Ingeniería por el mundo: Firth of Forth

Muy buenas a todos! Ahora vamos a hablar del FIRTH OF FORTH:

Es un puente en ménsula para ferrocarril que atraviesa el Fiordo de Forth, en el este de Escocia (Reino Unido), a 14 km del centro de Edimburgo. En los últimos años se denomina frecuentemente Forth Rail Bridge ('puente de tren de Forth') para distinguirlo del Forth Road Bridge ('puente de carretera de Forth'). El Forth Bridge conecta Edimburgo con Fife y sirve como arteria de comunicación entre el noreste y el sureste del país. Ha sido descrito como uno de los monumentos más reconocibles de Escocia, y el gobierno británico estudia la posibilidad de presentarlo como candidato a Patrimonio de la Humanidad de la Unesco. El puente y su infraestructura asociada es propiedad de Network Rail.

DATOS GENERALES:

El puente se considera, incluso hoy, como una obra maestra de la ingeniería. Tiene 2,5 km de longitud, y su doble vía de ferrocarril se eleva a 46 m sobre el nivel máximo del agua. Consta de dos tramos principales de 520 m, dos tramos laterales de 200 m, 15 tramos de aproximación de 51 m y cinco de 7,6 m.³ Cada tramo principal contiene dos ménsulas centrales de 104 m de altura, que descansan sobre pilares de 21 m de diámetro. Los cimientos del extremo sur del puente fueron construidos mediante caissons bajo aire comprimido, a una profundidad de 27 m.

En la construcción del puente se emplearon más de 55.000 toneladas de acero, así como 18.122 m³ de granito y más de ocho millones de remaches. El puente fue inaugurado el 4 de marzo de 1890 por el Príncipe de Gales, quien insertó el último remache, especialmente diseñado en oro y con una inscripción conmemorativa. Un análisis contemporáneo de los materiales del puente (hacia el año 2002) descubrió que el acero empleado era de buena calidad, sin apenas variaciones.

La utilización de ménsulas en el diseño de un puente no era una idea totalmente novedosa, pero el arquitecto Baker fue pionero en elevar esta idea a una escala superior, en una línea que después sería ampliamente imitada en diversas partes del mundo. Gran parte del trabajo realizado no tenía precedentes en aquel momento, incluidos los cálculos de tensiones durante su erección, las previsiones hechas para reducir gastos de mantenimiento, los cálculos de resistencia al viento exigidos tras el desastre del Puente de Tay, los cambios de temperatura de la estructura, etc. En la medida de lo posible, el puente se aprovechó además de los elementos naturales del Fiordo de Forth, como la isla de Inchgarvie, o los promontorios a ambos lados de la bahía.

ESTABILIDAD DEL PUENTE:

Para asegurar el equilibrio de los apoyos sobre su base, habría que tener en cuenta dos elementos. Primero, las desiguales condiciones en que se hallaban los de las orillas que recibían por uno de sus extremos el peso de medio tramo, mientras que el otro permanecía libre, y segundo, la acción que iba a ejercer la sobrecarga móvil. A estas dos consideraciones se atendió, colocando un lastre de mil toneladas en las ménsulas que terminan el puente grúa. Para el apoyo central el equilibrio sin sobrecarga se realizaba por el hecho mismo de su simetría. Como por otra parte no se quería que la unión de la mampostería con el hierro tuviera que resistir a esfuerzos transversales y de tracción, hubo necesidad de aumentar la anchura en la base de este apoyo, a fin de que la resultante de los pesos pasara siempre por el núcleo central de la base de sustentación.

Para tener en cuenta la flexión que tomaría el puente una vez puesto en servicio, se dio a las ménsulas de los grandes tramos un peralte de 254 milímetros en su extremidad libre. Para obtener este resultado era preciso no perder de vista la flexión propia de la construcción, y en su consecuencia, una vez hechos los cálculos necesarios se establecieron las diversas piezas como si tuvieran que alcanzar una altura de 508 mm por encima de la horizontal.

EJECUCIÓN DE LOS TRABAJOS

En la orilla sur, o sea del lado de Queensferry, se levantaron talleres provistos de toda clase de máquinas útiles, entre ellas una prensa hidráulica de cuatro cilindros, que podía desarrollar un esfuerzo de 1.000 toneladas, destinada al encurvado de los palastros de los tubos. Un edificio especial contenía grandes acumuladores hidráulicos que distribuían la presión de 70 atmósferas a los talleres y hasta la gran pila sur. Una fábrica de luz eléctrica mantenía en actividad 80 lámparas de arco voltaico de 3.000 bujías y 500 lámparas de incandescencia. Allí se establecieron las viviendas y oficinas de los ingenieros y empleados de la compañía, como también las de los contratistas; se construyeron casas para obreros, se abrieron cantinas y grandes almacenes, levantóse una iglesia. En una palabra, se constituyó una gran población.

Los talleres se ligaron con vías al camino de hierro del North British Railways, y un plano inclinado en la orilla les permitia alcanzar el apoyo Queensferry; desde allí los materiales se transportaban por medio de barcas a la isla Garvie y al apoyo Fife. En la isla se montaron también acumuladores hidráulicos y otra fábrica de luz eléctrica.

El puente tiene una velocidad máxima de 75 km/h para los trenes de pasajeros y 30 km/h para los de mercancías. El peso máximo para cualquier tren que cruza el puente es de 1.422 toneladas, aunque esta limitación se obvia para los frecuentes trenes de transporte de carbón, siempre y cuando no coincidan dos de tales trenes al mismo tiempo sobre el puente. El código de disponibilidad de la vía es RA8, lo que significa que cualquier tren actual del Reino Unido puede cruzarlo, ya que fue diseñado para soportar las locomotoras de vapor más pesadas. En la actualidad cruzan el puente unos 190-200 trenes al día.

Veamos algunas fotos de su construcción: