Un arco volado es un tipo de puente de arco que no soporta ninguna carga vertical, sino que está diseñado únicamente para proporcionar fuerzas horizontales hacia afuera, para resistir una compresión hacia adentro. Se utilizan a través de los cortes , para evitar que colapsen hacia adentro.
El arco convencional soporta una carga vertical hacia abajo en el centro del arco y la traduce en fuerzas tanto hacia abajo como hacia afuera en la base del arco. En la mayoría de los casos, esta fuerza lateral es una molestia y debe ser resistida por cimientos fuertes o por una viga adicional de "cuerda de arco", en forma de un puente de arco atirantado .
Sin embargo, en algunos casos, originalmente destinados a desmontes ferroviarios en roca suelta, los lados del desmonte no pueden retener su propio peso y tienden a deslizarse hacia adentro. Se pueden proporcionar arcos volantes para retener estas paredes laterales. A diferencia del arco convencional, el arco volante no soporta una carga útil, solo se utiliza para generar el empuje lateral, que en este caso es útil para contener las paredes laterales.
Los arcos volados no son una solución habitual para los desmontes ferroviarios. En el caso de desmontes grandes en tierra blanda, una pendiente suave es autoportante en la mayoría de las condiciones. En desmontes pequeños, los muros de contención son una solución más habitual, aunque la mampostería gruesa necesaria para construirlos pronto resulta cara. Los arcos volados se utilizaban a menudo, como en Llansamlet , donde un desmonte inicial de pendientes suaves se consideró posteriormente poco fiable y estable, por lo que se añadieron los arcos como medida de seguridad.
Posiblemente los primeros puentes de arcos volantes sobre un ferrocarril fueron los del London and Birmingham Railway (inaugurado en 1838), del que sobrevive el puente Mile Lane en Coventry . [1] [2] Otros ejemplos tempranos se pueden encontrar en Chorley , en el Bolton and Preston Railway , construido en 1841. [3] [4] Se trataba de una serie de estrechos arcos de 25 pies (7,6 m) de largo, en forma de puntal, entre dos muros de contención de mampostería . Los muros de contención limitaban las fuerzas laterales de tal manera que solo podían actuar axialmente a lo largo de las columnas; entre los bancos de tierra, arcos tan estrechos habrían corrido el riesgo de derrumbarse por fuerzas fuera del eje. En 2008, los arcos de piedra originales fueron reemplazados por acero durante el trabajo para bajar las líneas de funcionamiento con el fin de crear espacio libre para el trabajo de electrificación. [5] [6] Los arcos de piedra fueron restaurados posteriormente sobre las nuevas estructuras de acero en 2014. [7] [8] Los 16 arcos han sido catalogados como de grado II desde 1984, y la lista de Historic England utiliza el término " arcos de colador ". [9]
El ferrocarril de Gales del Sur en Llansamlet , [10] cerca de Swansea , pasa por un desmonte diseñado por Isambard Kingdom Brunel . Después de un deslizamiento de tierra en el año de apertura de 1850, Brunel diseñó cuatro arcos volados de 70 pies (21 m) para mantener separados los muros del desmonte. Para mayor estabilidad, estos arcos se lastraron con altos montículos de escoria de cobre, un producto de desecho denso que se consigue fácilmente en la zona. [4] [11] Los cuatro arcos están ahora individualmente catalogados como Grado II . [12] [13] [14] [15]
Justo al oeste de Swansea, el túnel Cockett de 758 m (829 yardas) sufrió un derrumbe parcial en 1899, mucho después de la muerte de Brunel. Algún tiempo después de la reconstrucción, se abrió el extremo oriental del túnel (reduciendo la longitud a 788 yardas) y el corte resultante se sostuvo con dos arcos volados construidos con ladrillos. [16] [17] [18]