Puente de vigas cajón

Un puente de viga cajón , o puente de sección cajón , es un puente cuyas vigas principales tienen forma de caja hueca. La viga cajón suele estar compuesta de hormigón pretensado , acero estructural o una combinación de acero y hormigón armado . La sección transversal de la caja suele ser rectangular o trapezoidal . Los puentes de viga cajón se utilizan comúnmente en pasos elevados de autopistas y en estructuras elevadas modernas para el transporte ferroviario ligero . Si bien el puente de viga cajón es normalmente un tipo de puente de vigas , también se puede utilizar en puentes atirantados y otros tipos de puentes.

En 1919, el mayor Gifford Martel fue nombrado jefe del Establecimiento Experimental de Puentes en Christchurch, Hampshire , ^{[ 1 ]} que investigaba las posibilidades de usar tanques para fines de ingeniería en el campo de batalla, como la construcción de puentes y la remoción de minas . Allí continuó las pruebas con tanques Mark V modificados . El componente de puentes consistía en un puente de asalto, diseñado por el mayor Charles Inglis RE, el Canal Lock Bridge, que tenía la longitud suficiente para salvar una esclusa de canal . El mayor Martel acopló el puente al tanque y usó la energía hidráulica generada por el motor del tanque para maniobrar el puente hasta su posición. Para la remoción de minas, los tanques estaban equipados con rodillos de dos toneladas .

Martel también desarrolló su nuevo concepto de puente en el EBE, el puente Martel, un puente modular de viga cajón apto para aplicaciones militares. El puente Martel fue adoptado por el Ejército Británico en 1925 como el Puente de Viga Cajón Grande. ^{[ 2 ]} Una versión reducida de este diseño, el Puente de Viga Cajón Pequeño , también fue adoptada formalmente por el Ejército en 1932. Este último diseño fue copiado por muchos países, incluyendo Alemania, que denominó a su versión Kastenträger-Gerät (K-Gerät para abreviar). ^{[ 2 ]} Estados Unidos fue otro país cuyo ejército creó su propia copia, designándola como H-20. Además, la construcción modular del puente Martel básico se convertiría más tarde, durante la Segunda Guerra Mundial, en parte de la base del puente Bailey . En 1954, la Comisión Real de Premios a los Inventores otorgó a Martel 500 libras esterlinas por infracción del diseño de su puente por parte del diseñador del puente Bailey, Donald Bailey . ^{[ 3 ]}

Tanto el diseño de la caja grande como el de la caja pequeña tuvieron un gran uso durante la Segunda Guerra Mundial, especialmente este último.

El puente de viga cajón (no modular) fue una opción popular durante la expansión de la construcción de carreteras en la década de 1960, especialmente en el oeste, y muchos proyectos de puentes nuevos estaban en marcha simultáneamente. Un duro golpe para este uso fue una serie de tres desastres graves, cuando se derrumbaron puentes nuevos en 1970 ( Puente West Gate y Puente Cleddau ) y 1971 ( Puente Sur (Coblenza) ). Cincuenta y una personas murieron en estos colapsos, lo que llevó en el Reino Unido a la formación del Comité Merrison ^{[ 4 ]} y a una considerable inversión en nuevas investigaciones sobre el comportamiento de las vigas cajón de acero.

La mayoría de los puentes que aún estaban en construcción en ese momento sufrieron retrasos debido a la investigación del principio de diseño básico. Algunos fueron abandonados y reconstruidos con un diseño completamente diferente. La mayoría de los que se mantuvieron como puentes de viga cajón, como el puente Erskine ( ilustración ), fueron rediseñados o se les añadió refuerzo posteriormente. Algunos puentes fueron reforzados pocos años después de su inauguración y luego reforzados aún más años después, aunque esto se debió a menudo tanto al aumento del tráfico como a mejores estándares de diseño. El puente del valle de Irwell de 1970 fue reforzado en 1970 y nuevamente en 2000. ^{[ 5 ]}

Si son de hormigón, los puentes de vigas cajón pueden construirse in situ utilizando andamios , retirarse una vez finalizada la obra o por secciones si se trata de un puente segmentado . Las vigas cajón también pueden prefabricarse en un astillero y luego transportarse e instalarse con grúas .

En el caso de las vigas cajón de acero, estas se fabrican normalmente fuera de la obra y se colocan en su sitio con una grúa, uniendo las secciones mediante pernos o soldadura. Si se utiliza un tablero de puente de hormigón compuesto, este suele construirse in situ utilizando andamios temporales apoyados en la viga de acero.

Ambos tipos de puente también pueden instalarse mediante la técnica de lanzamiento incremental . Con este método, se suelen utilizar grúas pórtico para colocar nuevos segmentos sobre las partes ya construidas del puente hasta que se complete la superestructura.