Pasarelas Anillo Verde Ciclista - Proes

 

III CONGRESO DE ACHE DE PUENTES Y ESTRUCTURAS

LAS ESTRUCTURAS DEL SIGLO XXI Sostenibilidad, innovación y retos del futuro

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PASARELAS DEL ANILLO VERDE CICLISTA Florencio J. del POZO VINDEL1, José María ARRIETA TORREALBA2, José Luis GARCÍA NAVARRO3 1

 Dr. Ingeniero de Caminos. PROES

Consultores Consultor es S.A. 

 Dr. Ingeniero de Caminos e Ingeniero Industrial. PROES

Consultores S.A. 

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 Ingeniero de Caminos. PROES

Consultores S.A.

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RESUMEN En esta ponencia se describe el proyecto y el proceso constructivo de seis pasarelas peatonales del Anillo Verde Ciclista de Madrid proyectadas en PROES.

PALABRAS CLAVE Pasarela, celosía espacial, estructura mixta, vía ciclista.

1. INTRODUCCIÓN Cuando se terminen las obras del Anillo Verde Ciclista de Madrid, se habrá completado una de las más importantes obras de infraestructura para uso recreativo existentes en la capital.

Figura 1. Plano de la Vía Ciclista 2 

 

Pasarelas del Anillo Verde Ciclista 

Se trata de un carril ciclista y peatonal que, con un trazado sensiblemente circular, bordeando el contorno interior de la autopista M-40, rodeará totalmente el casco urbano urbano más conso consolidado lidado de la ciudad. La longitud de e este ste trazado rondará los sesenta kilómetros y no presentará discontinuidades, de tal forma que se podrán dar cuantas vueltas se deseen sin abandonar el mismo. El trazado unirá las principales instalaciones olímpicas previstas en el Planeamiento, tanto en la zona del Estadio de La Peineta, como en el Parque Lineal del Manzanares o en la Casa de Campo. Por otra parte, la Vía Ciclista constituye un gran parque lineal que permite la unión de las grandes zonas verdes existentes o planificadas que rodearán la ciudad. En este marco de actuaciones, se planteó la necesidad de que el Anillo Verde Ciclista cruce las grandes autovías de entrada y salida de Madrid. Dada la gran densidad de tráfico de dichas vías resultaba imposible cruzarlas a nivel, por lo que se decidió proyectar las pasarelas que permiten “saltar” sobre las autovías sin afectar al tráfico. La obra se dividió en tres fases. El proyecto de las dos primeras fases se elaboró en Proes. La primera fase de 17,7 km se inaguró en mayo de 2003 con tres nuevas pasarelas: sobre la autovía A3, sobre la autovía A5 y sobre la  Avenida de Arcentales. La finalización de las obras de la Fase II (15,3 km) está prevista para abril de 2006. En principio esta fase contaba con tres nuevas pasarelas: sobre la autovía A2, sobre la Avenida de los Andes y sobre la calle Gregorio Sánchez. Sin embargo, diversas circunstancias han obligado a retrasar hasta una fase posterior la construcción de la pasarela sobre la autovía A2, y un cambio de trazado del Anillo Verde Ciclista ha permitido eliminar la pasarela sobre la calle Gregorio Sánchez. La obras de la tercera fase del anillo, que permitirá completar el trazado del mismo, está previsto que comiencen a finales de 2005. 

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2. CONDICIONANTES DE PROYECTO Para estas estructuras se buscaron alternativas sobre todo económicas, pero que tuviesen alguna característica que permitiera identificarlas fácilmente como pasarelas del Anillo Verde Ciclista. Se buscaron soluciones de aspecto ligero, como las bicicletas, y que no obstaculizasen la visión de la ciudad. La tipología estructural que mejor cumplía con estos requisitos era la celosía tubular. Con esta alternativa se concibieron estructuras casi “transparentes”, de gran ligereza, a pesar de estar proyectadas para resistir cargas elevadas.

Figura 2. Alzado de la pasarela sobre la A3

Las pasarelas del Anillo Verde serán utilizadas tanto por peatones como por ciclistas. Sin embargo, la carga de diseño viene determinada por otro tráfico más esporádico. Por un lado, todas las zonas verdes que conforman este parque lineal tienen como único nexo de unión la propia vía ciclista. Esto hace que en muchos puntos del trazado el propio carril sea la vía natural de circulación de los vehículos de mantenimiento de todo el parque.  Además, aunque las conexiones con el viario son frecuentes en todo el recorrido, a muchos puntos solamente se puede acceder a través del carril ciclista. Este problema se agravaría en el caso de que fuese necesaria la

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presencia de algún vehículo de emergencia, como ambulancias o camiones de bomberos. Con estos condicionantes las pasarelas se han proyectado con una 2

sobrecarga de 8,0 kN/m , muy superior a la de cualquier pasarela peatonal. Otro condicionante significativo en el proyecto es el ancho de la pasarela. El carril ciclista se ha diseñado con una plataforma de 6,00 metros de anchura, cuatro para los ciclistas y dos para los peatones. Sin embargo, las pasarelas, que son lugares de paso, se han proyectado con una plataforma de cinco metros de anchura, 3,50 metros para los ciclistas y 1,50 metros para los peatones Esta plataforma permite holgadamente el paso de los camiones de bomberos.  Aparte de estos criterios funcionales, se tuvieron muy presentes otros aspectos estéticos dada la singularidad de la obra. Desde la misma concepción del proyecto se consideró a las pasarelas como una parte integrante y fundamental del conjunto de la obra. Por ello debían participar del mismo espíritu que el resto del anillo; una nueva vía de comunicación que ayudaría a articular y vertebrar las diferentes e inconexas zonas de la ciudad, posibilitando una nueva forma de relación entre ellas. Por ello, el conjunto de la obra, incluyendo las pasarelas, debía tener el mismo carácter, manifestado no sólo en los aspectos constructivos, los criterios de ajardinado o la señalética, sino también en aspectos mucho más importantes como su relación con el entorno, la elección de los materiales, o los colores. Igual que las nuevas vías, las pasarelas establecen una relación directa con su entorno, minimizando su impacto sobre éste y permitiendo una elevada transparencia, tanto a través de ellas, como para los peatones y ciclistas que las utilizan. Esa transparencia se consigue en parte gracias a la elección de materiales como el acero, y gracias también al conocimiento de su tecnología, lo que nos ha permitido ir a soluciones constructivas de perfiles realmente esbeltos, que contribuyen enormemente a conseguir que las pasarelas “desaparezcan” ante los ojos de los usuarios. En este mismo sentido influye la acertada elección de los colores, que cumplen la doble función de mimetizar las pasarelas contra el cielo, y de significar y dar unidad plástica a todas ellas, identificándolas fácilmente y relacionándolas con el resto de la obra. 5

 

 

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3. TIPOLOGÍA ESTRUCTURAL La tipología estructural elegida para las cinco pasarelas que finalmente se construirán es la celosía tubular espacial de acero. Las pasarelas se han proyectado como estructuras metálicas continuas compuestas por perfiles tubulares y tipo HEB de canto variable. La celosía espacial, en su conjunto, conforma una viga continua en sección cajón, cuyas almas están constituidas por las dos celosías principales. El ala superior del cajón ideal estaría formado por la celosía superior y el ala inferior por la losa de forjado. Por el interior de la celosía-cajón discurre el carril-bici apoyado sobre un forj forjado ado mixto de hormigón con chapa metálica colaborante que sirve de encofrado. Las celosías principales y superior del cajón están moduladas en elementos de 3,75 metros de longitud. En cada uno de estos módulos las celosías principales presentan dos diagonales que unen los cordones superior e inferior. Ambas diagonales se cruzan a mitad de canto dando al módulo forma de “X” Con objeto de simplificar las tareas de montaje, en la celosía superior se sustituyen las diagonales en “X” por montantes en cada extremo de módulo y una única diagonal. De esta forma se evita la soladura de tubos en el centro de las dos diagonales. En la celosía superior solamente es necesario soldar los tubos en los extremos. El cajón ideal que conforma la estructura es bastante deformable, por lo que desde los primeros tanteos se pudo comprobar que los esfuerzos de flexión inducidos en las barras por distorsión del cajón tenían influencia decisiva en el dimensionamiento de los perfiles. Con objeto de reducir esta distorsión se dispusieron marcos de rigidización, con tubos de mayor grosor, en todas las líneas de apoyo. Los montantes de estos marcos permiten, además, aprovechar mejor las diagonales de las celosías laterales para resistir los esfuerzos cortantes que soporta el cajón ideal.

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Figura 3. –Pórticos de rigidización en pilas y estribos. Pasarela sobre la Avenida de Arcentales

El ala inferior del cajón está formada por el forjado mixto antes reseñado, que se apoya en un conjunto de traviesas transversales separadas 3,75 metros entre sí. Estas traviesas son vigas armadas con sección en “doble T” de canto variable entre 220 y 360 milímetros en el centro. Estos elementos se conectan con el forjado mediante pernos convencionales. Cuatro de estas cinco pasarelas son vigas continuas de tres o más vanos, con una luz máxima de 37,50 metros. La quinta pasarela, sobre la A5, es isostática con un único vano de 56,25 metros de luz. En todos los casos, el canto total de la celosía es 4,80 m, valor que permite el paso del tráfico por el interior de la sección trapezoidal. La sexta pasarela, sobre la calle Gregorio Sánchez, tiene una tipología distinta. La estructura consta de cinco vanos, de luces 13,00 + 3 x 26,00 + 16,90 metros. Se ha resuelto mediante una estructura mixta hormigón-acero en forma de viga continua compuesta por un cajón de acero de 0,75 metros de canto con

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  losa de compresión de hormigón armado. El cajón tiene en el interior rigidizadores longitudinales y transversales y diafragmas metálicos. En todas las pasarelas las pilas están compuestas por una sección rectangular de 0,75 por 1,50 metros, rematada por un capitel de 3,00 metros de altura sobre el que descansa el tablero t ablero mediante doble apoyo de neopreno zunchado.

4. ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA Para el análisis de las pasarelas se siguieron los preceptos y recomendaciones de las normas e instrucciones vigentes. El cálculo del tablero se realizó sobre un modelo espacial con elementos tipo barra para la celosía y tipo lámina para la losa mixta. Los elementos laminares que sirven para modelizar el forjado se conectan con los elementos tipo barra que reproducen el comportamiento de las traviesas mediante barras verticales rígidas. Los cortantes de estas barras permiten diseñar la conexión. La losa de forjado también co constituye nstituye un elemen elemento to importante para reducir la distorsión del cajón ideal que conforma la celosía, de ahí la necesidad de modelizarla de forma precisa.  Al estudiar el comportamiento global de la estructura, se determinó que la inclinación de las celosías del alma provoca movimientos horizontales importantes en la losa inferior del cajón frente a las cargas verticales excéntricas por efecto de la distorsión. Estos movimientos se ven coaccionados de forma eficaz por el comportamiento como viga en el plano horizontal de la losa del forjado, apoyada en pilas y estribos. Frente a este tipo de flexión, la losa presenta un canto de 6 metros, por lo que tiene una gran rigidez. Se pudo comprobar que la modelización de la losa con elementos laminares que permitían simular este comportamiento reducía de forma importante los esfuerzos de flexión que se originaban en las celosías del alma y los movimientos horizontales de la losa inferior.

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 Además, la losa permite reducir el espesor de los tubos de los cordones inferiores de la celosía metálica, lo que supone un ahorro importante. El comportamiento como placa de estos elementos laminares permite obtener los esfuerzos de armado del forjado.  Al construirse el puente por fases, las acciones exteriores van actuando sobre estructuras parciales distintas de la final, y ello obliga a realizar los cálculos para cada una de las fases. Para cada fase se comprobaron los estados tensionales y se determinaron los esfuerzos solicitantes.

5. PROCESO CONSTRUCTIVO Durante la realización de las obras se estableció una ordenación del tráfico, de manera que se alcanzase un equilibrio entre la explotación en condiciones de seguridad de las autovías y las necesidades de espacio para la ejecución segura de las nuevas pasarelas. Con este objetivo, se establecieron cortes de tráfico nocturnos y durante los fines de semana. Para conseguir que el avance de las obras fuera homogéneo y equilibrado, se dispuso el corte alternativo de las diversas calzadas cada noche, en horario de 12:30 a 5:00.

5.1.Procedimiento Constructivo Se fabricaron tramos de celosía tubular espacial de acero que, por sus dimensiones y pesos, permitieran su transporte desde taller. Una vez en la obra, se unían las piezas y se montaba la celosía metálica por vanos.  A continuación se colocaban, aprovechando los cortes de tráfico, sobre los apoyos extremos (estribos) y los apoyos intermedios (pilas). Posteriormente los tramos se soldaban entre sí. Las operaciones de izado de los tramos se llevaron a cabo mediante una grúa de 800 kN y las operaciones de soldadura entre vanos se realizaban mediante el auxilio de varias cestillas, que permitían colocar a los operarios en una posición cómoda para garantizar una correcta soldadura.

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La siguiente fase consistía en el ferrallado y hormigonado de la losa de tablero. La chapa grecada de acero galvanizado, que sirve de encofrado, se fija a la celosía metálica antes de la colocación de los distintos tramos en su posición definitiva, por lo que tanto la colocación de la ferralla, como el hormigonado se podía hacer cómodamente. En algunas pasarelas, la chapa se colocó cuando la estructura metálica ya estaba totalmente montada en su sitio. Posteriormente se procedió al ferrallado y hormigonado del tablero. Finalmente se colocaba la barandilla, se pintaba y se ejecutaban el resto de los acabados; iluminación, señalización, etc.

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Pasarelas del Anillo Verde Ciclista 

Como

aspecto

reseñable,

indicaremos

que

el

tramo

más

pesado,

correspondiente al único vano de la pasarela sobre la A5, alcanzó las 75 toneladas de peso.

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