Puente de Breahead, M8
(Glasgow, Escocia)
- Localización: Autopista M8 en Braehead ( Glasgow, Escocia ).
- Alcance del trabajo:
- Tipología estructural:
- Proceso constructivo:
- Longitud total:
- Luces:
- Ancho de plataforma:
- Altura máxima de rasante:
La estructura S105 es un puente ferroviario de 126 m de longitud que soporta las dos vías de la línea Rutherglen-Coatbridge sobre la nueva autopista M8 en Braehead, Glasgow. El puente acomoda la línea ferroviaria en su emplazamiento original, sustituyendo al terraplén existente.
El puente se dividide en 3 vanos de 43+46+37 m. Cruza el tronco y ramales de la autopista M8 con un fuerte esviaje de 45º, respetando un gálibo mínimo de 5.7 m sobre la misma. La anchura total del tablero es de 13.20 m. El trazado del tablero en planta es curvo, inscrito en una circunferencia de radio 690 m. En alzado el puente se define sobre una rampa ascendente del 1.3%.
El tablero consta de una estructura principal compuesta por dos vigas longitudinales de acero estructural y sección cajón trapezoidal (Vigas Principales o Main Girders) dispuestas una a cada lado del tablero, con un canto total de 3.2 m, y una estructura transversal secundaria de 0.9 m de canto total formada por un tablero mixto, transversalmente dispuesto a la estructura principal, apoyado en ésta, sobre el que descansa la superestructura ferroviaria.
Entre las vigas longitudinales, y ortogonales a estas, se disponen vigas transversales doble T de 0.62 m de canto (Travesaños o Floor Beams), equiespaciadas a lo largo del tablero cada 0.95m. Sobre estas vigas, y conectada a ellas, se construye una losa de hormigón armado de 0.25 m de espesor medio que completa la sección transversal mixta. Estas vigas se conectan a las vigas principales mediante articulaciones en forma de uniones atornilladas pretensadas.
Entre las vigas principales, bajo la losa, se disponen nueve vigas transversales de sección cerrada (Riostras o Trimmer Beams), distribuidas a lo largo del tablero, biempotradas en las vigas principales. Hay una riostra en cada estribo (alineadas con ejes de apoyos), y siete más, perpendiculares al eje de la estructura, en centro de vano (tres) y en pilas (cuatro riostras).
Por tanto, se definen tres elementos estructurales de acero:
- Vigas Principales (Main Girders): Situadas a ambos lados de la sección, son los elementos estructurales longitudinales principales, y transmiten los esfuerzos del tablero a la subestructura.
- Travesaños (Floor Beams): Son elementos estructurales transversales, situados entre las Vigas Principales. Están unidos a estas por articulaciones formadas por hileras de tornillos pretensados, y por tanto trabajan como vigas isostáticas de aproximadamente 10.0m de luz. Transmiten esfuerzos desde la losa, conectada a estas, y las Vigas Principales, funcionando como elementos estructurales secundarios.
- Riostras (Trimmer Beams): Son elementos estructurales transversales pertenecientes a la estructura longitudinal principal. Se definen con sección cajón cerrada y 0.5 m de canto. Están biempotrados a las Vigas Principales, con el fin de coaccionar el giro torsional de éstas.
Es de destacar que las vigas longitudinales del puente son visitables. Se ha definido un sistema de puertas de acceso a las mismas en sus extremos y en centros de vano, habiéndose asegurado la posibilidad de evacuar a un hipotético operario accidentado en camilla, a través del sistema de derigidización longitudinal y transversal del cajón y de los diafragmas de pila y estribo, conforme a la normativa de seguridad de Network Rail.
Los materiales empleados han sido acero estructural S355J2+N y hormigón C40/50.
Cada una de las pilas y estribos se materializan mediante dos pilas-pilote de hormigón armado de 2.0 m de diámetro, empotradas 6.0 m en el sustrato rocoso subyacente, sobre cada una de las cuales apoya una viga longitudinal del tablero.
En estribos, entre las dos pilas-pilote, y en prolongación de estas a modo de aletas, se construye una pantalla de minipilotes de 0.6 m de diámetro, coronada por un cargadero de hormigón armado. En coronación del muro, entre las pilas-pilote, se define un tercer apoyo del tablero centrado con el eje longitudinal del puente. Este apoyo central se define para limitar los desplazamientos verticales del tablero en la junta de estribo, al paso de las composiciones de trenes, a niveles admisibles desde el punto de vista de la interacción carril-tablero.
Por detrás de los estribos se define una pequeña cuña de transición de hormigón en masa, coronada por una losa de hormigón armado dispuesta en prolongación de la losa-forjado del tablero, independiente de ésta, sobre la que descansa la superestructura ferroviaria. Cada uno de los estribos se completó mediante dos estructuras de escaleras para el acceso de operarios, en prolongación de los extremos de las vigas longitudinales del puente.
El diseño de pilas y estribos ha estado fuertemente influenciado por el complejo proceso constructivo del puente, definido con el fin de poder construirlo sin apenas afección del tráfico ferroviario, más allá de los cortes de tráfico establecidos por Network Rail, que en total sumaron poco más de tres semanas, distribuidos en 4 cortes de 54 h y un corte final de 14 días.
El punto fijo del tablero frente a esfuerzos longitudinales se materializa en las pilas.