño exterior. Entonces la
conexión de la torres metálicas a la plataforma
superior del apoyo se realiza a través de una base
metálica y una estructura metálica rígida
que se cose al apoyo mediante barras de pretensado y que se
recubre posteriormente de hormigón para darle forma
troncocónica.
Las torres han sido siempre los elementos más
difíciles de proyectar de los puentes colgantes, porque
son los que permiten mayor libertad. Por eso en ellas se han dado
toda clase de variantes. En los años 20 fueron adquiriendo
ya una forma propia, no heredada, adecuada a su función y
a su material; la mayoría tienen dos pilares con
sección cajón de alma llena, unidos por riostras
horizontales, o cruces de San Andrés. En los
últimos puentes colgantes europeos construidos con torres
metálicas, se ha utilizado un nuevo sistema de empalme de
las chapas que forman los pilares verticales.
En vez de utilizar uniones roblonadas o atornilladas
mediante solape de chapas, como se hizo en los puentes
americanos, las uniones se hacen a tope, rectificando mediante
fresado el contacto de los distintos módulos que se van
superponiendo, de forma que las compresiones se transmiten
directamente de chapa a chapa; la unión entre ellas se
hace mediante soldadura parcial de la junta. Así se han
hecho las torres del puente Severn en Inglaterra y de los puentes
del Bósforo en Estambul.
Las torres no plantean problemas especiales de
construcción, salvo la dificultad que supone elevar piezas
o materiales a grandes alturas; las metálicas del puente
Verrazano Narrows tienen una altura desde el nivel del mar de 210
m, y las de hormigón del puente Humber de 155 m. Las
torres de los puentes metálicos se montan generalmente
mediante grúas trepadoras ancladas a ellas, que se van
elevando a la vez que van subiendo las torres. Las de los puentes
de hormigón se construyen mediante encofrados trepadores,
como en el puente de Tancarville, o mediante encofrados
deslizantes, como en el puente Humber.
4.5.4 CONSTRUCCIÓN DE LA
SUPERESTRUCTURA
El proceso de construcción de la superestructura
no supone gran novedad respecto al de un puente colgante de luz
más convencional. Además el tendido del cable es
una operación que consume gran parte del tiempo total de
la obra. Los vientos del estrecho de Gibraltar son muy
importantes es por ello es imprescindible asegurar la plataforma
colgante de trabajo mediante una red de cables que la atiranten y
la mantienen fija incluso bajo fuertes vientos. Las operaciones
restantes (compactación, aplicación del alambre
perimetral exterior y del recubrimiento de protección
contra la corrosión) son absolutamente convencionales. El
montaje del tablero se realizará de forma similar al caso
de un puente colgante de 3 vanos. Para ello es necesario llevar a
cabo el montaje de forma escalonada en varios vanos
consecutivos.
4.5.5 VIADUCTOS DE ACCESO
La extensión de los viaductos de acceso viene
definida por una profundidad límite que se ha fijado en
torno a los 55 m. dado que se trata de una profundidad apreciable
y que sigue existiendo el peligro del choque de barcos . La
solución propuesta para las pilas consisten en una
estructura a base de cajones que se hormigona en parte en dique
seco. El tablero de estos viaductos es mixto y consiste en una
estructura de tubos de acero de canto constante formado por una
losa de hormigón de espesor variable. El acero es de 460
MP de límite estático y va incluso pretensado en
alguna parte de los vanos. El hormigón de la losa es de 70
MP y está complementado con un pretensado
suplemental.
Conclusiones
Al desarrollar el presente trabajo, queremos ampliar
nuestro campo de visión sobre los distintos aspectos que
se tiene en cuenta en este proyecto. Es por ello, que nos
enfocamos en el estudio del proyecto del puente sobre el estrecho
de Gibraltar y cuáles son sus características y la
forma de proyección y planificación para la
ejecución, pero para ello es necesario definir qué
es diseño, diseño de puentes y conocer acerca de la
historia y ubicación del estrecho de Gibraltar.
En el primer lugar el diseño se refiere a un
proceso cuya finalidad es la resolución de problemas que
se plantean en función de ciertas necesidades. Para que
exista el diseño, debe de haber un motivo. Y que siempre
en nuestra vida diaria estamos rodeados de productos y mensajes
que son resultado del diseño. Si observamos con
atención, todo lo que utilizamos se creó para
llenar o satisfacer alguna necesidad. Por este motivo el
diseño viene ser una parte importante que siempre debemos
tener en cuenta en cualquier construcción de algún
proyecto.
Mientras que diseño de puentes viene a ser un
conjunto de estudios de cómo se va realizar dicho puente y
entre ellos tenemos varios estudios básicos que son
importantes y que se tiene que realizar para así no tener
consecuencias que perjudiquen la ejecución del puente.
Entre ellos tenemos tales como el estudio topográfico,
riesgos sísmicos, impacto ambiental y otros factores que
se deben de tener en cuenta para una buena calidad de
obra.
Por otra parte también, el estrecho de Gibraltar
es una separación entre dos mares: el mar
mediterráneo y el océano atlántico entre los
continentes Europa y áfrica, que se ubica en la
región que es denominada Beringia. Este estrecho conecta
el mar de Bering con el mar chukchi y tiene una longitud de ancho
de 84,7 km con una profundidad entre 30 y 50 metros.
Por último el diseño del puente sobre el
estrecho de Gibraltar es un proyecto que todavía no se
está ejecutando pero está en proceso de
planificación y que este puente tiene como propuesta la
unión principalmente de dos tipos de puentes que son los
puentes atirantados y los puentes colgantes y que sus dimensiones
hacen que se le denomine como el puente más grande de todo
el planeta hasta ahora.
Web
grafía
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Gibraltar espacio estratégico y lugar de
encuentro.
http://www.uib.cat/ggu/Sevilla/GIBRALTAR.pdf
Anexos
Apéndice N°
1
Diseño
Industrial
El Diseño Industrial es una
actividad que tiene que ver con el diseño de
Productos industriales.
Apéndice N°
2
Diseño de modas
http://www.enfemenino.com/tendencias/moda-de-diseno-som1252.html
El diseño de moda se difiere a el
diseño de vestuario debido a que su producto principal
tiende a quedar obsoleto después de una o dos
temporadas.
Apéndice N°
3
Diseño
arquitectónico
El diseño arquitectónico
tiene como cometido, satisfacer las demandas por
Espacios habitables, tanto en lo
estético, como en lo tecnológico.
Apéndice N°
4
ESTUDIOS TOPOGRÁFICOS(CURVAS DE
NIVEL)
Planos equidistantes formando curvas de
nivel
Apéndice N°
5
ESTUDIOS
TOPOGRÁFICOS
Cotas de nivel
Apéndice N°
6
Estudios
hidrológicos
http://www.civing.com/diseno.php
Documentación plasmada en una
imagen sobre los datos de los estudios
Apéndice N°
7
Estudios
Sísmicos
Fuente:
http://www.jeoprobe.com/servicio_asesorias.html
Presentación del problema donde se
produce un movimiento sísmico que afecta particularmente
un edificio y su cimentación. Este Problema también
se presenta en estribos de puentes, muros de contención,
cimentaciones superficiales, cimentaciones profundas,
túneles, tuberías, taludes, etc.
Apéndice N°
8
Cimentaciones
Superficiales
Apéndice N°
9
Cimentaciones Profundas
Apéndice N°
10
Estrecho de Gibraltar
http://www.iberomar.es/?estate=travesia-del-estrecho-de-gibraltar
Ubicación en el mapamundi del
Estrecho de Gibraltar
Apéndice N°
11
El puente de Gibraltar
http://www.opacengineers.com/projects/Gibraltar
Este puede es diseñado para unir
los dos continentes la de áfrica con Europa y
Además es la unión de dos
tipos de puentes atirantados y colgantes.
Apéndice N°
12
Planteamiento inicial del
proyecto
fuente:
http://ropdigital.ciccp.es/pdf/publico/1996/1996_junio_3355_01.pdf
Alineaciones alternativas y perfiles
longitudinales
Apéndice N°
13
Los apoyos
fuente:
http://www.opacengineers.com/projects/Gibraltar
Apéndice N°
14
Puente entre Europa y áfrica a
través del estrecho de Gibraltar
fuente:http://www.geotren.es/blog/tunel-ferroviario-entre-europa-y-africa-por-el-estrecho-de-gibraltar/
Monografía del curso de
Métodos y Técnicas de Estudio
A mi familia quien me apoyóen todo
momento en la realizacióndel siguiente trabajo,
que son mi motivaciónpara seguir
cada día adelante
y al magíster Luy Tipismana Matos
quien fue mi guía y asesor.
Maize
Primeramente a dios que nos ha dado
la
fortaleza para terminar este
proyecto,
A nuestros padres por estar ahí
cuando
más lo necesite, por su ayuda y
constante
Cooperación y además por
su
Infinita bondad y amor.
Fiorella, Synthia
A todas las personas que tienen anhelo de
estudiar la
Carrera de ingeniería
civil.
Gina.
Autor:
Alvaro Cancho, Gina
Rocío
Cordova Carhuas, Fiorella
Leslie
Espinoza Vilca, Synthia
Gina
Manzanares Palacios, Maize
Daisy
ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE
INGENIERÍA CIVIL
Huancayo, Perú
2014
[1]
http://www.graphia.com.mx/de_interes_diseno.htm
[2]
http://www.aliatuniversidades.com.mx/bibliotecasdigitales/pdf/disenio_y_edicion_digital/Teorias_del_dise%C3%B1o_grafico.pdf
[3]
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[4]
http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/Puentes2003/Manual%20de%20Dise%C3%B1o%20de%20Puentes%202003.pdf
[5]
http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/Puentes2003/Manual%20de%20Dise%C3%B1o%20de%20Puentes%202003.pdf
[6]
http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/Puentes2003/Manual%20de%20Dise%C3%B1o%20de%20Puentes%202003.pdf
[7]
http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/Puentes2003/Manual%20de%20Dise%C3%B1o%20de%20Puentes%202003.pdf
[8]
http://www.allpe.com/seccion_detalle.php?idseccion=81
[9]
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[10]
http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/Puentes2003/Manual%20de%20Dise%C3%B1o%20de%20Puentes%202003.pdf
[11]
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[15]
http://puentes.galeon.com/tipos/pontstirante.htm
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[17]
http://ropdigital.ciccp.es/pdf/publico/1984/1984_julio-agosto_3227_06.pdf
[18]
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[19]
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[20]
http://ropdigital.ciccp.es/pdf/publico/1996/1996_junio_3355_01.pdf
[21]
http://puentes.galeon.com/tipos/pontscolgantes.htm
[22]
http://ropdigital.ciccp.es/pdf/publico/1996/1996_junio_3355_01.pdf
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