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Tecnología Alemana introducida a México por nuestro fundador Ingeniero Juan del Avellano Macedo:
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Introducción
A mediados de los años 70´, durante un viaje de trabajo por Alemania, el Ingeniero Juan del Avellano Macedo, fundador de Mexicana de Presfuerzo, tuvo la oportunidad de presenciar el movimiento de un puente en construcción por el Sistema de Lanzamiento.
Desde aquel momento tomo como un reto personal poder realizar en México uno equivalente.
Cinco años después, en los inicios de los 80 ‘ y luchando contra el mayor obstáculo posible - la tradición de tantos años, se empujaba con todo éxito en Tula, el primer puente de este tipo, logrando con ello en México, no sólo introducir esta tecnología, sino iniciar una nueva época de apertura a los sistemas modernos de construcción de puentes.
Este procedimiento fue desarrollado y perfeccionado en Alemania en los años 70’ e introducido en México por la empresa Mexicana de Presfuerzo, S.A de C.V en 1979 en la construcción del puente “Río Tula” para la Dirección de Construcción de Vías Férreas, de la S.C.T.
Idea básica
La superestructura se fabrica en tramos de dovelas de una determinada longitud en un Parque de Prefabricación atrás de un estribo en el eje del puente.
Cada dovela subsecuente se cuela directamente contra la anterior, de tal foma que cuando el concreto ha endurecido y ha sido presforzado, la estructura resultante, equivalente a la longitud de una dovela, se avanza hacia adelante por medio de unos dispositivos hidráulcos especiales.
Procedimiento constructivo
Durante el lanzamiento del puente, la superestructua está sujeta continuamente a cambios en la ley de momentos flexionantes correspondientes a los máximos de peso propio, de tal forma que cualquier sección transversal se mueve de zonas de momentos positivos a zonas de momentos negativos y viceversa , ocurriendo que los esfuerzos de tensión se presentan alternadamente en la parte superior e inferior de cada sección.
La consecuencia de este hecho es disponer de un prefuerzo constante y recto, alojado en las fibras superiores e inferiores de la estructura , que sea capaz de soportar la gran amplitud de momentos exigida por la envolvente, al moverse el puente por todas las pilas durante la construcción.
A este presfuerzo se le denomina CENTRICO.
Al terminar el empujado se le añadirán otras familias de cables de CONTINUIDAD, que compensarán los momentos negativos de sobrecarga vehicular, no absorbidos por el presfuerzo CENTRICO.
La superestructura será de sección cajón, con una relación de esbeltez de 12 a 15, siendo el primer valor para claros mayores y el segundo valor para claros menores.
Equipo Auxiliar
Parque de fabricación
El tamaño de la dovela y en consecuencia el del molde suele variar entre 15 y 25 m, dependiendo esto realmente de la longitud total del puente. Si éste es muy largo, se justificará una mayor longitud de molde y viceverza.
Los moldes para la fabaricación de la dovela, tanto en la Zona I, como en la Zona II, deberán ser autocolapsables y movibles a fin de facilitar las maniobras de encofrado y desencofrado sistemático en el Parque de Fabricación.
Es especialmente importante la suela metálica en la Zona I, que constituye el encofrado inferior del patín, cuya nivelación deberá realizarse con una precisión de 0.5 a 1 mm. Este patín servirá para deslizar el puente, sobre los apoyos y cuánto mayor sea el error en la nivelación, mayor será la fuerza de empuje necesaria por el incremento de rozamiento y , en el caso de que ambos patines sean diferentes, existirá una tendencia a la desviación lateral del puente durante el empujado.
Nariz de lanzamiento
En una estructura metálica normal, de preferencia fabricada en varias secciones para facilitar su transporte a la obra. Deberá unirse “in situ” con tornillos calibrados o bien con soldadura que garantice que no existan movimientos relativos entre las secciones.
El patín inferior de las vigas metálicas debe ser previsto, en su parte exterior, de una ala vertical que sirve de encarrilador del puente sobre los topes laterales de los apoyos deslizantes.
El arriostramientos transversal entre las dos almas o vigas metálicas no debe cubrir más que las necesidades al pandeo de los patines superior e inferior.
En la parte delantera de la nariz, en la zona de aproximación a las pilas, se instalaran unos gatos especiales, cuyo objetivo es recuperar la flecha de peso propio que toma la ménsula al llegar a la pila.
En la parte trasera se efectúa la unión de la nariz con el concreto de la superestructura. Esa unión deberá ser capaz de transmitir la flexión y el cortante producido por la reacción de la pila en la nariz.
La flexión es de dos tipos: flexión negativa que corresponde al peso propio de la Nariz y que es la más pequeña. Flexión positiva, que corresponde a la reacción de la pila y que es la más importante.
Ambas flexiones se toman con presfuerzo a la superestructura. El cortante se transmite a través de los dientes de concreto dejado en la nariz y la superestructura.
2. Estribo
3. Cilindro horizontal
4. Cilindro vertical
Sistema de empujado
Actualmente con la alta tecnología hidráulica, el sistema de empujado esta totalmente controlado y cabe mencionar en este documento, que su depuración operativa tiene al menos 20 años, por lo que nuestra sugerencia es no tratar de inventar algo diferente a lo existente y concentrar los esfuerzos en una buena planeación de obra.
Los equipos modernos de empuje se componen de un cilindro vertical que levanta el puente, y que lo empuja. El cilindro vertical asciende 4 ó 5 mm, con lo que recibe una gran carga vertical y en consecuencia transmite una carga horizontal por el rozamiento que existe con el concreto.
A continuación se ponen en marcha los cilindros horizontales que empujan hacia adelante movilizando al conjunto cilindro vertical mas puente, del orden de 25 cm. Al terminar este ciclo el cilindro vertical desciende, se libera del puente y el conjunto horizontal se retrae llevando consigo al cilindro vertical.
Este ciclo tarda aproximadamente 2, 5 min y el lanzamiento de una dovela del puente de 20 m es del orden de 3 horas.
El equipo de lanzamiento permite además de mover el puente hacia adelante regresarlo a voluntad. Esta operación complementaria es absolutamente indispensable en la ejecución de la obra, para poder corregir ciertos errores en el alineamiento, al aproximar la nariz a las pilas, cuando alguna almohadilla es insertada en forma inversa, etc.
Apoyo deslizante
En todos los puntos donde el puente se apoya, ya sean pilas, estribos y la Zona III , en el Parque de Prefabricación , se dispondrá Apoyos Deslizantes.
Estos apoyos están formados por un bloque de concreto fuertemente armado de 15 a 35 cm de espesor y perfectamente nivelado, sobre el que se asienta una chapa de acero inoxidable especial tensada. Sobre esta chapa se disponen unas ALMOHADILLAS de neopreno de 10 a 13 mm de espesor. La parte de neopreno va en contacto con el concreto de la losa inferior y con el acero inoxidable. En su movimiento, el puente arrastra la almohadilla hacia adelante y es introducida de nuevo por detrás.
Lateralmente se provee en el apoyo una guía lateral para ancarrilar al puente en su movimiento longitudinal.
El coeficiente de rozamiento entre almohadillas y acero inoxidable suele ser del 5 %, sin embago , al aplicarle a las almohadillas silicón y mantenerlas limpias de polvo y pequeñas incrustaciones, el rozamiento baja hasta 1%
Una vez que el proceso de lanzamiento ha terminado se levanta el puente con gatos especiales de tamaño reducido, apoyados en unos nichos en la parte superior de las pilas y se sustituyen los apoyos provisionales por definitivos.
Conclusión
A mediados de los años 70´ durante un viaje de trabajo por Alemania, tuvimos la oportunidad de presenciar el movimiento de un puente en construcción por el Sistema de Lanzamiento.
Desde aquel momento se nos creó una obsesión: el reto técnico de poder realizar en México uno equivalente.
Cinco años después, en los inicios de los 80 ‘ y luchando contra el mayor obstáculo posible - la tradición de tantos años -, se empujaba con todo éxito en Tula, el primer puente de este tipo, logrando con ello en México, no sólo introducir esta tecnología, sino iniciar una nueva época de apertura a los sistemas modernos de construcción de puentes.
Por lo anterior deseo agradecer especialmente a quienes, desde un principio, me tuvieron la confianza, e hicieron posible iniciar el sistema en nuestro país.
| I.C. Eduardo Barousse | Subdirector General de Construcción Ferronales. |
| I.C. Horacio Zambrano | Director General de Carreteras Federales, S.C.T. |
| Dr. Leonardo Fernández | Carlos Fernández Casado, S.A. Madrid, España |
| Dr. Javier Manterola | Carlos Fernández Casado, S.A. Madrid, España |
| Dipl. -Ing Werner Eberspächer (†) | Eberspächer GmbH. Stuttgart, Alemania |
| Dipl. -Vwt. Wolfgang Eberspächer | Eberspächer GmbH. Stuttgart, Alemania |
Se desea así mismo expresar el agradecimiento y colaboración a los contratistas ejecutores de las obras de este tipo que hasta la fecha se han construído: Constructora Maíz Mier, S.A., Preesforzados Nacionales, S.A y Grupo Mexicano de Desarrollo, S.A.
Juan del Avellano
Ingeniero Civil
