LANZAMIENTO DEL PUENTE

Montaje temporal de las secciones en las instalaciones de fabricación

Cuando se trabaje con puentes de geometría compleja, se debe de hacer un montaje temporal de los elementos en el taller de fabricación de las mismas. Estas operaciones implican el alineamiento de los marcos de acero. Las grapas se usan para poder restablecer sus posiciones relativas en el sitio.

Figura 1. Montaje de prueba en taller de fabricación con grapas

Para puentes de geometría simple, el montaje en el taller no es necesario, siempre y cuando el contratista asegure que se trabajó con total destreza.

Ensamble de las secciones en el sitio e instalación marco de acero

También pueden hacerse pruebas in situ del montaje de elementos, frecuentemente se aplican estas operaciones.

1.2.2 - Instalación mediante el lanzamiento

1.2.2.1 - Principio del Lanzamiento

El lanzamiento con marco de acero es el método de instalación más comúnmente empleado. Se puede prever una distancia de hasta 80/90 m para tramos isostáticos y hasta 130/140 metros para luces hiperestáticas.

El principio consiste en hacer que la estructura de acero se desplace a través de los apoyos hasta su posición final después de la reconstrucción parcial o total de una zona de montaje situada detrás de uno o dos pilares.

Para reducir las cargas en voladizo, una estructura de acero temporal, llamadas “nariz de lanzamiento”, está fijado a la parte frontal de la estructura de acero permanente.

Figura 2. Principio del lanzamiento de la estructura de acero

El marco de acero se puede mover mediante la renovación de sillas de montar que incorporan rodillos o por deslizamiento sobre patines. La fuerza de tracción requerida se genera normalmente por cabrestantes, con menor frecuencia por gatos lanzamiento de cable o por un bastidor de empuje.

1.2.2.2 - Geometrías de estructuras de acero lanzables

Para ser lanzable, un marco de acero debe ser generalmente alineado horizontalmente de tal manera que se puede superponer sobre sí misma por la rotación o la traducción, es decir, un perfil recto o circular.

Para una alineación curvada horizontalmente, es deseable que el radio de curvatura a ser constante, pero el lanzamiento de un marco de acero con una curvatura ligeramente variable permanece viable.

1.2.2.3 - Montaje y área de lanzamiento

La operación de instalación requiere un montaje y área de lanzamiento que se extiende detrás de uno o ambos pilares, cuando se inician desde uno o ambos lados, respectivamente.

Cuando la estructura de acero se puede iniciar desde cualquier pilar, se debe dar prioridad a la puesta en marcha en una pendiente ascendente, por razones obvias de seguridad. Si no está en contradicción con los principios anteriores, la cubierta de acero debe ser lanzado desde el lado con el borde lapso más corto y con mayor razón, cuando el puente se compone de dos tramos.

La creación de un área de montaje en ambos extremos del puente es caro. Por ello, la estructura de acero se suele iniciar desde un lado y puesta en marcha de dos caras, es efectiva sólo aplica para los casos especiales, tales como cubiertas de profundidad relativamente largos, muy variables, un puente con una alineación horizontal en parte directamente, en parte curvada, un puente curvo con un punto de inflexión, etc.

Características de la zona de montaje y puesta en marcha

La longitud mínima de una superficie de montaje es prácticamente igual a:

• Dos veces la longitud del tramo extremo adyacente por razones obvias de equilibrio estático (de lo contrario, se debe recurrir a apoyos temporales).

• La longitud del primer tramo final que debe cruzarse más la longitud de la nariz de lanzamiento.

La duración óptima de la zona de montaje permite una sola operación de lanzamiento para las cubiertas de longitud estándar o un número mínimo de lanzamiento fases para las cubiertas largas. Por lo tanto, a menudo es ventajoso para los propietarios de grandes áreas para hacer disponibles a los contratistas.

Figura 3. Ancho ideal del área de montaje

La elevación del área del montaje de la estructura de acero debe estar tan cerca como sea posible al nivel del pilar, cruceta con la cara superior para evitar el lanzamiento de la estructura de acero demasiado alto con respecto a su nivel permanente.

El área de montaje debe ser accesible al transporte de la estructura de acero y equipo de descarga. Las características de accesos comúnmente requeridos son los siguientes:

• Pendiente máxima del 5%,

• Radio horizontal mínima de 25 m,

• doblar fuera de las fronteras despejada cerca de 5 m,

• Capacidad de carga: Carga total aproximado de 110 toneladas, la carga por eje 10 t.

Montaje de la estructura de acero en el área de montaje

Las secciones de armazón de acero se descargan del convoy de transporte en el área de montaje usando eslingas enganchadas a los ojos soldadas en la viga de la parte superior de la brida. A continuación, se colocan en el conjunto de soportes llamadas pilas, que han sido formuladas con precisión para obtener una flexión y la rotación en los extremos de las secciones de bastidor son iguales y por lo tanto éstos se alinean para lograr una junta a tope soldada precisa. Artículos limitados a la viga o vigas deben mantenerse temporalmente seguros, por ejemplo, usando apoyos, si son inestables en una dirección transversal.

Figura 4. La secuencia de las principales soldaduras a tope de viga en un marco de acero de doble viga (los pasos 1 y 2 se pueden invertir)

Los miembros transversales se colocan entonces (vigas transversales o de apoyo directo a las vigas transversales) y se ensamblan con las secciones de viga de soldadura por puntos. Estos miembros se aseguran la estabilidad de montaje y los sistemas o dispositivos que se utilizan para almacenar temporalmente los distintos elementos que se pueden quitar.

1.2.2.4 - Lanzamiento sobre apoyos con rodillos

Principio y detalles tecnológicos:

El marco de acero se mueve sobre sillas de ruedas en la mayoría de las operaciones de lanzamiento. Estas sillas comprenden un marco de acero y rodillos y asegurar no sólo que la estructura de acero pasa por encima de ellos en virtud de fricción muy bajo, sino también la transferencia eficiente de la carga a sus soportes.

Hay dos tipos de sillas de montar el lanzamiento de rodillos (Figura 5):

• Sillas de montar eje de balancín, cuyas bases están articulados para asegurar que los rodillos, generalmente dispuestos en pares, permanecen en contacto con la brida inferior con independencia de su perfil longitudinal,

• Sillas de montar de cable, en el que los ejes de los rodillos tienen que ver con un cable tensado, sin fin asegurar la distribución uniforme de las cargas a los rodillos.

Figura 5. Sillas de montar con rodillos: tipo basculante (arriba), el tipo de cable (abajo)

Tipo Longitud total Altura total

2-rodillos

1.30 m 0.50 m

3-rodillos

1.80 m 0.90 m

4-rodillos

3.00 - 3.30 m 1.25 m

6-rodillos

3.50 - 4.00 m 1.00 - 1.60 m

8-rodillos

4.00 - 4.50 m 1.00 - 1.60 m

Tabla 1. Las dimensiones aproximadas de sillas de montar del tipo balancines

1.2.2.5 - Estructura de acero lanzar deslizando sobre patines

Algunos fabricantes se han enfocado recientemente a patinar sistemas para deslizar el bastidor de acero. Estos sistemas se basan en uno u otro de los siguientes principios:

• Deslizamiento de la estructura de acero brida inferior sobre patines fijados a los soportes.

• Deslizamiento de los patines sólidamente fijados a la estructura de acero brida inferior sobre los soportes.

El primer sistema se utiliza con más frecuencia, ya que es conveniente para puentes de pequeñas y medianas empresas.

El segundo sistema es menos utilizado y es adecuado para estructuras de acero pesadas o aquellas en marcha con parte de la losa. Se lleva a cabo para asegurarse de que los patines siempre pueden estar situados en los postes verticales y refuerzos para evitar la ocurrencia de un fenómeno de pandeo bajo cargas particularmente altas concentradas.

Caso de marco de acero que se desliza sobre patines fijados a los soportes

Figura 6. Patín deslizante fijado para apoyar

Caso de los patines sólidamente fijado a la cubierta deslizante sobre soportes

Figura 7. Patines deslizantes sólidamente fijados a la cubierta

1.2.2.6 - Estructura de acero tirando con winches

En la mayoría de los casos, la estructura de acero es tirado por un cabrestante eléctrico a través de un bloque de polea (Figura 4.9) tantas veces como la carga requiere (el bloque en una disposición de polea utilizada para multiplicar la fuerza de tracción).

Figura 8. Principio de lanzado con un winche

El extremo de tracción es un pequeño marco temporal de acero, de varios metros de largo, que está fijado a la estructura de acero permanente en el extremo de la última sección de ensamblado (Figura 9). Al término del lanzamiento, el fin principal tirando evita la congestión polea y facilita la eliminación de los equipos de lanzamiento. Si se prevé un cabrestante de explotación, su cable está unido al extremo tirando.

Figura 9. Principio del término del lanzado

1.2.2.7 - Estructura de acero tirando por gatos lanzamiento de cable

El marco de acero también se puede mover por medio de gatos de cable de puesta a flote. Anclado al pilar, cada gato tira y dibuja a través de sí misma un cable de pretensado fijado a la parte trasera de la sección de marco de acero para ser lanzado (Figura 10). Si hay una curvatura horizontal, un cable de desviador se puede instalar en la formación entre el tope y la parte trasera de la estructura de acero.

Figura 10. Principio de conectores de cable de puesta a flote

1.2.2.8 - Estructura de acero empuje mediante gatos de doble efecto

Algunos contratistas han diseñado un proceso que empuja sobre la base de los métodos desarrollados para empujar las cubiertas de hormigón pretensado. Este proceso implementa dobles tomas actúan que empujan a la estructura de acero a través de un bastidor de empuje de acero temporal fijo frente a los dispositivos de apoyo del gato insertados en largueros de hormigón armado temporales (Figura 11).

Figura 11. Marco de empuje y largueros: jack retraído (arriba), toma al final de la marcha (continuación)

En este proceso, la estructura de acero se desliza sobre los largueros de hormigón en placas de elastómero con su parte inferior caras revestida con una lámina de PTFE. Estos deslizan a lo largo de la cara superior de cremallera, que se cubre con una hoja de acero inoxidable pre-engrasada.

1.2.2.9 - Lanzamiento de la nariz

Una nariz de lanzamiento fijado a la parte frontal de la estructura de acero debe ser utilizado para el lanzamiento de vanos isostáticos y grandes / medianas tramos continuos. Cumple con eficacia tres funciones esenciales:

• La reducción de peso sustancial de la parte en voladizo de la estructura debido a que el peso muerto de una nariz de lanzamiento - 1 t / lm para puentes de luces estándar, hasta 3 t / lm para muy grandes puentes de luces - es aproximadamente tres veces menor que la de la marco de acero,

• Compensación por la gran deflexión en el extremo de la estructura de acero debido a que la parte inferior de la nariz lanzamiento se eleva en una dirección hacia adelante para permitir acoplamiento,

• Para el lanzamiento de la etapa isostático, el mantenimiento del equilibrio estático de la estructura (permitiendo que el próximo soporte que se acopla antes de que ocurra la inclinación).

Una nariz de lanzamiento se compone de diferentes tipos de vigas cruzadas arriostrados y travesaños: vigas de celosía, vigas sólidas o vigas "híbridos", con telas de sólidos y celosía.

Figura 12. Esquema de una nariz de lanzamiento

Narices puestas a flote de puentes estándar comprenden secciones, cuyas longitudes se pueden ajustar de 5 a 10 m. En este caso, el contratista simplemente tiene que adaptarse una sección de cabeza basado en el lapso de puente y construir un segmento de unión para asegurar la conexión con la estructura de acero.

El lanzamiento de narices es a la medida para grandes puentes.

Las vigas que constituyen la nariz de lanzamiento más a menudo se fijan a la estructura de acero de alta resistencia por fricción de agarre (HSFG) empernado en placas soldadas en el extremo frontal de la estructura de acero, pero a veces se sueldan. Esta conexión debe ser lo suficientemente fuerte como para resistir cargas debidas a las fuerzas de rodillos o patín ejercidas sobre la parte frontal del sistema (Figura 12).

1.2.2.10 – Nariz de lanzamiento posterior

En el caso de un lapso de isostático, puede resultar necesaria la instalación de una nariz de lanzamiento trasera a la estructura de acero durante el lanzamiento. Una nariz lanzamiento trasera permite que el extremo de la cubierta sea movido en su lugar en el tope de salida en el extremo de lanzamiento, mientras que la superación de la congestión del bloque de polea de tracción. El lanzamiento de la nariz trasera a continuación, se puede utilizar para unir los sistemas de tracción y de sujeción, y para apoyar un contrapeso o lastre de equilibrio si es necesario.

El uso de una nariz lanzamiento trasera también puede ser necesario:

• Cuando la silla de montar del cojinete debe estar colocada detrás del muro de contención de tope trasero ya que, por diversas razones, no se puede colocar en el propio pilar.

• Para descargar automáticamente una silla de montar, una instalación especialmente útil cuando el área de lanzamiento es largo y hay muchas sillas de montar a "liberar" en cada etapa de lanzamiento.

• En el lanzamiento tiene que realizarse "a través de los muelles", es decir, cuando no hay zonas de puesta a flote tras los pilares.

Al igual que la nariz de lanzamiento, la nariz trasera es un marco de acero temporal, cuyas vigas y travesaños están arriostrados y soldados o HSFG-atornillado a la estructura de acero permanente. Se encuentra entre 5 y 10 m de largo (Figura 13).

Figura 13. Esquema de una nariz de lanzamiento trasera

Cuando la estructura de acero se puso en marcha en etapas sucesivas, la nariz lanzamiento trasera debe ser retirado al final de cada operación de lanzamiento para permitir el montaje de las siguientes secciones de armazón de acero, sino que debe entonces ser reajustado para la siguiente etapa de puesta en marcha.