en este precioso paso elevado se encuentran unos cuantos tendones de acero de alta tensión resguardados en conductos. Lamentablemente se están corroyendo. imagina cómo afectará esto al paso elevado al cabo de tres o cuatro meses. por qué pasa esto. Tal vez no lo crea, pero los pasos elevados modernos emplean este tipo de vigas cajón vacías para construirse. es interesante señalar que la ingeniería inteligente de estas vigas hace posible el enclavamiento macho hembra de varios segmentos de este tio. ahora bien Vamos a insertar un tendón de acero atravesando los agujeros de estas vigas cajón imaginemos que tensamos el cable. Cómo fluirá la tensión de los cables en la capacidad de carga del paso elevado. en primer lugar para responder a esta pregunta debemos comprender cómo transfiere el peso un paso elevado en primer lugar el peso de toda la superestructura que incluye el vehículo se transfiere el apoyo del puente. posteriormente a la pila de ahí al encepado Y por último a los pilotes. en la primera etapa de la construcción del paso elevado los ingenieros buscan una capa de estratos duros. si la totalidad del peso de los vehículos y del paso elevado lo soporte el estrato duro la estructura resultará super estable. en cuanto encuentran el estrato duro los obreros comienzan a insertar las barras de refuerzo, y luego vierten el hormigón. al cabo de un periodo de 14 días de curado. la cimentación de pilotes está lista a estos pilotes se les puede transmitir una enorme cantidad de fuerza, y Los Fuertes y duros estratos harán que la estructura de pilotes sea estable. podemos adivinar fácilmente lo que le ocurrirá al paso elevado si los pilotes no alcanzan los estratos Duros. de ahí la gran importancia de los pilotes en un paso elevado. todos estos pilotes se conectan a una única estructura de hormigón denominada encepado. a continuación se inicia la construcción de Los pilares Los pilares terminan construyendo estas hermosas marquesinas curvas. evidentemente para bombear el hormigón a esta altura hacen falta potentes bombas de hormigón. resulta impresionante Ver todos estos preciosos Pilares bien alineados a la espera de recibir a su siguiente componente el Héroe del proyecto las vigas cajón se trata de vigas prefabricadas. bienvenidos al lugar de fabricación de las vigas cajón tanto el encofrado inferior como el interior del cajón constituyen los componentes clave en la fabricación de las vigas. fíjese cómo son capaces de moverse con la ayuda de energía hidráulica. en primer lugar se coloca la estructura de acero dentro del encofrado. después se vierte el hormigón y se deja fraguar. primero se retira el encofrado interior. ahora llega el momento de retirar el encofrado inferior. se pueden ver muchas formas salientes y agujeros en La Viga cajón Por qué los necesitamos lo analizaremos en breve. El pórtico de lanzamiento de segmentos la máquina de mayor tamaño utilizada en este proyecto es casi un robot un robot con cuatro patas sí es capaz de pasar al siguiente segmento una vez terminado el montaje de uno de ellos. y así es como lo hace al principio el pórtico de lanzamiento se sostiene sobre estos soportes. el LG comienza ahora los trabajos de elevación y montaje de las vigas. [Música] cajón el montaje de las vigas entre un par de Pilares se ha completado para poder efectuar el montaje de las vigas de la siguiente sección el LG debe alcanzar esta posición. para conseguirlo el pórtico de lanzamiento deberá hacer uso de sus cuatro patas. en primer lugar la pata trasera se apoya en la [Música] cubierta. ahora bien aunque se quite la pata trasera central no hay ningún problema el LG se mantiene estable. seguidamente la pata central trasera se apoya en la plataforma de carretera. así el pórtico de lanzamiento puede avanzar la pata delantera se sostiene en la siguiente etapa del muelle. ahora la pata media trasera se mueve hacia delante y se sostiene en la parte delantera de la cubierta. ha llegado el momento de mover el soporte hacia delante y apoyarlo en el siguiente muelle. Posteriormente la pata trasera se retrae y todo el pórtico de lanzamiento se desplaza de nuevo hacia delante. si se observa la posición del LG ahora ese es la misma que la posición del LG justo antes del montaje del segmento anterior. las patas principales se encuentran en el centro del pórtico y el pórtico está correctamente centrado. a partir de esta posición el pórtico puede iniciar el nuevo proceso de lanzamiento y este ciclo se repite. pasemos ahora a ver algunos detalles del montaje de vigas cajón. los trabajadores colocan resina epoxi en las caras de las vigas. puede verse como los salientes macho y hembra encajan a la perfección. al acabar el montaje de un segmento quedará un pequeño hueco entre ellos. se trata de algo deliberado. de haber previsto los ingenieros completar perfectamente el segmento con las vigas no habría forma de encajar la última Viga. la pequeña brecha que queda se cierra con barras de refuerzo y hormigón. ahora los ingenieros están haciendo la operación más crucial: insertar alambres de tendón de acero superresistentes por los agujeros de las vigas cajón están incluso tensando los alambres en esta fase. Aunque la grúa de pórtico retire el soporte el segmento será fuerte y estable el segmento puede soportar Incluso el peso de al menos 20 coches he aquí la gran pregunta: los tendones de acero que los trabajadores insertaron y apretaron son solo para unir las vigas cajón. aunque no se hubieran insertado los tendones las vigas seguirían siendo estables. no obstante al cabo de unos meses de funcionamiento se producirían grietas en la parte inferior de las vigas que terminarán provocando una tragedia. Bienvenidos a la brillante ingeniería del postensado del hormigón estos son los voladizos de hormigón que hicimos les añadimos estas tapas finales y también insertamos barras de refuerzo de acero en su [Música] interior estoy apretando las barras de acero en una de las vigas y manteniéndolas en tensión extrema en la otra Viga hay barras de acero pero sin ejercer ninguna [Música] presión probemos ahora la capacidad de carga de estos dos pasos elevados con la ayuda de un coche se trata de La viga sin postensado cuando el coche transfirió cierta cantidad de peso sufrió un fallo repentino La Viga con las barras de refuerzo apretadas es capaz de soportar más peso también falló Pero esta vez el fallo fue más gradual y con mayor capacidad de [Música] carga ahí radica la ventaja del el hormigón postensado cuando mantiene los tendones de acero sometidos a presión y no se les permite volver a su longitud original el hormigón se comprime Qué ventaja tiene esto cuando el segmento de hormigón se sostiene desde sus dos extremos el segmento se dobla Como se muestra como consecuencia la parte inferior del segmento estará en tensión y la superior en compresión el hormigón se comporta bien a compresión y mala tracción por lo tanto la parte inferior sometida a acción se agrietar con facilidad existen soluciones para mantener todo el bloque de hormigón en buena compresión mucho antes de que termine la construcción del puente en tal caso puede generarse tensión de tracción en la región inferior a causa de la carga viva, Pero será mucho menor que en el caso anterior de ese modo los ingenieros garantizan que el puente durará décadas sin desarrollar grietas estos poderosos gatos hidráulicos se encargan del difícil trabajo de tensar los tendones de acero gracias al fluido a alta presión el pistón se mueve y los cables Se tensan puede ver que una vez tensado el cable los trabajadores liberan la presión retiran la máquina y cortan el cable
Sobrante ahora bien Por qué estos cables que están muy tensos no se contraen y regresan a su longitud original al fin de entenderlo con lógica imprimimos en 3D un modelo simplificado del gato hidráulico y de todo el mecanismo de postensado no lo va a creer se trata de unas sencillas cuñas que se ocupan de mantener los cables tensados en su sitio incluso después de retirar el gato hidráulico gracias al la ingeniosa ingeniería de las cuñas el cable se puede estirar hacia fuera pero una vez estirado hacia fuera no se irá hacia dentro aunque se quiten todos los demás accesorios he aquí cómo funciona una cosa que debemos tener en cuenta es que las cuñas no están unidas sólidamente con los alambres del tendón Qué pasará si el bloque que rodea las cuñas se mueve así se cerrarán los huecos de las cuñas y estas formarán una fuerte conexión con el cable del lógicamente el cable se estirará hacia la derecha y ahora qué ocurre en esta situación en este caso alguien está estirando el cable desde la derecha aquí las cuñas no formarán ninguna conexión fuerte con el tendón y el alambre del tendón se estirará hacia la derecha libremente recuerde estos dos complicados conceptos vamos a explorar la astuta ingeniería del postensado si el gato se desplaza de izquierda a derecha las cuñas exteriores se tensan y el C se desplaza de izquierda a derecha se trata de una operación de tensión no es posible que las uñas interiores bloqueen este movimiento del cable ya que estas cuñas no se tensan con el cable después de conseguir una tensión suficiente en el cable los ingenieros se liberan la presión sobre el pistón evidentemente aquí el cable quiere retraerse hacia dentro ahora bien en cuanto se mueve un poco las cuñas interiores se tarán con el cable y se detendrá su movimiento en pocas palabras esas cuñas se encargarán de que los cables Se mantengan en tensión para siempre qué hazaña de ingeniería mantener los cables siempre en tensión la simplicidad en su máxima expresión ahora ya puede retirar los accesorios y cortar el cable desde aquí los cables del interior del paso elevado seguirán en tensión realmente un gato hidráulico tiene capacidad para estirar más de una docena de tendones de una sola vez en un principio teníamos previsto tres cables debido a que nuestros componentes de plástico no soportaban esta carga nos conformamos con estirar un solo cable es extraordinario como unos pocos cables de acero de alta tensión pueden incrementar radicalmente la resistencia de un paso elevado de hormigón se denomina estribo e la estructura que une el suelo y el tablero del paso elevado su ángulo es crucial para que los vehículos puedan entrar sin problemas en El Paso elevado los estribos se rellenan con tierra así los vehículos pueden sin problemas por los pasos elevados se ha preguntado alguna vez Cómo se les ocurre a los ingenieros estos complejos e ingeniosos diseños de intercambiadores analicemos los conceptos básicos de los diseños de intercambiadores los diseños de intercambiadores de tres vías se emplean comúnmente cuando una carretera termina en otra con lo que se facilitan los movimientos de entrada y salida de una vía de paso con este diseño se minimiza el uso del suelo y los gastos de construcción y lo que es más importante se reduce al mínimo la necesidad de entrelazar carriles es frecuente encontrarlo en los extremos de las autovías o como transición Quizá el intercambiador en forma de hoja de trébol sea la innovación más bella de la ingeniería civil su diseño que se parece a una hoja de trébol se utiliza cuando se cruzan dos autopistas gracias a este diseño los movimientos son fluidos sin necesidad de semáforos con un diseño en forma de hoja de trébol cualquiera puede pasar a cualquier carretera sin problemas solo hay que observar estas animaciones de línea para entender cómo lo consigue este diseño no obstante el diseño de trébol exige un espacio considerable, Además este diseño provoca problemas de zigzagueo cuando los vehículos entran y salen de los bucles el intercambiador con forma de diamante constituye una solución frecuente cuando una autopista se cruza con una carretera secundaria tiene un diseño de cuatro rampas en forma de ante de donde procede su nombre resulta eficaz en zonas con un volumen de tráfico moderado Ya que ofrece un acceso fácil y directo entre las carreteras con un uso mínimo del suelo puede soportar volúmenes de tráfico y velocidades elevados, Pero puede quedar limitado por semáforos que causen retrasos en horas punta se trata de una modificación del trébol completo que elimina algunos de los bucles para reducir las necesidades de espacio La principal ventaja es que minimiza los problemas entrelazamiento que se dan en los diseños tradicionales de trébol en este tipo de intercambiador se combinan las características de un trébol y de un diamante los intercambiadores paro son particularmente eficaces en el tráfico suburbano los ingenieros colocan cemento en los cables de postensado o se limitan a mantenerlos dentro de un conducto para el primer caso los cables de postensado se unen al cemento en el segundo caso no están unidos si se trata de un postensado no adherido debe añadirse grasa al conducto para evitar la corrosión el postensado adherido genera una mayor resistencia a la corrosión ahora bien el postensado adherido exige más cables para alcanzar el mismo nivel de compresión que el método no adherido seguramente habrá observado este tipo de huecos y extrañas disposiciones en los pasos elevados se aú en los detalles quedará asombrado de los entresijos en la ingeniería son las juntas de dilatación es práctica común en ingeniería civil dejar un hueco en las estructuras de hormigón de Gran longitud con los cambios de temperatura los materiales se dilatan o contraen y estas juntas permiten este movimiento si la estructura se constriñe demasiado se agrietar con los cambios de temperatura no obstante no se puede dejar simplemente un hueco en la calzada por ello las juntas de dilatación facilitan el movimiento de la calzada y al mismo tiempo evitan que queden huecos este elemento verde constituye el soporte principal de la junta de dilatación lo interesante es que este elemento no está fijado a la carretera sino que flota sobre dos cojines así este elemento de apoyo no bloqueará en modo alguno el movimiento de los tableros de la carretera las cajas de apoyo de la junta de dilatación pueden deslizarse fácilmente a lo largo del elemento verde la porción que se ve en El Paso elevado es un conjunto de láminas con bandas de goma entre ellas a continuación puede contemplar esta animación y comprender el funcionamiento completo de las juntas de dilatación observemos una vez más Cómo funciona la junta de dilatación esta es desde la perspectiva de un peatón esto implica también que el tablero de la carretera debe descansar sobre cojinetes mediante estos cojinetes y juntas de dilatación los pasos elevados son capaces de adaptarse a los cambios de temperatura ambiente al paso elevado del que hemos hablado hasta ahora se le conoce como paso elevado de hormigón que es la opción más popular ahora bien si se fija en El Paso elevado de San Antonio Texas podrá apreciar una gran cantidad de vigas de acero por debajo estamos hablando de pasos elevados con estructura de acero en esta imagen se ilustran los detalles de los pasos elevados de estructura metálica principalmente se utilizan cuando la situación exige un periodo de construcción más corto en comparación con los pasos elevados de hormigón son más ligeros y resistentes el mayor inconveniente de los pasos elevados de acero es que son más caros que los de hormigón.

