Adif Alta Velocidad ha finalizado la operación de izado de la torre sur de atirantamiento provisional del viaducto sobre el río Almonte, una de las estructuras más sobresalientes de la línea de alta velocidad Madrid-Extremadura y probablemente de las de mayor interés en materia de ingeniería ferroviaria a nivel mundial en la actualidad. (Animación del sistema constructivo)
(07/10/2014) El viaducto de hormigón está ubicado en el tramo Embalse de Alcántara-Garrovillas, de 6,3 kilómetros de longitud, en la provincia de Cáceres. Para salvar el cauce del río Almonte en una zona en la que presenta un ensanchamiento debido a la influencia del embalse de Alcántara, se está construyendo este viaducto de 996 metros de longitud, con un vano central de tipo arco de 384 metros de luz entre los apoyos situados fuera del embalse y con una altura sobre el nivel medio del mismo superior a cien metros. Cuando esté concluido, el viaducto de Almonte se convertirá en el de mayor luz del mundo en su tipología de un solo arco para uso ferroviario.
El récord mundial de viaducto de hormigón de un solo arco de luz para el transporte ferroviario actualmente en servicio corresponde al viaducto de Froschgrundsee, en Alemania, con 270 metros de luz. Esta infraestructura no sólo será superada por viaducto sobre el río Almonte, sino también por el que se está construyendo en las proximidades de éste, sobre el río Tajo, que pasará a ocupar el segundo puesto en la relación, al disponer de un arco de luz de 324 metros.
Izado de la torre de atirantamiento
La torre sur de atirantamiento del viaducto pesa quinientas toneladas, tiene más de cincuenta metros de altura y fue izada mediante un sistema de elevación con retenida y automatismo sincronizados. La operación, que duró aproximadamente veintidós horas, permitió el paso de horizontal a vertical con unos cambios de apoyo en rótula, con anclaje a vientos provisionales, cambio en el software y con viento.
El sistema empleado incrementa las medidas de seguridad al evitar los trabajos en altura durante el montaje de los módulos y permite minimizar el número de módulos de montaje y, por tanto, de juntas constructivas, aportando una mayor rigidez a la torre.
Las torres de atirantamiento son unas estructuras metálicas auxiliares que se instalan, de forma provisional, en el tablero de la estructura en prolongación de las pilas extremas del arco, para permitir la instalación de los tirantes que sustentan las dovelas centrales del arco durante su ejecución, y son retiradas posteriormente una vez finalizada la construcción del tablero de la plataforma.
Características técnicas del viaducto
El trazado del viaducto, que cuenta con una distribución de luces proporcionada de los veintitrés vanos que lo conforman, queda inscrito en una recta en su totalidad.
El elemento más emblemático de este viaducto, el arco central, está formado por una sección octogonal hueca, tipo cajón de canto variable, en sus 210 metros centrales, bifurcándose a continuación en dos pies por cada orilla, hasta plantar la estructura sobre sus arranques separados diecinueve metros, para dotarlo de la estabilidad necesaria. Es decir, el gran arco no es una estructura clásica de configuración plana, sino un arco apoyado sobre cuatro verdaderas patas, en cuatro puntos convenientemente separados entre sí, a fin de hacer frente al empuje del viento y a los fenómenos dinámicos originados por el paso de los trenes a gran velocidad.
En el arranque de cada uno de los cuatro pies del arco el canto es de 6,9 metros y la anchura de 3,7. En la clave, la sección se reduce hasta un canto de 4,8 y seis metros de ancho, favoreciendo el conjunto del diseño la estabilidad global de la estructura, cuyo comportamiento aerodinámico ha sido verificado en un túnel de viento.
El tablero permite alojar la plataforma para doble vía, así como otros elementos necesarios para el funcionamiento de la línea ferroviaria. El ancho inferior del cajón es de seis metros, que coincide precisamente con el tamaño del arco en su clave a fin de unirse de forma limpia. Además, el tablero se dota de voladizos laterales que completan la anchura total de la sección hasta los catorce metros.
Las pilas tienen sección octogonal y una altura variable para adaptarse al perfil del trazado, alcanzándose alturas superiores a los sesenta metros en la zona más cercana al cruce del río.
Un aspecto a destacar del viaducto es la utilización de hormigones de alta resistencia. Así, para la ejecución del arco se ha previsto el uso de un hormigón de 800 kg/cm2 de resistencia a compresión, que además tiene la cualidad de ser autocompactante, es decir, no requiere vibrado y se coloca por simple vertido, con lo que se facilita la puesta en obra a gran altura sobre el embalse.
En cuanto a las cimentaciones del arco, pilas de vanos de acceso y estribos, se resuelven mediante grandes zapatas que buscan un sustrato rocoso de suficiente resistencia para repartir las cargas.
La construcción del tablero se realiza mediante cimbras autoportantes que se desplazan desde ambos estribos. Estas autocimbras son como encofrados apoyados sobre las pilas construidas previamente, y sostienen vanos completos de hasta 45 metros de longitud, mientras se endurece el hormigón que le da la forma y capacidad final al tablero.
Sistema constructivo del arco
La construcción del arco se realiza por voladizos sucesivos, los cuales se atirantan inicialmente desde las pilas de hormigón que se encuentran en los arranques del arco y, después, desde las dos torres de atirantamiento provisional de acero que están situadas sobre dichas pilas. Cada pila y cada torre son retenidas desde las cimentaciones de las pilas próximas mediante anclajes al terreno.
El sistema de izado está formado por otra estructura auxiliar compuesta por perfiles tubulares de diferentes secciones que sustentan la torre y que, trabajando como una biela, consiguen el giro del conjunto mediante un sistema de atirantamiento con cables que emplean dos cilindros hidráulicos de tiro y otros dos de retenida.
Las torres de atirantamiento son fundamentales para la construcción del elemento más emblemático de este viaducto, un arco de 384 metros de luz entre apoyos, elevándose sobre sus cimentaciones a una altura superior a sesenta metros y sobre el nivel medio del embalse más de cien metros.
Además de las torres de atirantamiento, para la construcción de este gran arco se emplean unos medios auxiliares de gran envergadura, como son un carro de hormigonado para cada semiarco; un sistema de tirantes de acero que soporta el semiarco construido anclándose en la parte superior de la pila y en la torre; otro sistema de tirantes que soporta la pila y la torre anclándose en las cimentaciones de las pilas adyacentes, y, finalmente, un sistema de anclajes provisionales al terreno para sujetar las zapatas de las pilas adyacentes.
Para el desarrollo de esta gran obra se cuenta además con un complejo sistema de dispositivos y sensores para seguimiento y control de las distintas variables que intervienen durante el proceso constructivo del arco.
Animación del sistema constructivo