Aspectos constructivos de puentes y

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1 SEMINARIO SOBRE FERROCARRILES Madrid, 24 de noviembre de 2010 Aspectos constructivos de puentes y viaductos de las líneas de alta velocidad Lara Pellegrini Lara Pellegrini Ingeniero civil

2 Aspectos constructivos de puentes y viaductos de las líneas de alta velocidad INDICE Introducción Puentes de hormigón Puentes mixtos Conclusiones

3 INTRODUCCIÓN España tiene la red de líneas de Alta velocidad más extensa, con más de Km. de servicios en 2010; se espera alcanzar los Km. en L.A.V. MADRID-BARCELONA-FRONTERA FRANCESA Aproximadamente 300 viaductos, mas de 40 Km. (7% de la línea) El coste de construcción es, aproximadamente, Mill de. representa más de un 30% del coste total.

4 INTRODUCCIÓN Las soluciones de hormigón siguen siendo claramente predominantes en España. Casi todos los puentes de la L.A.V. (1,100 km) están resueltos con hormigón, excepto tres viaductos mixtos recientemente construidos.

5 Aspectos constructivos de puentes y viaductos de las líneas de alta velocidad INDICE Introducción Puentes de hormigón Puentes mixtos Conclusiones

6 PUENTES DE HORMIGÓN IN SITU SECCIÓN TIPO TÍPICA PARA VIADUCTOS DE LA L.A.V. PARA LUCES DE m Canto L/15 a L/20

7 PUENTES DE HORMIGÓN IN SITU SECCIÓN TIPO TÍPICA PARA VIADUCTOS DE LA L.A.V. PARA LUCES DE m Canto L/12 a L/17

8 PUENTES DE HORMIGÓN IN SITU SECCIÓN TRANSVERSAL TIPO PARA VIADUCTOS DE LA L.A.V. CON RESTRICCIONES DE GÁLIBO, LUCES DE m

9 PUENTES DE HORMIGÓN IN SITU ALTERNATIVAS ESTRUCTURALES. EMPUJADAS Soluciones empujadas de dinteles continuos de hormigón postesado y sección cajón unicelular para longitudes a partir de los 350/400m y luces de vanos comprendidas entre los 35 y 80 m.

10 PUENTES DE HORMIGÓN IN SITU ALTERNATIVAS ESTRUCTURALES. VANO A VANO Soluciones construidas vano a vano con ayuda de cimbras autolanzables, muy adaptadas y económicas para longitudes superiores a los 350 m, luces entre 35 y 65 m. sección transversal es generalmente un cajón unicelular l o losas aligeradas postesadas para luces hasta 30/35m.

11 PUENTES DE HORMIGÓN IN SITU ALTERNATIVAS ESTRUCTURALES. VANO A VANO PEDELTA: VIADUCTO DE VANDELLÓS: Longitud L=410 m, Lv= 48 m

12 PUENTES DE HORMIGÓN IN SITU ALTERNATIVAS ESTRUCTURALES. VANO A VANO

13

14 PUENTES DE HORMIGÓN IN SITU ALTERNATIVAS ESTRUCTURALES. VANO A VANO PEDELTA: VIADUCTO DE AVERNÓ: Longitud L=810 m, Lv= 60 m H=4 m

15 PUENTES DE HORMIGÓN IN SITU ALTERNATIVAS ESTRUCTURALES. VANO A VANO Pilas y fondaciones

16 PUENTES DE HORMIGÓN IN SITU ALTERNATIVAS ESTRUCTURALES. VANO A VANO AUTOCIMBRA DE LONGITUD 136 m Y 3.5 m DE CANTO DESPLAZAMIENTO DE LA CIMBRA EN 1 DIA

17 PUENTES DE HORMIGÓN IN SITU ALTERNATIVAS ESTRUCTURALES. VANO A VANO

18 PUENTES DE HORMIGÓN IN SITU HORMIGONADO REALIZADO EN DOS FASES DEBIDO AL ALTO PESO PROPIO DE LA ESTRUCTURA 1ª FASE: FONDO Y LATERALES CON POSTESADO PARCIAL 2ª FASE: PARTE SUPERIOR. POSTESADO FINAL VIADUCTO DE AVERNÓ. VELOCIDAD ALCANZADA 14 DÍAS POR VANO

19 PUENTES DE HORMIGÓN IN SITU ALTERNATIVAS ESTRUCTURALES. VANO A VANO

20 PUENTES DE HORMIGÓN PREFABRICADO DOS DIFERENTES ALTERNATIVAS: TABLERO ISOSTÁTICOS (L= m) TABLEROS CON CONTINUIDAD SOBRE APOYOS (L= 40-60m) SOLUCIÓN COMPETITIVA SI: Altura de pilas < 25 m. Lvano < 45 m. Traza accesible por camiones y gruas

21 PUENTES DE HORMIGÓN PREFABRICADO Viaducto sobre el río Anguera: 2 puentes de m VANO TIPO DE LONGITUD 33 m TRES VANOS CENTRALES CONTINUOS PARA CRUZAR EL RÍO CON 40 m DE LUZ

22 PUENTES DE HORMIGÓN PREFABRICADO Viaducto de Anguera: vista de los tramos isostáticos.

23

24 PUENTES DE HORMIGÓN PREFABRICADO Viaducto de Anguera. Planta de prefabricación en obra.

25 PUENTES DE HORMIGÓN PREFABRICADO

26 PUENTES DE HORMIGÓN PREFABRICADO Viaducto de Anguera. Tramo isostático.

27 PUENTES DE HORMIGÓN PREFABRICADO Viaducto de Anguera: Three continuous spans to cross the river bed using the typical beam with a larger span.

28 PUENTES DE HORMIGÓN PREFABRICADO Viaducto Anguera: la continuidad sobre apoyo se resolvía inicialmente con postesado superior en la losa en situ. En este caso postesado de cosido con barras cortas de las vigas y armado pasivo en la losa in situ.

29 Aspectos constructivos de puentes y viaductos de las líneas de alta velocidad INDICE Introducción Puentes de hormigón Puentes mixtos Conclusiones

30 PUENTES MIXTOS DESPUÉS DEL ÉXITO DE LAS SOLUCIONES MIXTAS DEL TGV DE FRANCIA O DE OTROS PAISES EUROPEOS EN ESPAÑA SE CONSTRUYERON TRES VIADUCTOS MIXTOS. 99% 66% 33% 0% TGV NORD 1993 TGV MEDITERRANEE 1999 TGV EST 2005 FRANCIA,,(DATOS DE W. HOORPAH) Paris Estrasburgo

31 PUENTES MIXTOS TÍPICO PUENTE FRANCÉS CON BIJÁCENA EN ACERO I TABLERO SUPERIOR.

32 PUENTES MIXTOS VIADUCTOS MIXTOS EN LAS L.A.V. ESPAÑOLAS VIADUCTO DE ARROYO DE LAS PIEDRAS Viaducto mixto luces de 60m y altura de pilas de hasta 93 m. Proyectista: IDEAM VIADUCTOS DE LLINARS Y SANT BOI Proyectista: PEDELTA

33 PUENTES MIXTOS REQUERIMIENTOS DEL CLIENTE (ADIF) MINIMIZACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL MÍNIMA ELEVACIÓN DE LA RASANTE DEL FERROCARRIL EL CANTO BAJO LA VÍA DEBE SER EL MÍNIMO POSIBLE (H<1,5 m) EVITAR INTERFERENCIA CON LAS INFRAESTRUCTURAS EXISTENTES (TANTO EN SERVICIO COMO EN CONSTRUCCIÓN) ESTRUCTURA EMBLEMÁTICA PARA EL ADIF - SÍMBOLO DE VANGUARDIA TECNOLÓGICA

34 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE LLINARS CRUZA LA AUTOPISTA AP-7 (BARCELONA-FRONTERA FRANCESA)

35 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE LLINARS CONSTRUCCIÓN POR EMPUJE VELOCIDAD MÁXIMA TRENES 280 Km/h

36 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE LLINARS - DISEÑO CONCEPTUAL FINAL SOLUTION LA LONGITUD DEL PUENTE ES DE 574 m. LA PARTE DE ACERO ESTÁ CONSTITUIDA POR 5 TRAMOS CON UNA LONGITUD DE 307 m ( )

37 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE LLINARS - DESCRIPCIÓN ANCHO PLATFORMA 14 m 2 BALLASTED TRACKS SE HA REQUERIDO UN ESTUDIO SOFISTICADO CON MODELOS DE ELEMENTOS FINITOS

38 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE LLINARS PROCESO CONSTRUCTIVO

39 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE LLINARS PROCESO CONSTRUCTIVO

40 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE LLINARS CONSTRUCCIÓN FABRICACIÓN Y ENSAMBLAJE EN TALLER (URSSA)

41 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE LLINARS CONSTRUCCIÓN ENSAMBLAJE

42 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE LLINARS CONSTRUCCIÓN PRIMERA PARTE DE 75 m

43

44 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE LLINARS CONSTRUCCIÓN APOYOS DESLIZANTES CON TOPES LATERALES APOYOS DESLIZANTES CON TOPES LATERALES DURANTE EL EMPUJE.

45 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE LLINARS CONSTRUCCIÓN VISTA DURANTE LA FASE DE EMPUJE.

46 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE LLINARS CONSTRUCCIÓN

47 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE LLINARS CONSTRUCCIÓN

48

49 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI

50 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI - DESCRIPCIÓN TABLERO MIXTO DE 6 VANOS (340 m): 44+5*63+44 DE 2640 T TABLERO DE HORMIGÓN POSTESADO DE 11 VANOS (530 m): 40+9*50+40 PUNTO FIJO EN PILA 6 (REACCIONES V=2300 T, H=2100 T)

51 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI - DESCRIPCIÓN

52 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI SECCIONES TRANSVERSALES

53 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI SECCIONES BIGAS

54 EMPUJE EN TRES FASE (nariz de 25 m) REACCIONES VERTICALES MÁXIMAS 609 T SEGURIDAD FRENTE A PATCH LOADING SUPERIOR A 2 SI EXISTE PERFECTO REPARTO DE REACCIONES ENTRE LAS ALMAS DEL CAJÓN

55 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN

56 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN PILAS DEL TABLERO DE HORMIGÓN POSTESADO.

57 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN PILAS DEL TABLERO DE HORMIGÓN.

58 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN AUTOCIMBRA DEL TABLERO DE HORMIGÓN.

59 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN AUTOCIMBRA DEL TABLERO DE HORMIGÓN.

60 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN AUTOCIMBRA DEL TABLERO DE HORMIGÓN.

61 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN VISTA DEL VIADUCTO DE HORMIGÓN.

62 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN CONSTRUCCIÓN DE TABLERO METÁLICO EN TRAMOS CON LONGITUDES MÁXIMAS DE APROXIMÁDAMENTE 20 m.

63 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN VIADUCTO MIXTO. MONTAJE EN PARQUE DE EMPUJE.

64 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN VIADUCTO DE ACERO. PARQUE DE EMPUJE.

65 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN VIADUCTO DE ACERO. PILA FIJA.

66 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN

67 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN

68 HIGH-SPEED RAILWAY BRIDGES IN SPAIN COMPOSITE STEEL-CONCRETE BRIDGES LLINARS VIADUCT. CONSTRUCTION PROCESS STEEL VIADUCT. LAUNCHING

69

70 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN

71 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI CONSTRUCCIÓN

72 PUENTES MIXTOS VIADUCTO DE SANT BOI VISTA GENERAL

73 PUENTES MIXTOS PESO DE ACERO ESTRUCTURAL: PUENTE DE LLINARS 615 Kg/m 2 PUENTE DE SANT BOI 554 Kg/m 2 PRESUPUESTO DEL PUENTE (P.B.L.): PUENTE DE LLINARS 2490 /m 2 PUENTE DE SANT BOI 2080 /m 2

74 Aspectos constructivos de puentes y viaductos de las líneas de alta velocidad INDICE Introducción Puentes de hormigón Puentes mixtos Conclusiones

75 CONCLUSIONES La construcción de puentes para la L.A.V representa un coste significativo. El proceso de diseño requiere una juiciosa selección de la configuración estructural y del proceso de ejecución. El estudio de alternativas, la optimización de materiales y de, p y los métodos constructivos disponibles pueden llevar al ahorro de costes significativos.

76 CONCLUSIONES Hasta el 2005 todos los puentes de las L.A.V. españolas fueron proyectados y construidos en hormigón pretensado. Solución competitiva para L<70/80 m. Cimbras autolanzables L<65/70 m. Empujes L<75/80 m. Voladizos sucesivos no están bien adaptados por economía y plazo a las condiciones de las L.A.V. (cantos de 8 m. y carros de encofrados costosísimos de difícil amortización) Para L>70/80 m. las soluciones mixtas toman el relevo

77 CONCLUSIONES Incluso con luces menores, la solución mixta debería ser analizada como alternativa viable cuando sean relevantes los siguientes factores: rapidez de construcción. luces altas y menor peso (menor coste y magnitud de los elementos y sistemas auxiliares de montaje). zonas con alta calidad ambiental. pilas por encima de los 70/80 m. impulso a la innovación y versatilidad en los procesos constructivos. dificultades orográficas y exigencias de los trazados.

78 HIGH-SPEED RAILWAY BRIDGES IN SPAIN COMPOSITE STEEL-CONCRETE BRIDGES SANT BOI VIADUCT

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