Puente Levadizo

PUENTE LEVADIZO Y GUSTAVE FLAUBERT BRIDGE

Los puentes levadizos han evolucionado a lo largo de los siglos desde las defensas de un castillo hasta formas convenientes de permitir que los grandes buques pasen a través de un canal, a menudo urbanizado. Los materiales utilizados y la mecanización de éstos han cambiado con los años también.

1.  EVOLUCIÓN HISTÓRICA

1.1. PUENTE LEVADIZO ANTIGUO

Aunque hay pruebas de puentes levadizos utilizados por los antiguos egipcios hace 4.000 años, no fueron comunes sino hasta la Edad Media en Europa. Éstos fueron llamados puentes basculantes, utilizaban la configuración de una sola hoja y se extendían por los fosos del castillo de Norman y Plantagenet. Leonardo da Vinci planificó y diseñó muchos puentes levadizos a finales del siglo XV.

1.2. PUENTE LEVADIZO MODERNO

Los puentes levadizos modernos se desarrollaron en la mitad del siglo XIX debido a los avances en la producción del acero. La durabilidad del acero permitió que estos puentes fueran más grandes y más altos por encima del agua. Muchos de los puentes levadizos en los Estados Unidos fueron construidos a principios del siglo XX. A medida que la tecnología ha avanzado, la hidráulica ha comenzado a reemplazar los engranajes como los mecanismos de movimiento.

2.  TIPOS DE PUENTE LEVADIZO

Un puente levadizo es un tipo de puente que se puede mover, levantar o tomar de otra manera fuera del camino para que nadie pueda cruzarlo. Estos puentes fueron utilizados en las antiguas fortificaciones que estaban detrás de un gran agujero, fosa o grieta. Los levadizos modernos generalmente tienen dos funciones. Cuando atraviesan ríos, los puentes levadizos cruzan la brecha para que el tráfico, como los trenes y otros vehículos de todo tipo crucen. Parte de los ascensores del puente, giran para permitir el tráfico a través del río. Hay tres tipos de principios de los puentes levadizos: deslizamiento, elevación y basculantes. La tecnología moderna ha añadido el puente levadizo de inflexión.

2.1. PUENTE LEVADIZO DESLIZANTE

La plataforma de deslizamiento es una tabla simple o conjunto de tablones atados entre sí que se deslizan sobre la fuente de agua o un agujero y es retirada de nuevo por cuerdas. Este es el más fácil de usar con la mano, pero se ha actualizado para el uso moderno y cambió su nombre a puente retráctil. Utilizando motores, parte del puente se tira para que los barcos más grandes puedan pasar debajo.

2.2. PUENTE LEVADIZO

El segundo tipo, es el puente levadizo o ascensor, es el que captura la imaginación. También se llama un puente levadizo o de elevación vertical, un conjunto de pestañas o tablones de madera se bajan sobre la fuente de agua con cuerdas o cadenas unidas a cada lado del extremo más alejado. Las cuerdas (o cadenas) se adjuntan a la parte superior de una estructura en el otro lado de la fuente de agua. El puente se eleva a continuación, a partir de la estructura que se puso al ras de la misma. Este diseño se sigue utilizando en modernos puentes levadizos. Está limitado por la altura de la estructura y cuánto más grande sea el puente, más difícil es levantarlo. También requiere límites de altura para barcos que pasan. Las versiones modernas utilizan motores eléctricos y aceite para que este se levante.

2.3. PUENTE LEVADIZO DE OSCILACIÓN

Un puente levadizo giratorio levanta y gira la mitad del puente sobre el resto del mismo. El muelle giratorio debe ser grande y capaz de levantar cargas pesadas. Hidráulicas se utilizan para levantar el puente del canal en que se extiende.

2.4.       PUENTE LEVADIZO BASCULANTE

El puente levadizo utiliza contrapeso para levantar el puente. Algunos puentes levadizos basculantes utilizan el peso de la puerta del castillo o rastrillo para que este se levante. En la versión moderna, gira verticalmente para que los barcos pasen a través. No hay restricciones de altura con este tipo de puente. Debido a la forma en que las piezas móviles rotan, el puente por lo general tiene restricciones de peso pesado para que este se mantenga alineado. Las cargas pesadas pueden caerse de él, de forma inesperada.

3.  FUNCIONAMIENTO DE UN PUENTE LEVADIZO

Funcionamiento

El puente tiene un mecanismo manual que se mueve por una manivela instalada en la parte inferior del mismo. En ella hay pegados cuatro cabos, de las cuerdas que tienen como principio los extremos de las carreteras.

Desde los dichos extremos sale una cuerda, la cual cambia de dirección con la ayuda de poleas.

En cada torre hay dos poleas. Las poleas situadas en la parte superior de cada torre reciben las cuerdas en sentido horizontal y le da un cambio de 90º, dirigiéndolo a la base.

Debajo de las torres se encuentra las otras poleas que dan un cambio de 90º, dirigiéndolo hacia la manivela.

En resumen se utilizan máquinas que permiten el movimiento de la carretera. La carretera va unida a las torres con un palo de balso, el cual hace de eje para el movimiento de esta.

3.1.       LAS TORRES

Las torres están formadas por unas estructuras trianguladas, que tienen como objeto de combinar el trabajo de las distintas barras para soportar las cargas y transmitirlas a los apoyos.

Se puede decir que sus elementos realizan un buen trabajo en equipo. Estos esfuerzos individuales equilibran las cargas externas impidiendo que el conjunto de la estructura se desplace, se destruya o se deforme.

Están constituidas por unos listones de madera de balso en los laterales para ofrecerle una mayor resistencia para que al colocar el vaso no se deforme ni se rompa. Los listones están unidos por palos de madera de balso que se combinan de tal forma que constituyen triángulos. Esta disposición permite que puedan soportar cargas pequeñas.

Cada torre está apoyada en una base de contrachapado que tienen como objetivo ofrecerles mayor resistencia y vistosidad.

Para la realización de las torres hemos tenido en cuenta el centro de gravedad de la estructura, la resistencia a compresión, tracción, flexión, cortadura y torsión. Las torres están unidas al suelo mediante alfileres en un cartón o una madera.

3.2.       LA PLATAFORMA

La plataforma al igual que las torres está formada por listones de balso colocados en sus lados, y encima de éstos se ponen palos de madera de balso también.

Está unida a las dos torres con la intención de que sea más fácil su elevación, y en el otro extremo está sujeta a las otras dos torres, y realizando la función de tope.

En la otra torre está agarrado por unos hilos. Pero estos la sujetan en su punto central, ya que si fuera en la parte de adelante no podría subir con tanta facilidad y el mecanismo que en este caso es por polea no tendría seguridad, ya que tendrían que estirarse mucho los hilos por lo que podrían romperse.

4.    CONSTRUCCIÓN DE UN PUENTE LEVADIZO

Los puentes levadizos fueron diseñados originalmente como un medio de defensa en la época medieval. Muchos castillos en esta época eran construidos con un foso o una zanja para protegerse de invasores y la única entrada al castillo era un puente levadizo que se podía defender. Estas plataformas sencillas de madera tenían bisagras en un lado y atravesaban el foso o zanja. Cuando había peligro cerca, los habitantes del castillo elevaban el puente para evitar que alguien entrara. Hoy en día, la tecnología de los puentes levadizos se usa para permitir que grandes barcos pasen debajo de los puentes.

Instrucciones

1.  Selecciona un diseño para tu puente levadizo. Existen muchos tipos que usan diferentes movimientos de la plataforma del puente para despejar el sitio por donde pasan. El puente levadizo de báscula es el más común, el que eleva la plataforma de forma vertical. Selecciona un diseño de una o dos plataformas, dependiendo de tu aplicación final. Si tu proyecto es el modelo de un castillo, entonces elige un puente de una plataforma. Si tu proyecto es el modelo de un puente, puede que quieras seleccionar un diseño de dos plataformas.

2.  Monta la estructura del puente. Este dependerá del tipo de proyecto final del que será parte tu puente. Para los puentes levadizos de una sola plataforma, la estructura consiste en dos bases. La primera estructura es en donde el servo estará montado y actuará como bisagra. La segunda estructura debe incluir una orilla sobre la que descansará el puente cuando esté abajo. Para un puente de dos plataformas, las dos estructuras del puente serán en donde se montarán los servos y actuarán como las dos bisagras. En ambos diseños, las estructuras sobre la que se monta el servo deben ser lo suficientemente grandes como para acomodarlo, de tal forma que la plataforma se ajuste a ras con el borde de la estructura.

3.  Crea las plataformas del puente levadizo. Mide la distancia del borde de la primera estructura al borde de la segunda. Mide el ancho de estas dos estructuras. Para un puente de una sola plataforma, corta un pedazo de madera contrachapada de estas medidas. Para un puente levadizo de dos plataformas, divide la medida del largo por la mitad y corta dos pedazos de madera de estas dimensiones.

4.  Conecta la plataforma a la estructura del puente. Con la pistola de silicona, pega la plataforma al brazo del servo. Monta al servo en la estructura del puente de tal forma que cuando el control sea operado, la plataforma gire libremente. Para un diseño de una plataforma, asegúrate de que el extremo de la plataforma que no está adherida al servo descansa en la orilla de la segunda estructura del puente. En un diseño de dos plataformas, asegúrate de que los extremos de las dos plataformas están a ras entre sí cuando ambas estén abajo.

5.  Conecta los cables de tu puente levadizo. Conecta el servo al control siguiendo las instrucciones del fabricante. Coloca el control en la posición deseada. Conecta el control a las baterías y colócalas en donde lo desees.

5.  PUENTES MOVILES O LEVADIZOS DEL MUNDO MÁS REPRESENTATIVOS

La mayoría de los puentes del mundo fueron diseñados solo para que fueran útiles, seguros y durables, pero a veces -como en el caso de los puentes que se abren, giran o basculan sobre sí mismos- también resultaron ser hermosos. Claro que la tecnología avanzó bastante desde la época de los puentes levadizos medievales en Europa, como el que protege desde el siglo XII el castillo de Alnwick en la región de Northumberland -en la frontera entre Escocia e Inglaterra- y atrae a miles de turistas.

Un ícono de Londres, el Tower Bridge, es un puente basculante que desde 1894 abre sus brazos sobre el río Támesis. Y en Buenos Aires aún se puede ver sobre el Riachuelo el puente transbordador inaugurado en 1914 por el Ferrocarril del Sur para unir la Capital Federal con la ciudad bonaerense de Avellaneda, se cerró en 1960 pero es una de las imágenes más típicas de la ciudad. Levadizos, basculantes, giratorios, los puentes son obras de ingeniería que en más de un caso  llaman la atención por su diseño o su historia. Aquí van algunos ejemplos memorables.

 5.1.       Arthur Kill Vertical Lift Railroad Bridge, Nueva York.

Inaugurado en 1959 sobre el canal marítimo Arthur Kill para conectar la región de Nueva Jersey con Staten Island en Nueva York, es un puente de uso ferroviario con curiosas características. Montado sobre dos torres de 66 metros de altura y separadas por 170 metros, este puente sube como un ascensor -asciende a 41 metros de altura- sobre el canal Kill y así libera el paso para la navegación.

5.2.       Kaiser Wilhelm Brucke, puerto de Wilhelmshaven, Alemania.

Con 159 metros de extensión, cuando se habilitó al tráfico en 1907 era el puente giratorio más grande del mundo, sostenido por dos pilares de 20 metros de altura. Sobre el Mar del Norte, Wilhelmshaven es la base naval alemana más importante desde finales del siglo XIX.

5.3.       Slauerhoffbrug, Holanda.

Inaugurado en el año 2000 en los alrededores de la ciudad holandesa de Leeuwarden, este puente de apenas 15 metros de largo sobre el río Harlinger Vaart es capaz de bascular automáticamente sobre un único pilar como punto de apoyo.

De lejos, parece un brazo robotizado que levanta la plataforma en pocos minutos. De este modo, el tráfico de autos se detiene brevemente para el paso de los barcos. Pintado de amarillo y azul, los colores de la ciudad, es un ícono de Leeuwarden.

 5.4.       Tower Bridge, Londres.

Este puente inaugurado en 1894 es uno de los grandes monumentos de la ingeniería de la época victoriana en Inglaterra, con 244 metros de largo y 7 metros de ancho domina el río Támesis y apareció fotografiado en innumerables películas, entre ellas la saga de Harry Potter.

Dos torres de 65 metros de altura sostienen los brazos que se abren en el puente, cubriendo una distancia de 61 metros.

5.5.       Rolling Bridge, Londres.

Se dice que el Rolling Bridge inaugurado en 2005 sobre una pequeña sección del Grand Unión Canal londinense, es uno de los puentes más innovadores del mundo. Brotó de la imaginación del diseñador inglés Thomas Heatherwick, mide apenas 12 metros y sus sistemas hidráulicos lo hacen funcionar como un puente retráctil. Así los barcos pueden pasar por el canal sin problemas.

Cuando se despliega parece un puente convencional de acero, pero cuando sus pistones hidráulicos se activan es capaz de replegarse totalmente sobre sí mismo  hasta quedar transformado en un octógono de acero.

5.6.       Alcázar de Segovia, España.

Este viejo castillo medieval construido en 1122 en Segovia parece escapado de un cuento de hadas por su aspecto de proa de barco sobre un cerro. Es uno de los monumentos típicos de España, con un célebre puente levadizo sobre el foso. Aquí vivieron, entre otros reyes, Isabel la Católica, Felipe II  y Alfonso el Sabio. Desde el siglo XVIII es la sede de la academia de artillería española.

5.7.       Puente de la Mujer, Buenos Aires.

En el dique 3 de Puerto Madero, la silueta del Puente de la Mujer diseñado por el arquitecto español Santiago de Calatrava atrae a los turistas desde que se inauguró en 2001. Con sus 170 metros de largo y 6,20 metros de ancho, la estructura puede abrirse en un sector central de unos 40 metros que gira sobre un pilón y da paso a los barcos. El piso de madera y el estilizado diseño del puente evocan a una pareja bailando tango.

5.8.       Pont Gustave Flaubert, puerto de Rouen, Francia.

Abierto al público en 2008 a un costo de 60 millones de euros, el Pont Gustave Flaubert funciona como un ascensor vertical, en el tramo más extenso a cielo abierto tiene 100 metros de largo.

Puede subir hasta 55 metros de altura y está sostenido por cuatro enormes pilones de 86 metros de alto que se hunden en el río Sena, en su desembocadura en el puerto de Rouen. Es el puente vertical más grande de Europa. Puede subir en apenas 12 minutos para dejar paso a los buques de la Armada francesa y los enormes cruceros turísticos que visitan este puerto atlántico.

6.    PUENTE LEVADIZO GUSTAVE FLAUBERT

El puente Gustave Flaubert es el sexto cruce del río Sena en la ciudad de Rouen (al noroeste de Francia). Es el levadizo más alto de Europa, permitiendo el paso de grandes buques (cruceros y veleros de hasta 40.000 t) que lo cruzan río arriba hacia el centro de la ciudad. La estructura dispone de un diseño novedoso con una especie de “mariposa” en forma de cruz en la parte alta de sus torres que actúan a modo de palancas. Conecta la salida de la autopista A150 y la carretera de circunvalación Sur III RN 338, la A13 (al sur de Rouen) y la A29 (al norte de Rouen).

El puente fue diseñado por Arcadis (Michel Virlogeux como consultor), con un equipo de diseño estructural compuesto por Gausset y Michael Bernard Moussard, Aymeric Zublena y el arquitecto François Gillard, junto con el ingeniero mecánico Jean Pierre Ghilardi.

Su construcción costó 60 M€, pero el total del proyecto fue de 137 M€. Por él se estima que pasan 55.000 vehículos y se levanta 30-40 veces al año. El tiempo de elevación es de 12 minutos. Está financiado por el Estado (27,5%), la región (27,5%), Seine Maritime (25%) y la ciudad de Rouen (10%).

6.1.       DISEÑO DEL PUENTE

·   En el lugar elegido para el puente del río sólo 180 m de ancho y los requisitos básicos de despacho para el cruce eran una abertura mínima de 86 m, una altura de 55 m (altura libre) cuando se levantó y 7 metros cuando está en la posición más baja. Las dos altas torres que llevan el equipo de elevación y guían los vanos son unos 80 metros de altura. Los dos tramos independientes (se pueden levantar de forma independiente) llevan cada tres calzadas y una calzada de 2,5 m de ancho y son 18m.

·   La longitud total de la calzada es 670m y la sección elevable es 116m de largo; el peso de cada calzada es 1.200t. Las torres se colocan entre los tramos con equipos de elevación que sobresale por ambos lados. Cada una de las dos torres tiene dos ejes huecos de hormigón que se apoyan en un cajón elíptica. Esta forma minimiza la interferencia con el flujo del río.

·   En la parte superior de las torres es una estructura de acero que soporta las poleas del sistema de ascensor en tres marcos paralelos; la forma de esto es donde el término 'mariposa' vino de éstos y pesan 450 toneladas cada uno. Cada uno de los tramos se puede levantar de forma independiente a través de tornos sincronizados dentro de los cajones de apoyo. Los vanos, que fueron diseñados como vigas de caja están construidos totalmente en acero para minimizar el peso y la superposición de superficie de la carretera es de una composición de epoxi de 12 mm de espesor.

·   Cada uno de los tramos se eleva por 16 cables (ocho en cada lado, cuatro por cada lado de la carretera). En cada extremo de los dos tramos de dos cables están conectados a los contrapesos muertos y dos están conectados a los contrapesos que se potencian conectado con un torno. Cada extremo de la extensión es levantada por dos tornos (ocho tornos están instalados en total, cuatro en cada torre).

·   El diseño ha sido realizado, además, salvo por el hecho de que los cables están acoplados de manera que si uno falla su carga puede ser transferida a un cable adyacente. El lapso / cubiertas se mantienen "bloqueado" en la posición superior por los motores eléctricos de los tornos (motores actúan como frenos) y no hay bloqueo mecánico específico. Los tramos son guiados en su movimiento ascendente y descendente en cada extremo por rodillos en una ranura al lado de los ejes de la torre.

 6.2.       CONSTRUCCIÓN Y CONTRATISTAS

·   El principal contrato de construcción se adjudicó en 2004, con la construcción comenzó junio de 2004, a un consorcio de diseño / construcción, incluyendo: Quille (Bouygues Group), Eiffage, Eiffel, Victor Buyck, Arcadis (je), Presspali (fundaciones). Eiffel y Victor Buyck fabrican los perfiles de acero para las cubiertas en sus centros en Francia y Bélgica. Cubiertas fueron transportados en barcazas hasta el lugar de construcción y levantado por grúas en pontones.

·   La construcción del cruce principal se completó en 2006 y el primer levantamiento de la prueba se llevó a cabo en abril de 2006. Los viaductos de acceso se completaron en la primavera de 2008 y el puente y la carretera se abrió al tráfico en septiembre.

·   Los cajones y gaviones se construyeron in situ en dos pasos: fueron arrojados sobre el nivel del agua y luego se redujeron en su sitio utilizando un sistema de conectores y cables. VSL era el subcontratista responsable de esto. La torre Ejes mismos fueron lanzados in situ usando salto en formularios.