1. INTRODUCCION

A través de la historia los puentes son elementos principales en las carreteras y sus funciones son distintas desde unir grandes tramos por la separación de un río, o los viaductos que sirven para unir caminos separados por terrenos. Estos además se deben construir de una manera funcional y segura para facilitar el desplazamiento de la población y realizar labores económicas y sociales.

En La Paz son muchas las condiciones que se deben tomar al momento de analizar y diseñar puentes, la peligrosidad y la vulnerabilidad sísmica, las cargas que soportan estas estructuras como: cargas vivas, accidentales, de impacto, etc.

El mal diseño de estas cargas producirá daños en el concreto y el acero. El tipo de cimentaciones también es importante ya que este conforma la raíz del puente sosteniendo en el suelo toda la estructura, y un mal diseño podría ocasionar daños.

2. PLANTAMIENTO DEL PROBLEMA

En este proyecto se va al lugar para ver la infraestructura y su diseño del puente, ver su funciones que ayudo este puente ya que con este puente llamado trillizos es más rápido movilizarse y ver qué cambio, beneficios que le dio a la Ciudad de La Paz.

2.1 Formulación Del Problema

¿Cuál es la infraestructura, diseño y funciones de los puentes trillizos?

3. DELIMITACION

3.1Delimitación TemáticaLa realización de esta investigación es poder identificar el diseño y funciones de los puentes trillizos.

3.2Delimitación EspacialEste proyecto está localizado entre Sopocachi bajo, San Jorge, Miraflores en el sector de la avenida de los leones y IV centenario

3.3Delimitación TemporalLa investigación de los puentes trillizos se realiza en el presente año.

4. OBJETIVOS

4.1 Objetivo General

Definir la estructura, diseño y funciones de los puentes trillizos de la Ciudad de La Paz.

4.2 Objetivo Específico

Especificar las funciones de los puentes trillizos Examinar la estructura y diseño de los puentes trillizos Explicar el financiamiento de los puentes trillizos Explicar los pasos de construcción de los puentes trillizos

5. JUSTIFICACION

5.1 Justificación Teórica

Se realiza la investigación para tener mayor conocimiento sobre puentes y especialmente en los puentes trillizos

6. MARCO TEORICO

6.1 Estructura de puentes

Un puente es una construcción que permite salvar un accidente geográfico como un río, un cañón, un valle, una carretera, un camino, una vía férrea, un cuerpo de agua o cualquier otro obstáculo físico. El diseño de cada puente varía dependiendo de su función y de la naturaleza del terreno sobre el que se construye.

Su proyecto y su cálculo pertenecen a la ingeniería estructural, siendo numerosos los tipos de diseños que se han aplicado a lo largo de la historia, influidos por los materiales disponibles, las técnicas desarrolladas y las consideraciones económicas, entre otros factores. Al momento de analizar el diseño de un puente, la calidad del suelo o roca donde habrá de apoyarse y el régimen del río por encima del que cruza son de suma importancia para garantizar la vida del mismo.(1)

6.2 Clasificación de puentes

Los puentes son estructuras que los seres humanos han ido construyendo a lo largo de los tiempos para superar las diferentes barreras naturales con las que se han encontrado y poder transportar así sus mercancías, permitir la circulación de las gentes y trasladar sustancias de un sitio a otro.(2)

Dependiendo el uso que se les dé, algunos de ellos reciben nombres particulares, como acueductos, cuando se emplean para la conducción del agua, viaductos, si soportan el paso de carreteras y vías férreas, y pasarelas, están destinados exclusivamente a la circulación de personas.

Las características de los puentes están ligadas a las de los materiales con los que se construyen:

4. Los puentes de madera, aunque son rápidos de construir y de bajo coste, son poco resistentes y duraderos, ya que son muy sensibles a los agentes atmosféricos, como la lluvia y el viento, por lo que requieren un mantenimiento continuado y costoso. Su bajo coste (debido a la abundancia de madera, sobre todo en la antigüedad) y la facilidad para labrar la madera pueden explicar que los primeros puentes construidos fueran de madera.

5. Los puentes de piedra, de los que los romanos fueron grandes constructores, son tremendamente resistentes, compactos y duraderos, aunque en la actualidad su construcción es muy costosa. Los cuidados necesarios para su mantenimiento son escasos, ya que resisten muy bien los agentes climáticos. Desde el hombre consiguió dominar la técnica del arco este tipo de puentes dominó durante siglos. Sólo la revolución industrial con las nacientes técnicas de construcción con hierro pudo amortiguar este dominio.

6. Los puentes metálicos, son muy versátiles, permiten diseños de grandes luces, se construyen con rapidez, pero son caros de construir y además están sometidos a la acción corrosiva, tanto de los agentes atmosféricos como de los gases y humos de las fábricas y ciudades, lo que supone un mantenimiento caro. El primer puente metálico fue construido en hierro en Coolbrookdale (Inglaterra)

7. Los puentes de hormigón armado, son de montaje rápido, ya que admiten en muchas ocasiones elementos prefabricados, son resistentes, permiten superar luces mayores que los puentes de piedra, aunque menores que los de hierro, y tienen unos gastos de mantenimiento muy escasos, ya que son muy resistentes a la acción de los agentes atmosféricos

Básicamente, las formas que adoptan los puentes son tres, que por otra parte, están directamente relacionadas con los esfuerzos que soportan sus elementos constructivos. Estas configuraciones son:

8. Puentes de viga. Están formados fundamentalmente por elementos horizontales que se apoyan en sus extremos sobre soportes o pilares. Mientras que la fuerza que se transmite a través de los pilares es vertical y hacia abajo y, por lo tanto, éstos se ven sometidos a esfuerzos de compresión, las vigas o elementos horizontales tienden a flexionarse como consecuencia de las cargas que soportan. El esfuerzo de flexión supone una compresión en la zona superior de las vigas y una tracción en la inferior

9. Puentes de arco. Están constituidos básicamente por una sección curvada hacia arriba que se apoya en unos soportes o estribos y que abarca una luz o espacio vacío. En ciertas ocasiones el arco es el que soporta el tablero (arco bajo tablero) del puente sobre el que se circula, mediante una serie de soportes auxiliares, mientras que en otras de él es del que pende el tablero (arco sobre tablero) mediante la utilización de tirantes. La sección curvada del puente está siempre sometida a esfuerzos de compresión, igual que los soportes, tanto del arco como los auxiliares que sustentan el tablero. Los tirantes soportan esfuerzos de tracción.

10.Puentes colgantes. Están formados por un tablero por el que se circula, que pende, mediante un gran número de tirantes, de dos grandes cables que forman sendas catenarias y que están anclados en los extremos del puente y sujetos por grandes torres de hormigón o acero. Con excepción de las torres o pilares que soportan los grandes cables portantes y que están sometidos a esfuerzos de compresión, los demás elementos del puente, es decir, cables y tirantes, están sometidos a esfuerzos de tracción.

Atendiendo a la función primordial que cumplen.

Acueductos. Puentes que conducen agua.

Viaductos. Puentes destinados al paso de vehículos.

Pasarelas. Puentes pensados para el uso exclusivo de peatones

Atendiendo al material del que están hechos

De madera. Los primeros puentes son simplemente uno o varios troncos uniendo dos orillas de un riachuelo

De piedra. La conquista tecnológica del arco permite construir puentes de piedra.

De hierro. La revolución industrial trae de su mano los primeros puentes de este material

De hormigón y acero. Los puentes actuales se construyen mezclando estos dos materiales

Atendiendo a la forma en que se soportan los esfuerzos

De arco:

11.Sobre tablero. El arco soporta el peso del tablero del que está colgado

12.Bajo tablero. El tablero está encima del arco que es quien soporta el peso del puente.

Colgante. El tablero cuelga de grandes pilares. Aquí no hay arcos.

6.3 Diseño de los Puentes Trillizos

Estos tres puentes, de características muy similares y de ahí el nombre de puentes Trillizos, ubicado en el sector Centro-Sur de la ciudad de La Paz y tienen el propósito de articular en sentido transversal, los ejes viales más importantes de la ciudad convirtiéndose así en un nuevo símbolo de la ciudad.Se trata de tres puentes con diseño extradosado (cables internos y externos al tablero del puente con pilones reducidos), una técnica novedosa en el diseño de puentes. (3)

Esta obra emblemática de la ciudad de La Paz que conectará por primera vez las laderas este y oeste, modernizando y potenciando el desarrollo urbanístico; dispondrá de los distribuidores intermedios que se convertirán en las verdaderas alternativas de integración vial; en su integridad los Puentes Trillizos cerraran un anillo de circunvalación de la ciudad dentro el Plan Urbano de Tráfico y Transporte. Sus distribuidores beneficiaran acortando y agilizando el paso a distintas zonas como: Alto Obrajes, Miraflores bajo, Zona Central, Sopocachi y otras.

Los Puentes Trillizos tienen un extraordinario diseño contemplado en la tipología extradosal que combina dos técnicas, los denominados puentes atirantados y aquellos con tramos embolados.

A nivel mundial, hace apenas 25 años aproximadamente se inició la construcción de esta tipología de puentes, lo extraordinario está en el diseño y el concepto mismo que resulta de la combinación de estas dos técnicas.

En los puentes atirantados, el tablero cuelga de los tirantes convirtiéndolos en los elementos de mayor relevancia.

Por el contrario, en los puentes con tramos en volados, cuya principal característica son los segmentos menores a los del atirantado, tienen pretensado interior y no requieren de tirantes; los puentes extradosados reúnen ambos elementos: dovelas o segmentos pretensados sujetos por tirantes. En resumen, en el tipo de puentes extradosados, tanto el pretensado interior como los tirantes, son los elementos que comparten la sustentación del tablero en la superestructura, que pasan sus esfuerzos a través de las pilas o pilares y los distribuyen mediante los pilotes que están entre 13 y 21 metros de profundidad.

6.4 Pasos de Construcción de los Puentes Trillizos

Es importante comprender que cuando se habla de la estructura de una obra, se habla del conjunto de todos sus elementos en disposición de soportar las cargas o

fuerzas que actuaran en ella. En el caso de los Trillizos se refiere a la suma de la infraestructura y la superestructura.

En esta primera parte se hará referencia a la Infraestructura de los Puentes, como la parte inferior de la estructura que se extiende desde los pilotes hasta la conclusión de las denominadas pilas que están por debajo de los tableros. Estos elementos se constituyen como soportes del puente compuestos por los pilotes, los cabezales de pilotes y las pilas.

Los Pilotes son aquellos elementos que transmiten los esfuerzos a los estratos del suelo más resistentes, por lo general se encuentra entre los 13 y 21 metros de profundidad desde el nivel de suelo. Los Trillizos apoyaran el total de su estructura en 42 pilotes distribuidos en las seis pilas de los cimientos.

Los pilotes están armados con una estructura de fierro de 1 pulgada, cada uno, tiene un diámetro de 1.50 metros.

La ejecución de la obra se inició con la excavación de las fundaciones, que consiste en dos grupos de pilotes anclados a una profundidad variable, pero en todos los casos su tope encontró el tipo de suelo más firme y resistente (formación La Paz).

La etapa de excavación de los pilotes fue la más complicada del proyecto, por lo dificultoso que significa la humedad, las filtraciones existentes, el tipo de suelo y el riesgo para los obreros en la época de lluvias. En una futura publicación abundaremos más sobre esta etapa.

Se utilizaron los métodos de Caisson y Tremie. El primero consiste en realizar excavaciones circulares de 2 metros de diámetro y de 0.50 a 1.50 metros de profundidad, para luego vaciar el hormigón contra las paredes de la exacción circular un anillo de hormigón armado, y repetir sucesivamente este proceso hasta encontrar un estrato desuelo resistente, que podría hallarse entre los 13 y 21 metros de profundidad. Una vez concluida la primera etapa, se utiliza el método Tremie, para colocar hormigón en el interior de la excavación del pilote, por medio de un tubo de acero que permite verter hormigón al mismo tiempo que desplaza o expulsa el agua hacia la superficie.

Luego se construyeron los cabezales dé pilotes, elementos de hormigón armado que se construyen encima del sistema de pilotes y sobre el cual emergen las Pilas. Las Pilas o pilares son aquellos elementos estructurales que trabajan a compresión y transmiten los esfuerzos de la superestructura a la fundación, son de hormigón armado de sección hueca constante y de un sólo fuste en toda su altura. Hasta el momento existen cuatro Pilas terminadas y una en pleno hormigonado,

dos de ellas corresponden al puente Orkojahuira con pilares de 41 y 35metros de alto respectivamente construidos con encofrados deslizantes.

Los otros dos corresponden al puente Kantutani, uno con 35.50 metros el segundo con 13 metros de alto y el único construido con el método tradicional de vaciado. El quinto Pilares del puente Choqueyapu que se encuentra en plena ejecución también por medio del método de encofrado deslizante y tendrá una altura de 40metros.

El método de encofrado deslizante consiste en una estructura portante de fierro y madera que le da forma al pilar y trepa por el con ayuda de 14 gatas hidráulicas que la desplazan a una velocidad de 18 a 20 centímetros por hora, su peso total aproximado es de 38 toneladas.

Otro de los elementos de la infraestructura son los estribos, ubicados en los extremos de cada puente, tiene la misión de contener los terraplenes de los accesos y la carga viva (peso de las personas y todo tipo de vehículos). Los Puentes Trillizos tendrán un total de 6 estribos.

Una vez concluidas las pilas se inició sobre ellas la Superestructura o parte superior del proyecto, compuesta por el tablero, los pilones centrales, los obenques y las barandas. La superestructura de este proyecto tiene una connotación estructural arquitectónica y artística, debido a su imponente tecnología y sus detalles estéticos. El Tablero esta hecho de dovelas o segmentos que forman la superficie por la que pasarán los automóviles y los peatones. Las dovelas tienen una losa inferior, paredes inclinadas y una losa superior. Que en definitiva llega a ser la losa superior o superficie total de los puentes. El Proyecto vial Puentes Trillizos alcanza alrededor de un kilómetro y medio de obra por un ancho de 15 metros, incluyendo los estribos, accesos y los tableros de los tres puentes.

El tablero se conecta monolíticamente con ambas pilas, formando un pórtico, y descansa sobre apoyos de neopreno en los estribos. La sección del tablero es un cajón mono celular de 15 metros de ancho y un peralte variable entre 3,5 metros sobre pilas y 2,1 metros en el centro del vano y cerca de los estribos. Las dovelas de inicio o arranque, son estructuras que servirán también para montar los denominados carros de avance que permitirán construir las dovelas inmediatas hasta cubrir las longitudes totales de los tableros. Los carros de avance son herramientas deslizables, que una vez concluidas las dovelas de arranque en las dos Pilas de cada puente, servirán para construir el tablero ayudando al armado y vaciado del hormigón de las demás dovelas hasta cerrar el espacio entre los dos pilares, cuyo punto central se denominará dovela de cierre.

Los carros de avance son equipos construidos de acero y tienen la capacidad suficiente como para que queden colgados de los mismos, el encofrado metálico, el acero estructural, el hormigón fresco de las dovelas y los andamios necesarios para la movilización del personal de construcción, su peso aproximado es de 33 toneladas cada uno.

El Pilón se puede describir como pilares que emergen de las dovelas de arranque o las primeras secciones del tablero que se construyen sobre las pilas. Los pilones tienen sección variable y permitirán sujetar y distribuir los obenques ó cables en forma de semiabanico. Los Trillizos tendrán seis pilones, todos de 16 metros de altura.

Los Obenques son cables exteriores que se observan en los puentes y sujetan la superestructura. En este formidable proyecto, se podrán apreciar seis pilones con los obenques (tirantes) distribuidos en forma de semiabanico, serán parte de la estructura, pero también servirán para explotar la iluminación y brillo de los Trillizos con todas las bondades de la luminotecnia.

6.5 Beneficios y Financiamiento de los Puentes Trillizos

Una mirada panorámica de los Puentes Trillizos es una nueva historia de la ciudad de La Paz constituyéndose en un hito de modernidad en el país que cambia satisfactoriamente de la Sede de Gobierno.

El Proyecto, además de acortar el tiempo de traslado entre las laderas este y oeste de la ciudad a sólo dos minutos en ruta continuada, permite mejorar las condiciones de vida de los vecinos y embellece el área con su moderno diseño. El congestionamiento vehicular es reducido considerablemente, evitando el paso de un gran número de motorizados por el centro de la ciudad.

Los vecinos que hasta hoy deben tomar dos y hasta tres vehículos de transporte público para pasar de una a otra ladera, ahorra pueden hacerlo de manera directa. Los conductores también tienen un ahorro en combustible y por ende en su economía.

Más allá de ser un megaproyecto, los Puentes Trillizos integran las realidades socioculturales y socioeconómicas de los paceños en general promoviendo el orgullo y la autoestima. En el ámbito empresarial es un ejemplo para las inversiones tanto del sector público como privado.

El Proyecto Vial Puentes Trillizos incluye la construcción de un sistema vial basado en tres Puentes: Kantutani, Choqueyapu y Orkojahuira; su estructura contiene pilas y pilones de imponente contextura unidos por tableros y aseguradas por obenques centrales que forman semiabanicos; accesos y estribos que pretenden mejorar y embellecer puntos intermedios y extremos de sus rutas, son

los componentes técnicos que uno a uno, se construyeron en el año del Bicentenario de la ciudad La Paz.

Los puentes son parte del Plan Maestro Urbano de Tráfico y Transporte del Gobierno Municipal de La Paz. Es así que el año 2006, el Gobierno central a través del Ministerio de Planificación firma un Contrato de Préstamo con la Corporación Andina de Fomento – CAF por 14.3 millones de Dólares Estadounidenses, destinados en su integridad a la ejecución de este formidable proyecto y el Gobierno Municipal de La Paz es el organismo ejecutor a través de la Unidad Coordinadora de los Puentes Trillizos.

6.6 Datos Técnicos de los Puentes Trillizos

13.Tres puentes atirantados con pilotes centrales y obenques semiabanico14.Puente kantutani: 233metros15.Puente Choqueyapu: 195metros 16.Puente Orkojahuira: 215 metros17. Inicio de obra: 25 de octubre de 200718.Conclusión de obra: diciembre 2009

7. METODOLOGIA

7.1 Enfoque de la investigación

El enfoque de la investigación es cualitativa ya que no se usa probabilidades

7.2 Tipos de estudio

El tipo de estudio es descriptivo ya que en el proyecto se describe todas las características cualitativas de un Puente.

7.3 Diseño de investigación

El diseño de investigación es no experimental y longitudinal.

7.4 Métodos

El método se emplea es de manera inductiva.

7.5 Técnicas

La técnica que se utiliza para la investigación es la observación, ya que se necesitara el criterio de otros ingenieros expertos en el tema estructural.

8. ANEXOS

Construcción de los puentes trillizos

Puentes trillizos

En Construcción de los Puentes Trillizos

Puentes Trillizos Concluidos

9. BIBLIOGRAFIA

- http://www.construmatica.com/libros/l/caminos_en_el_aire_los_puentes/30924 

- http://www.arqhys.com/contenidos/puentes-tipos.html- Por: Angélica Michel Echeverría Composición: P&C

http://revistapyc.com/Articulos/Grupo47/ART-47-C.pdf- Autor: Arenas, J.Editorial: Colegio de Ingenierios de Caminos, Canales y

Puertos

http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0053-02/contenido/9_clasificacion_puentes.htm

- https://voceroboliviano.wordpress.com/2010/12/02/los-puentes-trillizos-3-

Caminos en el aire. Los Puentes.

Autor: Arenas, J.Editorial: Colegio de Ingenierios de Caminos, Canales y Puertos]

: http://www.arqhys.com/contenidos/puentes-tipos.html

http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0053-02/contenido/9_clasificacion_puentes.htm

Por: Angélica Michel Echeverría Composición: P&C