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Puente del arco de Godavari

El puente en arco de Godavari es un puente con vigas de cuerda de arco que cruza el río Godavari en Rajahmundry , India . Es el último de los tres puentes que cruzan el río Godavari en Rajahmundry. El puente Havelock , que fue el primero, se construyó en 1897 y, habiendo cumplido su plena utilidad, fue desmantelado en 1997. [1] [2] El segundo puente conocido como Puente Godavari es un puente de armadura y es la tercera carretera más larga de la India. -Puente ferroviario que cruza un cuerpo de agua. [1] [3] [4] [5]

El puente es uno de los puentes de arco de hormigón pretensado de mayor luz de Asia. [5] Los ferrocarriles indios que construyeron este puente han declarado que "quizás sea la primera vez en el mundo que se haya construido una viga en arco de hormigón para un tramo tan largo de 97,55 metros (320,0 pies), y que también para la carga del Ferrocarril." [1] Ha sido ampliamente utilizado para representar a Rajahmundry en las artes, los medios y la cultura. Es uno de los símbolos reconocidos de Rajahmundry.

Geografía

El puente está construido sobre el río Godavari , el río más grande del sur de la India con más de 1.000 metros (0,62 millas) de longitud. Se construye en la región cuando el río entra en el tramo deltaico antes de desembocar en el mar 60 kilómetros (37 millas) aguas abajo del puente. En la ubicación del puente, el río Godavari fluye con un ancho de aproximadamente 3 kilómetros (1,9 millas), dividido en dos canales con una formación de islas en el medio. Se informa que la descarga máxima observada en el río es de alrededor de 3 millones de m 3 /s y la velocidad máxima del flujo de agua es de 5 metros (16 pies) por segundo. [1] El puente está ubicado en una zona ciclónica donde la velocidad del viento alcanza los 200 kilómetros (120 millas) por hora.

El puente está ubicado en dos canales, el canal Kovvur y el canal Rajahmundry, por lo que el puente también se conoce como Puente Kovvur-Rajahmundry. El canal Rajahmundry tiene un lecho rocoso profundo e incluso el nivel del agua es de 18 a 20 metros (59 a 66 pies). Comparativamente, el canal Kovur es poco profundo con una profundidad de agua de aproximadamente 8 a 10 metros (26 a 33 pies) y el lecho del río está formado por depósitos de arcilla.

Historia

Puentes anteriores

El puente de la izquierda es el Puente Viejo Godavari o el Puente Havelock (fuera de servicio).

Este puente es el tercero de la serie de puentes que cruzan el río Godavari en Rajahmundry . El puente más antiguo es el puente Havelock , que fue construido en 1897 por Frederick Thomas Granville Walton . Tiene 2.950 metros (9.680 pies) de largo y está hecho de pilares de mampostería y vigas de acero. [1] Fue dado de baja en 1997 ya que había cumplido su plena utilidad. El puente Godavari Arch en realidad se construyó para reemplazar el puente Havelock. Además, el puente del Arco de Godavari está alineado paralelo al puente Antiguo de Godavari y está separado por una corta distancia de unos 200 metros.

El segundo puente es un puente ferroviario, el puente Godavari , construido en la década de 1960 como parte de la duplicación de la vía férrea entre Chennai y Howrah . Se trata de un puente de celosía , con la superestructura de acero. Se encuentra en servicio activo y dispone de vía única de ferrocarril en el nivel inferior, y vías peatonales de doble sentido en el nivel superior. Los planes iniciales para la construcción del puente Godavari Arch consistían en una superestructura de acero como el puente Godavari . Pero posteriormente se consideró el concepto de vigas de hormigón pretensado y posteriormente se continuó con el diseño con las vigas de hormigón. [ dieciséis]

Planificación

El segundo puente Godavari, un puente Truss, el segundo puente ferroviario y de carretera más largo de Asia

El puente Godavari Arch se iba a construir para reemplazar el puente Havelock , que había cumplido su plena utilidad. Los planos iniciales realizados para el puente consideraban una superestructura de acero. Pero, como el uso del hormigón como material de construcción se había vuelto popular desde su introducción en la década de 1930, los Ferrocarriles de la India reexaminaron la cuestión del tipo de superestructura . Se decidió examinar la posibilidad de desarrollar un puente de hormigón pretensado con una luz de 97,55 metros (320,0 pies) . Las empresas fueron precalificadas para este propósito y se sugirieron opciones preferidas para la presentación de ofertas y para la preferencia por vigas de acero o de hormigón.

Entre las tres empresas preseleccionadas para presentar propuestas, dos optaron por un puente de hormigón y una por un puente de acero. Sobre la base de estas propuestas, las autoridades de Indian Railways prepararon los Términos de Referencia que prescriben los criterios de diseño. A continuación, se tuvo en cuenta a las tres empresas calificadas, la Organización de Normas y Diseño de Investigación y la Junta de Ferrocarriles para indicar sus puntos de vista y comentarios sobre los Términos de Referencia . Y posteriormente se ultimaron los criterios de diseño del puente.

Las propuestas recibidas de las tres empresas fueron examinadas por Proof Consultants, quienes recomendaron que se aceptara el diseño ofrecido por Hindustan Construction Company . Propuso el arco de hormigón tipo viga de cuerda de arco de 92,552 metros (303,65 pies) de luz con una viga cajón de hormigón pretensado para actuar como tirante . Siguiendo esta recomendación, se aceptó la propuesta de Hindustan Construction Company considerando su viabilidad técnica y financiera. Hindustan Construction Company ganó el pedido para planificar, diseñar y construir el puente. [1]

Construcción

El puente, construido por Hindustan Construction Company , para Indian Railways , fue diseñado por Bureau BBR , Suiza, y revisado por Leonardt Andrä and Partners , Alemania. [3] [6] La construcción del puente comenzó en 1991 y duró hasta 1997. Se puso en servicio para el tráfico de pasajeros en marzo de 1997 y entró en pleno funcionamiento para el funcionamiento de trenes de los Ferrocarriles de la India a partir de 2003. [5]

Descripción

Especificaciones

Los arcos gemelos , las vigas cajón y los puntales son todos de hormigón pretensado .

Los arcos gemelos tienen un ancho constante de 0,8 metros (2 pies 7 pulgadas) y una profundidad que varía desde 1,7 metros (5 pies 7 pulgadas) en el nacimiento hasta 1,1 metros (3 pies 7 pulgadas) en la corona. Estos están conectados lateralmente con puntales (conocidos como armadura Vierendeel ) y vigas cajón.

Hay 28 vanos idénticos de arcos gemelos, de perfil parabólico, espaciados a 5,6 metros (18 pies), cada uno de 97 metros (318 pies) de ancho de centro a centro de los pilares con una longitud total de 2,7 kilómetros (1,7 millas). [3]

La luz efectiva de centro a centro de los cojinetes es de 94 metros (308 pies). [5]

Cada viga tiene 95,552 metros (313,49 pies) de largo.

Las dimensiones finales de la viga cajón son 95,462 metros (313,20 pies) × 5200 milímetros (200 pulgadas) (abajo) con un espesor de la losa superior de 296 milímetros (11,7 pulgadas), el alma de 300 milímetros (12 pulgadas) de espesor y con el espesor de la losa inferior se mantuvo en 240 milímetros (9,4 pulgadas). Un diafragma refuerza la viga cajón en cada ubicación de Dina Hanger. [6]

La subestructura del puente consta de 28 pilares. [7]

Aspectos de diseño

La superestructura del puente es del tipo viga de cuerda de arco. Durante el diseño, la velocidad proyectada para los trenes se tomó como 160 kilómetros por hora. Teniendo en cuenta las condiciones ciclónicas, la velocidad del viento considerada sin carga viva fue de 200 kilómetros (120 millas) por hora, y con carga muerta la velocidad considerada fue de 158 kilómetros (98 millas) por hora. Como la ubicación del puente está en la Zona Sísmica I, la carga sísmica no se ha tenido en cuenta en el diseño.

El puente está diseñado para hacer circular trenes a una velocidad de 160 millas (260 km) por hora y está diseñado para soportar una velocidad de viento de 200 millas (320 km) por hora durante las tormentas ciclónicas que se anticipan en Rajahmundry y sus alrededores . [5]

Arcos

Los arcos están diseñados para compartir el 80% de la carga muerta y la carga viva transferida desde los soportes y, por lo tanto, desempeñan un papel fundamental al aliviar las tensiones de flexión y corte en la viga. Se proporcionan doce soportes de hundimiento en cada ubicación de suspensión que conecta con la viga. [6]

Perchas

Cada tramo del puente tiene 24 soportes, que se dividen en seis tipos según su longitud. Cada Dina Hanger está hecho de 49 alambres de acero de alta resistencia de 7 milímetros (0,28 pulgadas) de diámetro cada uno. Estos cables corren paralelos entre sí y están encerrados en una tubería de polietileno de alta resistencia, que está recubierta con cemento. [8]

vigas

Las vigas cajón están hechas de hormigón grado M42. Cada viga fue pretensada con 16 cables longitudinales, que a su vez fueron pretensados ​​con una fuerza de 2950 kN cada uno. [1]

La viga cajón , que funciona como tablero del puente y soporta la carga viva , comprende un diafragma terminal (1000 milímetros (39 pulgadas) de espesor), que tiene ventanas de inspección. [9]

El diseño de la viga tiene en cuenta las condiciones de carga del tren de tramo completo, carga del tren de medio tramo, carga del tren de un tercio del tramo, etc., teniendo en cuenta la variación de temperatura de ±10 °C (50 °F). En cada etapa de fundición de las vigas (se involucraron siete etapas de fundición para cada viga desde el tensado de la viga hasta la eliminación del encofrado) se estudiaron y contabilizaron las fuerzas generadas en la sección del arco. La fundición de las vigas también aseguró que no aparecieran grietas en los arcos en ningún momento. [10]

Aspectos

El puente ha sido provisto de cojinetes de pote, de 1.050 toneladas de capacidad. En cada pila , la viga se apoya sobre cuatro cojinetes de pote de tres tipos: PNa, PNe, PN.

El tipo PNa (que facilita el libre deslizamiento en ambos sentidos) sobre una pila y el tipo PNe (se desliza solo en un sentido) en la pila siguiente y el tipo PN que es de tipo fijo.

Los rodamientos tipo PNa y PNe han sido preestablecidos para un movimiento de 60 milímetros (2,4 pulgadas) en la dirección longitudinal y 10 milímetros (0,39 pulgadas) en la dirección lateral y la línea central de la placa superior se ha fijado relativamente en 60 milímetros ( 2,4 pulg.)/10 milímetros (0,39 pulg.) con respecto a la línea central de la placa inferior del rodamiento, lo que permitirá los movimientos debidos a fluencia, contracción y deformación elástica. [7] Su colocación asegura que sólo se produzca movimiento longitudinal sin permitir ningún momento lateral. [11]

Se importaron tres juegos de rodamientos de Suiza , mientras que los rodamientos de equilibrio fueron fabricados por BBR (India) Pvt Ltd, India . [1]

Mantenimiento

Acción correctiva

Después de la construcción del puente, las autoridades ferroviarias realizaron estudios de asentamiento de los 28 pilares teniendo en cuenta las condiciones de cimentación sobre las que se cimentaron. Estas mediciones indicaron que el asentamiento del muelle en un solo muelle, a saber, el "muelle 27" en el canal Kovvur, fue del orden de 211 milímetros (8,3 pulgadas), lo que requirió acciones correctivas, mientras que en todos los demás muelles el asentamiento fue inferior a 75 milímetros ( 3,0 pulgadas), lo que indica que los cimientos del muelle se habían asentado. Dado que la rotación en el plano vertical superó el valor prescrito para el asentamiento diferencial, BBR, consultores de Hindustan Construction Company (HCC), anticipó que la placa superior del rodamiento "probablemente toque la placa inferior, dañando así el rodamiento". Para remediar la situación, el consultor aconsejó a HCC, mantener una pendiente uniforme de 200 milímetros (7,9 pulgadas) entre los pilares 26, 27 y 28. Sin embargo, el levantamiento de apoyos en 200 milímetros (7,9 pulgadas) se ejecutó durante el mes de mayo de 2003, aunque el asentamiento del muelle en cuestión no fue significativo después de mayo de 2002. Esto se logró utilizando Conbextra HES (que tiene propiedades de flujo libre, logrando alta resistencia temprana y rápido fraguado), un material de cementación fabricado por M/ s. FOSROC, India. El espacio de 200 milímetros (7,9 pulgadas) entre la parte superior del pedestal y la parte inferior del cojinete se rellenó con este material. Esto se logró mediante una planificación cuidadosa de la parada de las operaciones del tren (mediante dos descansos de intervalos cortos) sobre el puente durante el período de rectificación, apoyados por ocho gatos hidráulicos de 400 toneladas de capacidad con disposición de contratuercas y placas de calce. [7]

Ver también

Referencias

  1. ^ abcdefghi RRBhandari. "Puentes: la espectacular hazaña de la ingeniería india" (PDF) . Servicio ferroviario indio de ingenieros mecánicos. Archivado desde el original (PDF) el 5 de marzo de 2016 . Consultado el 6 de agosto de 2012 .
  2. ^ Khan, Mukram. "La piedra conmemorativa del puente Havelock". Flickr. Archivado desde el original el 23 de marzo de 2014 . Consultado el 1 de agosto de 2012 .
  3. ^ a b c "Puente Godavari". Estructuras. Archivado desde el original el 5 de agosto de 2011 . Consultado el 7 de junio de 2011 .
  4. ^ "Tercer puente ferroviario de Godavari, India". Estructuras. Archivado desde el original el 9 de junio de 2013 . Consultado el 7 de junio de 2011 .
  5. ^ abcde Dayaratnam, págs. 219-228
  6. ^ abcd Dayaratnam, pag. 219
  7. ^ abc "Informe del proyecto de corrección del nivel del muelle 27 del puente Godavari" (PDF) . iricen.indianrailways.gov.in. Archivado desde el original (PDF) el 18 de agosto de 2011 . Consultado el 8 de junio de 2011 .
  8. ^ Dayaratnam, pag. 226
  9. ^ Dayaratnam, pag. 220
  10. ^ Dayaratnam, págs. 224-226
  11. ^ Dayaratnam, pag. 227

Bibliografía