Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces del tipo de los utilizados en la construcción de puentes,

viaductos o pasarelas para salvar vanos de gran anchura, altura o ubicados sobre espacios protegidos o de difícil acceso, caracterizado porque realiza la fabricación in-situ de todas o la mayoría de las vigas utilizadas en el puente, de tamaño superior a las convencionales e imposibles de transportar convencionalmente por carretera, izándolas y montándolas como elementos prefabricados mediante una grúa.

La invención que se presenta aporta la principal ventaja de permitir la realización de puentes con luces mayores de 65m., de una forma más rápida y económica, utilizando un reducido número de elementos prefabricados in-situ, pudiendo utilizar vigas de cualquier longitud, altura, anchura y peso, sin las limitaciones del transporte por carretera de los elementos prefabricados.

PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCIÓN DE PUENTE HIPERESTÁTICO PREFABRICADO PARA GRANDES LUCES

La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a un procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces del tipo de los utilizados en la construcción de puentes, viaductos o pasarelas para salvar vanos de gran anchura, altura o ubicados sobre espacios protegidos o de difícil acceso, caracterizado porque realiza la fabricación in-situ de todas o la mayoría de las vigas utilizadas en el puente, de tamaño superior a las convencionales e imposibles de transportar convencionalmente por carretera, izándolas y montándolas como elementos prefabricados mediante una grúa.

Antecedentes de la invención

Dentro del ámbito de la construcción de tableros de puentes, se distingue entre puentes de tipo isostático y de tipo hiperestático. Los puentes de tipo isostático son aquellos que se construyen con una pluralidad de pilas que soportan las vigas, estando cada viga soportada siempre entre dos pilas, es decir, cada vano del puente lleva una única viga soportada entre dos pilas. Estos puentes son aplicables únicamente a vanos de poca luz, limitada por la longitud máxima de la viga, en aquellos sitios en los que la instalación de gran número de pilas no es problema. Los puentes de tipo hiperestático, dentro del cual se encuadra esta invención, son aquellos en los que las vigas están soportadas sobre otras vigas, estando únicamente alguna de ellas soportada por las pilas, dando lugar a puentes en los que en cada vano hay más de una viga. Este tipo de puentes se utilizan normalmente en aquellos sitios en los que, por las especiales características del entorno, o por el diseño del puent, no es posible la colocación del gran número de pilas requerido por un puente isostático.

En la actualidad los elementos prefabricados de hormigón son ampliamente utilizados en la construcción de puentes, viaductos o pasarelas debido al enorme ahorro constructivo que implican, tanto en tiempo como económico. Podemos encontrar multitud de ejemplos como el Modelo de Utilidad Español U248820 "Arco prefabricado, para su adaptación y acoplamiento en obra, a modo de dintel", que presenta un arco prefabricado en hormigón, monopieza, la Patente ES 200201602 "Sistema de construcción de puente de arco prefabricado" que reivindica un sistema de construcción que utiliza un piso aligerado con unos vaciados que reducen considerablemente el peso sin disminuir la solidez del conjunto, realizando el montaje en varios tramos de construcción, sin apoyo inferior, de forma suspendida sobre la parte anterior del puente ya construida, o bien la Patente ES200930003 "Sistema de construcción de puentes de arco con tablero superior mediante elementos prefabricados" que preconiza un rápido sistema de montaje de puentes de arco.

Sin embargo, todos los procedimientos de montaje aplicados a puentes hiperestáticos mediante elementos prefabricados presentan el grave inconveniente de la limitación del transporte por carretera desde la fábrica o almacén hasta el punto de montaje del puente. Esta limitación del transporte viene dada tanto por las dimensiones máximas en longitud y altura de las vigas transportables por carretera, limitadas por las autoridades, o bien por el peso máximo soportable por las carreteras o viaductos por los que deba pasar el transporte. Esto origina el problema de que, al estar limitadas las dimensiones por transporte, la técnica de fabricación de puentes hiperestáticos con vigas y elementos prefabricados de hormigón únicamente es aplicable para puentes con luces menores de 60 ó 65 metros en el mejor de los casos.

45 Para puentes hiperestáticos con vanos de luz superior a 65 metros, en la actualidad se suelen utilizar varias técnicas diferentes, aunque problemáticas: si las pilas son bajas, se realiza el encofrado in situ de la pieza superior del puente, pero esto es únicamente aplicable a pilas bajas, cuando en la paste inferior del vano es posible acceder para poder montar el encofrado con su correspondiente estructura de soporte.

50 Si las pilas son de gran altura, o bien existe un río o cortado debajo, o bien un espacio protegido que impida el montaje del encofrado, ya no es posible aplicar esta técnica. En este caso se debe realizar mediante voladizos sucesivos, realizando encofrados parciales en el aire que sirvan de soporte a los siguientes, o bien mediante el montaje de dovelas prefabricadas, que se van ensamblando soportadas por un carro de avance. Cualquiera de 55 estos últimos procedimientos son complejos, deben compensar el trabajo en ambos lados de la pila para mantener el equilibrio, y obligan a una gran duración temporal del montaje, con la consiguiente repercusión económica, además del notable riesgo laboral que implica mucho tiempo de trabajo en altura para el personal. Estos procedimientos, además, dan lugar a puentes con un elevado número de juntas transversales que atraviesan completamente el puente y que dan frecuentes problemas de durabilidad.

Descripción de la invención

Para solventar la problemática existente en la actualidad en cuanto a la construcción de puentes hiperestáticos con grandes luces, mejorando las técnicas actuales, se ha ideado el procedimiento de construcción de puente 65 hiperestático prefabricado para grandes luces objeto de la presente invención, el cual realiza la fabricación in-situ de todas o la mayoría de las vigas utilizadas en el puente, de tamaño superior a las convencionales e imposibles de transportar convencionalmente por carretera, izándolas y montándolas como elementos prefabricados mediante una grúa, ayudado en su caso de un lanzavigas o estructura de soporte.

Esto propicia la realización de puentes con luces mayores de 65m. utilizando un reducido número de elementos prefabricados in situ, pudiendo utilizar vigas de cualquier longitud, altura, anchura y peso, estando limitados en tamaño superiormente únicamente por las capacidades de elevación y movimiento de la grúa utilizada, Esto se complementa con unas uniones transversales del piso realizadas de forma no coincidente con las 10 uniones entre las vigas, para evitar filtraciones, dando lugar a puentes sin ninguna junta transversal que lo atraviese completamente en sentido vertical.

Ventajas de la invención

Este procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces que se presenta aporta múltiples ventajas sobre los disponibles en la actualidad siendo la más importante que posibilita la realización mediante elementos prefabricados de puentes con luces superiores a 65m.

Otra importante ventaja es que se reduce notablemente el tiempo de montaje frente a los procedimientos convencionales de dovelas sucesivas, con la consiguiente reducción del coste económico.

Asimismo otra ventaja añadida es que se reducen notablemente los tiempos de trabajo en altura, con la consiguiente minimización de riesgos laborales para el personal.

Otra ventaja de la presente invención es que al producirse la fabricación in-situ de los elementos prefabricados, se eliminan todos los problemas inherentes al transporte por carretera, y a las limitaciones en tamaño, altura o peso de los elementos prefabricados, pudiendo utilizarse cualquier tamaño dentro de las posibilidades de la grúa.

Otra de las más importantes ventajas a destacar es que este procedimiento posibilita la realización de puentes hiperestáticos mediante elementos prefabricados para vanos en los que las especiales características del espacio ubicado debajo (río profundo, espacio natural protegido, barrancos, grandes cortados, etc...) no permiten la utilización de estructuras de soporte o andamiaje.

Destacar también que la realización de uniones transversales del piso de forma no coincidente con las uniones entre las vigas evita filtraciones y el deterioro de los cables de las juntas, propiciando una mayor duración y menor mantenimiento del puente.

40 Descripción de las figuras

Para comprender mejor el objeto de la presente invención, en el plano anexo se ha representado una realización práctica preferencial del procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces. En dicho plano la figura -1-muestra una vista lateral de los trabajos previos de colocación de elementos de 45 soporte y auxiliares.

La figura -2-muestra una vista lateral de los trabajos de fabricación in-situ de elementos prefabricados de hormigón.

50 La figura -3- muestra...

1. Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces, caracterizado 5 porque, tras los trabajos previos de colocación de elementos de soporte y auxiliares, y de fabricación in-situ de vigas prefabricadas de hormigón, comprende las siguientes fases constructivas sucesivas:

- montaje de vigas martillo (1) sobre las pilas (2) ,

- montaje de vigas laterales (3) ,

- montaje del piso (4) en los tramos de vigas laterales (3) .

10. montaje de viga o vigas centrales (5) ,

- montaje del piso (6) en tramo de vigas centrales (5) ,

- finalización.

2. Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces, según la reivindicación 1, caracterizado porque entre el montaje del piso en tramo de vigas laterales (3) y el montaje de viga o vigas centrales (5) se realizan las siguientes fases constructivas:

- montaje de vigas nariz (7) ,

- montaje del piso (8) en los tramos de vigas nariz (7) .

3 - Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces, según la reivindicación 1, caracterizado porque el trabajo previo de colocación de elementos de soporte y auxiliares comprende la ejecución de estribos (9) , cimentaciones (10) , pilas (2) y torretas provisionales (11) de montaje.

4. Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces, según la reivindicación 1, caracterizado porque el trabajo previo de fabricación in-situ de vigas prefabricadas de hormigón consiste en la fabricación de una, varias o la totalidad de las vigas (1, 3, 5, 7) en moldes (12) dispuestos sobre el suelo, en el ámbito de la obra en las cercanías de su ubicación definitiva, utilizando las técnicas convencionales de fabricación de elementos prefabricados de hormigón.

5 - Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces, según la reivindicación 1, caracterizado porque los trabajos previos de colocación de elementos de soporte y auxiliares, y de fabricación in-situ de elementos prefabricados de hormigón se realizan simultáneamente.

6. Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces, según la reivindicación 1, caracterizado porque la fase de montaje de vigas martillo (1) sobre las pilas (2) se realiza izando y transportando las vigas martillo (1) desde el suelo hasta su ubicación sobre la pila (2) mediante la grúa (13) .

7. Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces, según la reivindicación 1, caracterizado porque la fase de montaje de vigas laterales (3) , se realiza izando y transportando las vigas laterales (3) desde el suelo hasta su ubicación mediante la grúa (13) y la ejecución de empalmes (14) de unión.

8. Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces, según la 45 reivindicación 1, caracterizado porque la fase de montaje del piso (4) en tramo de vigas laterales (3) comprende el montaje de prelosas (17) , la ejecución de empalmes (15) de unión, el hormigonado de losa (18) , y la retirada de torretas provisionales (11) y otros elementos auxiliares.

9. Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces, según la 50 reivindicación 2, caracterizado porque la fase de montaje de vigas nariz (7) comprende la colocación de un lanzavigas (16) o estructura de soporte similar, sobre la viga martillo (1) , la elevación y desplazamiento de las vigas nariz (7) desde el suelo hasta su ubicación mediante la grúa (13) , su sujeción temporal a un lanzavigas (16) o estructura de soporte, y la ejecucion de empalmes (14) de unión.

55 10 - Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces, según la reivindicación 2, caracterizado porque la fase de montaje del piso (4) en los tramos de vigas nariz (7) comprende el montaje de prelosas (17) , la ejecución de empalmes (15) , el hormigonado de losa (18) , y la retirada de torretas y otros elementos auxiliares.

60 11 - Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces, según la reivindicación 1, caracterizado porque la fase de montaje de viga o vigas centrales (5) comprende la colocación de un lanzavigas (16) o estructura de soporte similar, sobre la viga martillo (1) o sobre las vigas nariz (7) en su caso, la elevación y desplazamiento de las vigas centrales (5) desde el suelo hasta su ubicación mediante la grúa (13) , su sujeción temporal al lanzavigas (16) o estructura de soporte, y la ejecución de empalmes (14) de unión.

12 - Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces, según la reivindicación 1, caracterizado porque la fase de montaje del piso (6) en tramo de vigas centrales (5) comprende el montaje de prelosas (17) , la ejecución de empalmes (15) , el hormigonado de losa (18) , y la retirada de torretas y otros elementos auxiliares.

13 - Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces, según la reivindicación 1, caracterizado porque la fase de finalización comprende el desmontado del lanzavigas (16) o estructura de soporte, la construcción del pavimento, el montaje equipamiento auxiliar, cargas muertas, prueba de carga y puesta en servicio.

14 - Procedimiento de construcción de puente hiperestático prefabricado para grandes luces, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque las juntas de unión (15) transversales del piso (4, 6, 8) se realizan a una apreciable distancia, en sentido longitudinal, de los empalmes (14) entre vigas (1, 3, 5, 7) para evitar su coincidencia vertical.