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Puente Nordhordland

El puente Nordhordland ( noruego : Nordhordlandsbrua ) es un puente combinado atirantado y de pontones que cruza Salhusfjorden entre Klauvaneset (en el municipio de Bergen ) y la isla de Flatøy (en el municipio de Alver ) en el condado de Vestland , Noruega . Tiene 1.614 metros (5.295 pies) de largo, de los cuales la sección de pontones tiene 1.246 metros (4.088 pies) de largo. La sección atirantada consta de un único pilón en H de 99 metros (325 pies) de altura que tiene una longitud de 368 metros (1207 pies) y un tramo principal de 172 metros (564 pies). Esto permite un espacio libre de 32 metros (105 pies).

El tramo flotante es un puente de vigas cajón de acero con diez pontones que, debido a la profundidad del fiordo, no están anclados lateralmente. La calzada se asienta sobre una plataforma ortotrópica . Los pontones y el puente atirantado están construidos en hormigón, estando el vano principal sostenido por 48 cables. El extremo del fiordo del tramo principal está sostenido por una base de 30 metros (98 pies) de profundidad, donde se unen los dos puentes. Desde allí y durante 414 metros (1358 pies), el muro de la carretera tiene una pendiente del 5,7 por ciento sobre un viaducto anclado al puente de pontones.

El puente transporta dos carriles de la ruta europea E39 , también llamada autopista de la costa, y un carril para peatones y bicicletas, y conecta el distrito de Nordhordland con Bergen . Los planes para un puente existían desde la década de 1960, y después de que el Parlamento de Noruega aprobara la decisión de construirlo en 1989, la construcción comenzó en 1991. Los costos totales, incluidas las carreteras auxiliares, ascendieron a NOK 910 millones. Parte del pago del contrato estuvo sujeto a un proceso judicial que los contratistas perdieron. El puente se inauguró el 22 de septiembre de 1994 y siguió siendo una carretera de peaje hasta el 31 de diciembre de 2005. En 2014, tuvo un tráfico medio diario de 16.580 vehículos. Los peajes se restablecieron en el puente en 2019 para financiar otros proyectos viales en la zona. El puente es el segundo más largo de Noruega y el segundo puente de pontones de Noruega.

Especificaciones

El punto donde se conectan los puentes de pontones y atirantados.

El puente consta de tres tramos, un puente atirantado, un puente de pontones y un viaducto que conecta ambos. El puente atirantado consta de un pilón en H de 99,3 metros (326 pies) de altura con cimientos en Klauvaneset, en la parte continental de Bergen. Soporta un tramo principal de 172 metros (564 pies) , con el otro extremo fijado en una base a 30 metros (98 pies) por debajo del nivel medio del mar , que está anclada en la cresta Klauvaskallen. Todo el puente atirantado tiene 369 metros (1211 pies) de largo, con un viaducto de 190 metros (620 pies) de largo, sostenido por seis pares de pilares. El puente atirantado permite un canal de navegación de 32 metros (105 pies) de alto y 50 metros (160 pies) de ancho. El vano principal se construye en hormigón ligero LC55 , mientras que el viaducto y el pilón se construyen con hormigón convencional C45. Dentro de las torres hay un área hueca de 1,6 por 2,0 metros (5 pies 3 pulgadas por 6 pies 7 pulgadas). [2]

El puente tiene 48 cables, 12 a cada lado del pilón a cada lado de la calzada. La distancia entre cables es de 12,00 metros (39,37 pies) en el tramo principal y de 9,33 metros (30,6 pies) en el viaducto. Combinados, los cables tienen 4.432 metros (14.541 pies) de largo; cada cable consta de 67 a 230 cables trenzados, cada uno con un diámetro de 7 milímetros (0,28 pulgadas). Los cables tienen un peso de entre 1,5 y 14,5 toneladas (1,5 y 14,3 toneladas largas ; 1,7 y 16,0 toneladas cortas ) cada uno, y tienen una capacidad de entre 1.960 y 7.910 kilonewtons (440.000 y 1.780.000  lb f ). Se pueden apretar en la conexión con el muro de la carretera. [2]

La sección atirantada

La sección flotante consta de una viga cajón de acero colocada sobre diez pontones flotantes. La sección del pontón está anclada sólo en ambos extremos, en la base submarina de Kauvaskallen y en Flatøy. Se fija mediante conexiones de placas flexibles sujetas mediante pernos y cables bajo tensión. Estos son flexibles alrededor del eje horizontal en ángulo recto hacia el eje del puente, permitiendo la deformación causada por la marea . La fijación en Flatøy consiste en un enorme bloque de hormigón de 22 por 20 metros (72 por 66 pies) de largo y 14,5 metros (48 pies) de alto que se vertió en un pozo de cimentación en un lecho de roca. También se han instalado anclajes de roca verticales de pretensión, 12 en Klauvaskallen y 14 en Flatøy, que dan 42 y 44 meganewtons (9.400.000 y 9.900.000 lb f ) de soporte, aunque solo se construyeron para aumentar el factor de seguridad. [2]

Hay diez pontones de hormigón ligero, con vanos de 113,25 metros (371,6 pies) entre ellos. Los pontones tienen entre 7,0 y 8,6 metros (23,0 y 28,2 pies) de altura. El calado varía entre 4,3 y 5,6 metros (14 a 18 pies). Cada pontón consta de nueve celdas estancas que están parcialmente llenas de lastre para su ajuste. Las celdas están dimensionadas para que dos celdas adyacentes puedan llenarse de agua sin poner en peligro el puente. [2]

La cubierta

La calzada se encuentra sobre una plataforma ortotrópica sobre una viga cajón de acero, que tiene 15,9 metros (52 pies) de ancho, 5,50 metros (18,0 pies) de alto y 1246 metros (4088 pies) de largo. La viga cajón de acero pesa 14.150 toneladas (13.930 toneladas largas ; 15.600 toneladas cortas ), de las cuales 3.000 toneladas (3.000 toneladas largas; 3.300 toneladas cortas) son acero de alta resistencia y baja aleación . La viga tiene forma octogonal y está fabricada con placas de acero de 14 a 20 milímetros (0,55 a 0,79 pulgadas) de espesor. Están reforzados longitudinalmente mediante refuerzos trapezoidales sostenidos por marcos transversales como máximo cada 4,5 metros (15 pies). Se han utilizado dos mamparos completos para cada pilastra de pontón, fabricados con placas de acero soldadas de 8 a 50 milímetros (0,31 a 1,97 pulgadas) de espesor. Los soportes externos integrados en los mamparos transfieren las fuerzas de apoyo a los pontones. La viga se construyó en secciones de 21, 36 y 42 metros (69, 118 y 138 pies), que posteriormente se soldaron en 11 módulos con un ángulo de inclinación de 1,2 a 1,3 grados. La viga tiene una sección constante en toda su longitud, excepto en los puntos de anclaje a los pontones. El tramo desde el anclaje a tierra hasta el primer pontón es el que sufre más esfuerzos y está fabricado con acero de mayor límite elástico. El interior de la viga dispone de dos deshumidificadores que garantizan que no se oxide. El espacio libre debajo de la viga es de 5,5 metros (18 pies). [2] [3]

Los dos puentes están conectados con un viaducto de acero de 414,5 metros (1360 pies) de largo, que corre sobre el puente flotante, elevando la carretera de 11,0 a 34,4 metros (36,1 a 112,9 pies) sobre el nivel medio del mar. El viaducto pesa 1.600 toneladas (1.600 toneladas largas ; 1.800 toneladas cortas ) y tiene una pendiente de 5,7 grados. Consta de vanos de entre 18 y 33 metros (59 y 108 pies), y la calzada también se construye como una plataforma ortotrópica con placas de 12 milímetros (0,47 pulgadas) de espesor. En total, la construcción del puente utilizó 24.000 toneladas (24.000 toneladas largas; 26.000 toneladas cortas) de hormigón, de las cuales 10.000 toneladas (9.800 toneladas largas; 11.000 toneladas cortas) en los pontones. El puente se cubrió con 40.000 litros (8.800 imp gal; 11.000 gal EE.UU.) de pintura. [2]

El puente es monitoreado por 132 sensores, incluidos sensores en las trampillas de los pontones, en las puertas de la viga cajón de acero, en busca de corrosión, galgas extensométricas en la viga y en los elementos flexibles e información meteorológica. En el tramo atirantado el puente está señalizado con luces de navegación, así como el centro de la zona de navegación disponiendo de un racón . [2] El puente es el segundo puente más largo de Noruega, detrás del puente Drammen . [4]

Historia

Planificación

El único pilón

Los servicios marítimos en Nordhordland comenzaron en 1866 y en 1923 se compró el primer automóvil. [5] El 7 de julio de 1936 se estableció un servicio de ferry entre Isdalstø en Lindås y Steinestø en Åsane en el continente . [6] Se lanzó un plan mediante el cual todo el tráfico de Nordhordland se recogería en un solo lugar y se transportaría a través de Salhusfjorden hasta Åsane. Trasladando el muelle del ferry de Isdalstø a Knarvik , se podría reducir la duración del servicio de ferry. Sin embargo, las tarifas se mantendrán iguales y los ingresos adicionales se utilizarán para financiar un puente entre Flatøy y Lindås. [7] Esto permitió que el puente de Alversund se abriera en 1958 y que el servicio de ferry de Flatøy y Meland se trasladara a Knarvik. [5] La propuesta para cruzar Salhusfjorden se lanzó durante la planificación del puente de Alversund. Las estimaciones de costes se hicieron basándose en el puente Golden Gate en Estados Unidos, pero resultó demasiado caro para un puente colgante que cruzaba entre Frekhaug y Salhus . [8]

En 1962 se volvió a plantear la cuestión, esta vez como puente de pontones. La profundidad y la pendiente del fiordo harían imposible fijar el puente al fondo del mar. Sin embargo, se desarrolló un método sin anclaje lateral para el puente Hobart en Australia. [8] En 1963 se lanzó otra alternativa, que implicaba un túnel flotante sumergido a través del fiordo. Se estimó que costaría entre 19,5 y 26 millones de coronas noruegas. [7] El expatriado noruego Leif J. Sverdrup , cofundador de Sverdrup & Parcel de los Estados Unidos, inspeccionó el fiordo en 1965 [9] y más tarde fue contratado para planificar el puente en cooperación con los consultores de ingeniería civil Prosjektering, con sede en Oslo. Los ingenieros municipales comenzaron a medir corrientes en 1966. [10] Prosjektering y Sverdrup & Parcel recomendaron un puente de pontones con una sección móvil para permitir el paso del tráfico de barcos. En 1967 se presentó una nueva propuesta, consistente en abrir un túnel marítimo en la roca del lado de Bergen. [11]

El puente de Alversund era un puente de peaje con el que se pagaba la deuda acumulada en su construcción. En 1968, la deuda estaría saldada, pero la Administración de Carreteras Públicas de Noruega lanzó un plan mediante el cual los peajes continuarían cobrándose y utilizándose para financiar un puente que cruzaría Salhusfjorden. A esto se opuso un grupo de lugareños, que llevaron el asunto a los tribunales, alegando que era ilegal, ya que nunca se construiría un puente. [8] Tanto el Tribunal de Distrito de Oslo como el Tribunal de Apelaciones de Eidsivating concluyeron que los peajes eran legales y la cuestión fue rechazada por el Tribunal Supremo . También hubo protestas contra el uso de un puente de pontones, ya que limitaría el tamaño de los barcos y, con ello, el desarrollo comercial en el interior del fiordo. [11]

En la década de 1970, la Carretera Nacional 1 (hoy parte de la E39) se estableció a través de Knarvik hacia Sognefjorden , lo que resultó en mejoras en las carreteras en Nordhordland y convirtió el cruce en una de las principales rutas desde el norte. Al mismo tiempo se decidió construir una refinería en Mongstad, en Lindås. [12] En 1971, se discutieron nuevamente los detalles sobre el puente colgante, con tres propuestas diferentes con el tramo principal de entre 1.090 y 1.210 metros (3.580 y 3.970 pies) con pilones de 160 metros (520 pies) de altura. En la zona de Salhus hubo protestas, ya que el puente colgante habría provocado la demolición de parte de la zona residencial. [11]

En 1972 se inició el debate sobre los planes para conectar Meland, Flatøy y Lindøy mediante puentes. Este fue aprobado por el Parlamento de Noruega en mayo de 1975 y consistía en el puente Krossnessundet entre Flatøy y Meland, que se inauguró en noviembre de 1978. [13] El puente Hagelsund se inauguró el 1 de abril de 1982 y conectaba Flatøy con Lindås y Knarvik, por lo que también conectando Meland y Lindås. Ambos puentes fueron financiados parcialmente con peajes. Los planes para un puente de pontones se presentaron al Comité Permanente de Transportes y Comunicaciones el 31 de marzo de 1981. Apoyaron la elección de un puente de pontones. La decisión de construir el puente fue tomada por el parlamento el 9 de diciembre de 1987, pero exigieron que se construyera un canal de navegación más grande. [14]

La planificación detallada comenzó en marzo de 1990, y al principio se consideraron dos métodos técnicos para construir el puente de pontones: un cajón flotante de hormigón continuo entre los estribos y una versión de acero que incorpora un puente de armadura que soporta pontones de hormigón. Sin embargo, ambos fueron rechazados en favor de una sección cajón de hormigón o de acero soportada por pontones de hormigón. [2]

Construcción

El diseño del puente se adjudicó a Aas-Jakobsen y Det Norske Veritas , el primero de los cuales también realizó análisis dinámicos e ingeniería estructural . Los arquitectos fueron Hindhammer – Sundt – Thomassen, Lund & Løvseth y Lund & Slaatto. [15] [16] Se eligió un pilón H en lugar de un pilón A porque era más funcional y sería más estético en conjunto con los otros puentes de la zona, particularmente tres puentes colgantes. [2]

La tecnología del puente se basó en tecnología reciente para puentes de pontones combinada con tecnología costa afuera noruega. Entre las tecnologías inicialmente consideradas, pero luego descartadas, se encontraba la utilizada en el puente Homer M. Hadley Memorial y el puente Hood Canal en Estados Unidos. En su lugar, se eligió una plataforma ortotrópica, como la que había utilizado el puente Bergsøysund . Se eligió un puente de vigas cajón y un tablero ortotrópico porque proporcionaba un menor uso de material. Los puentes de pontones convencionales tienen sistemas de anclaje laterales que fijan el puente al fondo marino. La técnica se había utilizado anteriormente hasta 140 metros (460 pies), pero Salhusfjorden tiene 500 metros (1600 pies) de profundidad, lo que hace que el método sea prohibitivamente caro. [17] La ​​elección de una sección atirantada permitió reducir los peligros del tráfico en tormentas, una reducción de la corrosión en la plataforma del puente y un mejor paso del agua debajo del puente en apoyo de la vida silvestre. [17]

El puente de pontones con el puente Krossnessundet al fondo

El contrato para la construcción del puente de pontones se adjudicó en agosto de 1991 a un consorcio , Arbeidsfellesskapet Salhus Bru, formado por los contratistas noruegos Aker Entreprenør , Veidekke y Kværner Eureka . Los componentes se construyeron en Moss y Fredrikstad y luego se enviaron a Lonevågen , una sucursal de Osterfjorden que era adecuada para conectar las piezas. Hubo problemas en la soldadura del acero de alta resistencia y baja aleación , lo que obligó a que los trabajos se paralizaran durante varios días hasta que se llegara a un acuerdo entre el contratista y la Administración de Carreteras Públicas. El 26 de enero de 1994, la estructura de acero que se utilizaría para sujetar el puente de pontones al puente atirantado quedó a la deriva durante el transporte en Skagerrak y sufrió graves daños, lo que provocó un retraso en el proyecto. Dado que el puente tenía el tramo sin soporte lateral más largo del mundo, muchas delegaciones internacionales observaron la construcción. [14]

La construcción del túnel implicó también otras inversiones en infraestructura viaria. Esto incluyó 5,7 kilómetros (3,5 millas) de nuevas carreteras, 4,2 kilómetros (2,6 millas) de carreteras locales y el túnel Hordvik de 785 metros (2575 pies) de largo justo al sur del puente. [18] Se construyó un cruce a nivel a ambos lados del puente. La intersección de Flatøy también se construyó como intercambiador de autobuses y se convirtió en la terminal de muchas rutas de autobuses en Nordhordland. Desde allí, los autobuses expresos irían directamente al centro de la ciudad de Bergen. [19]

El proyecto del puente costó NOK 910 millones, de los cuales NOK 513 fueron para el puente de pontones, NOK 81 millones fueron para el puente atirantado, NOK 25 millones se utilizaron para la vía fluvial, NOK 115 millones se utilizaron para la planificación y NOK 176 millones. Se utilizó en vías auxiliares y en el túnel. El puente se financió con 41 millones de coronas noruegas en subvenciones estatales, 139 millones de coronas noruegas de peajes pagados por adelantado y 730 millones de coronas noruegas en deuda que se reembolsarían con los peajes. Los intereses durante la construcción costaron NOK 138 millones. La construcción involucró 1.150.000 horas-hombre. [2]

Secuelas

El puente durante la niebla

El uso de acero de alta resistencia causó problemas ya que era necesario calentar el acero a 150 °C (302 °F) antes y después de soldar, y Kværner tuvo problemas para encontrar un proceso adecuado a finales de 1992. En enero de 1993, un proceso apropiado Se había encontrado, aunque la experimentación con diversos métodos continuó durante otros seis meses. Kværner consideró que la Administración de Carreteras Públicas debería asumir los costes adicionales y exigió una compensación de 108 millones de coronas noruegas, pero la administración lo negó, lo que dio lugar a una demanda. El 26 de enero de 1996, el Tribunal de Distrito de Nordhordland apoyó a la administración, pero apoyó parcialmente al demandante , alegando que la administración debería asumir parte de los costes debido a una elección inadecuada del material. La Administración de Carreteras Públicas fue condenada a pagar 34 millones de coronas noruegas a Kværner. Ambas partes apelaron ante el Tribunal de Apelaciones de Gating , que el 18 de febrero de 1998 refutó todas las reclamaciones de Kværner relativas a las cajas de acero y condenó a la administración a pagar 7,5 millones de coronas noruegas. Además, Kværner tuvo que pagar a la administración 19,5 millones NOK en concepto de multas por sobrepasar la fecha del contrato. Sin embargo, la decisión del tribunal no fue unánime. El demandante apeló el caso ante el Tribunal Supremo, que confirmó por unanimidad la sentencia del Tribunal de Apelación de Gating. Además, el demandante fue condenado a pagar a los demandados unas costas judiciales de 910.000 NOK. [20]

El puente fue inaugurado oficialmente por el rey Harald V el 22 de septiembre de 1994. [21] Fue el segundo puente de pontones en Noruega, después del puente Bergsøysund , que se inauguró en 1992. [22] Los últimos peajes se cobraron el 31 de diciembre de 2005. [23 ] En 2008, pasaban por el puente 19.700 viajeros cada día, el 14 por ciento de los cuales utilizaba el transporte público . [24] En 2009, el puente tenía un tráfico medio diario (IMD) de 14.698 vehículos, frente a 7.975 en 2000. Tras la eliminación de los peajes, el IMD aumentó de 9.912 en 2005 a 12.249 en 2006. [25] En 2010 , el puente fue uno de los doce finalistas del concurso Teknisk Ukeblad para elegir el puente más bello de Noruega. [26] En diciembre de 2010, el Ayuntamiento de Bergen aprobó el paquete Nordhordland, que supondría la utilización de 3.800 millones de coronas noruegas en inversiones viales en Åsane y Nordhordland. Dos tercios de la financiación procederán de los peajes, lo que implicará la reinstalación de una plaza de peaje en el puente. Los peajes se fijarán primero en 20 coronas noruegas durante cinco años y luego, una vez finalizada la primera etapa, el peaje será de 40 coronas noruegas durante quince años. [24] La reapertura de la plaza de peaje está prevista para 2013. [27] Entre los proyectos se encuentra un nuevo túnel Nyborg de cuatro carriles que acortará la distancia de la E39 desde el puente con la autopista en Nyborg en Bergen. [28]

Referencias

  1. ^ Statens vegvesen - ÅDT nivå 1-punkt Hordaland
  2. ^ abcdefghij Administración de carreteras públicas de Noruega (1994). "El puente Nordhordland" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 9 de febrero de 2006.
  3. ^ Mangus, Alfred R. (2002). "El diseño ortotrópico enfrenta los desafíos del clima frío" (PDF) . Innovación en soldadura . 19 (1). Fundación de soldadura por arco James F. Lincoln. Archivado desde el original (PDF) el 19 de diciembre de 2010 . Consultado el 17 de enero de 2011 .
  4. ^ "Norges lengste veibro". Romerikes Blad (en noruego). 31 de octubre de 2009.
  5. ^ ab Styve 1994, pág. 51
  6. ^ Styve 1994, pág. 12
  7. ^ ab Styve 1994, pág. 39
  8. ^ abc Styve 1994, pag. 20
  9. ^ Styve 1994, pág. 41
  10. ^ Styve 1994, pág. 43
  11. ^ abc Styve 1994, pag. 44
  12. ^ Styve 1994, pág. 42
  13. ^ Styve 1994, pág. 45
  14. ^ ab Styve 1994, pág. 46
  15. ^ "Puente Nordhordland". Estructuras . Consultado el 17 de enero de 2011 .
  16. ^ "Puente atirantado de Nordhordland". Estructuras . Consultado el 17 de enero de 2011 .
  17. ^ ab Enganche, Stephen J. (1999). El puente flotante de Evergreen Point en crisis: un enfoque para evaluar soluciones alternativas . Universidad de Washington .
  18. ^ Rødland 2000, pag. 55
  19. ^ Rødland 2000, pag. 56
  20. ^ Lindebrotten, John (26 de junio de 1999). "Knusande siger til Statens vegvesen". Bergens Tidende (en noruego). pag. 7.
  21. ^ Bjørlo, Randi (22 de septiembre de 2004). "10 años después". Nordhordland (en noruego). Archivado desde el original el 24 de julio de 2011 . Consultado el 17 de enero de 2011 .
  22. ^ Reina, Peter (7 de marzo de 1994). "Las vigas tipo cajón flotan a través de un fiordo". Registro de noticias de ingeniería . 232 (10): 24-26.
  23. ^ Vaage, Atle (31 de diciembre de 2005). "Brua er gratis". Nordhordland (en noruego). Archivado desde el original el 24 de julio de 2011 . Consultado el 17 de enero de 2011 .
  24. ^ ab Kvile, Geir (20 de diciembre de 2010). "–Bompenger til evig tid". Bergensavisen (en noruego). pag. 10.
  25. ^ Administración de carreteras públicas de Noruega (2010). "ÅDT nivå 1-punkt Hordaland" (en noruego). pag. 33. Archivado desde el original el 17 de enero de 2011 . Consultado el 17 de enero de 2011 .
  26. ^ "Kan bli Norges vakreste bru". Bladet Tromsø (en noruego). 7 de julio de 2010. p. 11.
  27. ^ Vaage, Atle (31 de marzo de 2008). "Bompengar i Mongstadkrysset". Nordhordland (en noruego). Archivado desde el original el 24 de julio de 2011 . Consultado el 17 de enero de 2011 .
  28. ^ Vaage, Atle (13 de marzo de 2009). "Nyborgtunnelen kjem innan ti år". Nordhordland (en noruego). Archivado desde el original el 24 de julio de 2011 . Consultado el 17 de enero de 2011 .

Bibliografía

enlaces externos