Tema: Italia: Puente sobre el estrecho de Mesina

Puente sobre el estrecho de Mesina

El 12 de octubre de 2005, el consejo de administración del consorcio público italiano Estrecho de Messina procedió a abrir las ofertas económicas y a hacer pública la puntuación de las ofertas técnicas en el concurso para construir el puente sobre el Estrecho de Messina. El consorcio del que forma parte Sacyr, división de construcción del grupo Sacyr Vallehermoso, presentó la mejor oferta técnica y económica (98 puntos frente a 52,5) para construir el puente sobre el Estrecho de Messina (Italia) por un importe de 3.880 millones de euros. El presupuesto de licitación era de 4.400 millones de euros. El consorcio del que forma parte Sacyr con un 18,7% está compuesto demás por las empresas italianas Impregilo (45%), Condotte (15%), CMC (13%) y ACI (2%) y por la japonesa IHI (6,3%).





El puente sobre el Estrecho de Messina unirá la región de Reggio Calabria al sur de la Península Itálica con la isla de Sicilia. Es el mayor proyecto de obra civil actualmente en marcha en Europa y tendrá el mayor vano del mundo en un puente (3.300 metros). Hoy el récord del mundo lo ostenta el puente Akashi, en Japón, con 1.990 metros. Constará de dos calzadas de autopista con tres carriles por sentido, una doble vía de ferrocarril y carriles de emergencia con una capacidad de tráfico será de 6.000 vehículos a la hora y 200 trenes al día.

El puente estará preparado para soportar terremotos de hasta 7,1 grados en la escala Richter y vientos de hasta 216 kilómetros por hora. Se estiman 6 años para la construcción del puente, que tendrá una altura máxima de 65 metros por encima de la línea de mar para permitir el tráfico marítimo en una franja de 600 metros. Las dos torres que soportarán el peso del puente y lo sostendrán mediante cables de acero tendrán una altura de 382,6 metros.

Características principales del puente
Para el diseño de una estructura de cruce, en el proyecto preliminar se optó finalmente por un puente suspendido de un único vano de 3.300 metros de longitud, por lo que va a contar con el vano central más largo del mundo.

La cubierta tiene una longitud de 3.666 metros, incluidos los dos vanos laterales de suspensión, y una anchura de 60 metros. La estructura se compone de tres secciones transversales rectangulares: dos laterales para los carriles y una central para la vía férrea. El tramo de carretera consta de tres carriles de 3,75 metros de anchura en cada sentido (dos de marcha y uno de emergencia). El tramo férreo consta de dos vías y dos aceras laterales para
peatones.

Sección del puente:




La altura de las dos torres se ha fijado en 382,60 metros para permitir un espacio de navegación con una altura mínima de 65 metros (en presencia de condiciones de carga máxima) y una anchura de 600 metros; la altura del anclaje de la cubierta en el lado siciliano se ha rebajado 11 metros, lo que va a influir muy beneficiosamente en el medio ambiente.

Pilar del puente:




El sistema de suspensión del puente se afianza mediante dos pares de cables de acero, cada uno con un diámetro de 1,24 metros y una longitud total entre los bloques de anclaje equivalente a 5.300 metros.

Este puente de vano único puede resistir terremotos de 7,1 en la escala de Richter (mucho peores que el que devastó Messina en 1908). Asimismo, puede soportar vientos de más de 200 Km/h gracias a su configuración aerodinámica.

La tecnología de construcción empleará técnicas y materiales fiables que llevan mucho tiempo probándose en este campo de la ingeniería. Asimismo, es importante tener en cuenta que los materiales se van a llevar ya prefabricados a la zona de obras con las máximas garantías en términos de calidad, de cumplimiento de los plazos de construcción e impacto mínimo en el medio ambiente.

Características del proyecto

Diseñadores
• Más de 100 profesionales e ingenieros reconocidos internacionalmente.
• 12 institutos universitarios y científicos nacionales e internacionales.
• 39 empresas y asociaciones nacionales e internacionales.

Proyecto técnico
• 3.300 metros – longitud del vano central
• 3.666 metros – longitud total
• 60,4 metros – anchura de la cubierta suspendida
• 382,60 metros – altura total de las torres
• 2 pares de cables de suspensión
• 5.300 metros de longitud con un diámetro de 1,24 metros - dimensiones de los cables
• 44.352 hilos por cada cable
• 65 metros de altura por 600 de anchura – espacio central mínimo navegable
• 12 millones € de coste de la oferta

Ingeniería: COWI – Puente colgante

Capacidad de la carretera y la vía férrea
• 6 carriles, 3 en cada sentido (1 rápido, 1 normal, 1 de emergencia)
• 2 vías de servicio
• 2 vías férreas
• 6.000 vehículos/hora y 200 trenes/día – capacidad teórica de tráfico

Las cantidades principales:

Del puente colgante
�� Hormigón en cimentaciones de las torres 160.000 m3
�� Hormigón de los bloques de anclaje 560.000 m3
�� Estructura metálica de las torres 108.000 t
�� Cables de suspensión y péndulos 170.400 t
�� Estructura metálica del tablero 66.500 t

De los accesos
�� Viaductos 4,6 km
�� Túneles a cielo abierto 2,0 km
�� Túneles convencionales 49,9 km
�� Trincheras 8,0 km
�� Movimiento de tierras totales 21,6 mil. T
�� Material a vertedero 7,0 mil. t

Enlaces por carretera y vía férrea
• 20,3 km. totales de enlaces viarios
• 19,8 km. totales de enlaces ferroviarios
• 10,5 km. de las carreteras en Sicilia: 6,9 de túneles + 1,5 de viaducto + 2,1 en superficie
• 15,2 km. de vías férreas en Sicilia: 13,8 de túneles + 0,4 de viaducto + 1 en superficie
• 9,8 km. de carreteras en Calabria: 6,3 de túneles + 1 de viaducto + 2,5 en superficie
• 4,6 km. de vías férreas en Calabria: 4,4 de túneles + 0,1 de viaducto + 0,1 en superficie

Medio ambiente y análisis de costes y beneficios
• 25% menos de impacto sobre el medio ambiente y la región circundante en comparación con el proyecto propuesto en 1992.
• 21 Km. menos de túneles ferroviarios
• 2.000 metros menos de viaductos en todos los enlaces
• 12.750.000 menos de toneladas de madera – un ahorro equivalente a la energía consumida por los ferrys que cruzan el estrecho en un periodo de 30 años (consumo de energía/emisiones de gas oficialmente declarados).
• 9% - 12% Tasa Interna de Retorno

Seguridad
• Resistencia sísmica de 7,1 en la escala de Richter
• Resistencia a vientos de más de 200 Km./h, gracias a su configuración aerodinámica
• Abierto 365 días al año y 24 horas al día

Tarifas medias
• Vehículos terrestres: las tarifas son similares a las de los ferrys que cruzan el estrecho. Se han incluido todos los costes adicionales a pesar del ahorro de tiempo.
• 5 euros para las motocicletas Entre 9,50 y 16 euros para los automóviles (si regresan en el plazo de/después de 3 días) Entre 50 y 63 euros para los camiones (si regresan en el plazo de/después de 6 días) 80 euros para los autobuses y autocares
• Tráfico ferroviario: la tarifa vigente que abonan las Divisiones de Pasajeros y Mercancías de Trenitalia a RFI se ha incrementado por mejora del servicio.

Cualquier coste añadido será cargado a los usuarios.

Promedio de ahorro de tiempo por trayecto
• 2 horas en tren
• 1 hora en vehículo a motor

Plan económico-financiero
• 4.600 millones de euros de coste de las obras: puente y enlaces (valor en 2002)
• 6.000 millones de euros de requisitos financieros totales teniendo en cuenta la inflación y la deuda financiera
• No se requiere financiación estatal o 40% de la financiación, equivalente a 2.500 millones de euros, mediante una ampliación de capital. o 60% de la financiación mediante créditos para proyectos de los mercados financieros internacionales. Estos créditos quedarán garantizados únicamente por los flujos de caja generados por la explotación del Proyecto.

Impacto socioeconómico
• Creación de 40.000 puestos de trabajo en las regiones circundantes durante los 6 años de la fase de construcción.
• 6.000 millones de euros de impacto económico durante la fase de construcción.
• En la fase de explotación, el puente actuará impulsando el desarrollo y aportando resultados extraordinariamente positivos al sistema industrial y económico del sur de Italia.

Calendario
• Seis años para la finalización de las obras
• Inauguración del puente en 2012
• 200 años de servicio

Récord
• 3.300 metros de longitud del vano central – 1.991 metros tiene el del puente Akashi (Japón)
• 60,4 metros de anchura de la cubierta suspendida - 41 metros tiene la del puente Tsing Ma (Hong Kong)
• 382,60 metros de altura de las torres - 297 metros tienen las del puente Akashi (Japón)
• 4 cables – sistema de suspensión - 2 tiene el puente Akashi (Japón)
• 1,24 metros de diámetro de los cables de suspensión - 1,12 metros tienen los del puente Akashi (Japón)
• 44.352 hilos en cada cable de acero - 36.830 tiene el puente Akashi (Japón)

Otras curiosidades acerca del Puente
La decisión de realizar un puente suspendido en lugar de un túnel sumergido como en el Canal de la Mancha se tomó después de realizar un análisis detallado de las opciones más significativas de túneles submarinos y sumergidos:

Para la construcción de túneles submarinos son necesarias condiciones geomorfológicas más favorables en caso de estratos compactos e impermeables a una profundidad moderada del lecho marino para que las excavaciones puedan realizarse con seguridad y rapidez (como en el caso del Túnel de la Mancha). En el Estrecho de Messina, la geología del terreno y la
existencia de fallas (superficies discontinuas en profundidad) dificultan especialmente el uso de esta solución. Asimismo, se encuentran rocas impermeables a una profundidad de 250 m. por debajo del nivel del mar.
Además de una presión hidrostática muy elevada que puede provocar la inundación del túnel, descender a dicha profundidad supone también un desarrollo desproporcionado de las rampas de acceso. No resultaría práctico tener que construir en torno a 47 km. de túneles para cruzar un estrecho marino de tan sólo 3,9 km. de longitud, con costes y plazos de construcción
inciertos (y ciertamente mucho más elevados y prolongados que los de la construcción de un puente).

El concepto de túnel submarino, basado en el Principio de Arquímedes, fue presentado al Consorcio de Ideas en 1969 por el Grupo Alan Grant. Se prestó una gran atención a los estudios de viabilidad al intentar optimizar los beneficios y minimizar los inconvenientes. El túnel tenía la ventaja de no afectar al entorno paisajístico y estar estrictamente condicionado (dentro de
ciertos límites) por la ubicación del cruce. No obstante, también incluía muchos elementos desfavorables, principalmente atribuibles a la incertidumbre de los parámetros de diseño, la incertidumbre sobre la técnica de ejecución, los servicios facilitados tanto en términos de viabilidad como de plazo de tiempo y el riesgo de imprevistos. Los efectos en el entorno y las
corrientes submarinas, la considerable sensibilidad a las acciones marinas y la vulnerabilidad a las acciones hostiles (por ejemplo, sabotaje y terrorismo) también deben ser tenidos en cuenta. Los costes y periodos de ejecución planeados fueron muy estrictos y extremadamente inciertos debido a la falta total de experiencia en la construcción de este tipo de túneles.

La solución al aire libre con un puente suspendido se considera la más tradicional, aunque el puente dispondrá de un vano mucho más largo que el mayor de los puentes de este tipo.

Las ventajas del proyecto del puente son la experiencia estructural y de gestión que abarca más de un siglo y cientos de construcciones en todo el mundo (la "vida acumulada" de los 115 puentes atirantados más largos asciende a más de 4.800 años hasta la fecha). Por lo tanto, se han probado y comprobado las metodologías de diseño y ejecución que se van a emplear. El puente atirantado es el menos vulnerable a terremotos de las tres alternativas, no provoca ningún efecto sobre el entorno marino ni en la navegación, ofrece el mayor grado de seguridad y comodidad (incluida la comodidad psicológica) para los usuarios, y no presenta ningún problema particular de funcionamiento o mantenimiento. En lo que respecta a la eficiencia de transporte, al contrario que el resto de las soluciones, el puente ofrece la posibilidad de crear una plataforma única y vasta de uso flexible y puede hacer frente a todos los requisitos de tráfico previsibles, incluso en caso de emergencia. Por último, la construcción del puente precisa unos plazos y costes menores y más predecibles.

Por consiguiente, las ventajas esenciales de esta solución son las siguientes:
• Uso de tecnologías probadas y comprobadas;
• Mayor seguridad y eficiencia; menor sensibilidad ante sucesos extraordinarios, incluidos el sabotaje y el terrorismo;
• Menor plazo de construcción y menores costes de construcción y operativos que en las otras soluciones;
• Mantenimiento simple y seguro;
• Ninguna interferencia con el delicado entorno marino del Estrecho;
• Ningún efecto psicológico negativo sobre los usuarios;
• Efectos positivos sobre el mundo científico y de los negocios con importantes efectos sobre la imagen del país;
• Relación favorable entre costes y beneficios, superior a la de las demás soluciones.

Antes de decidirse por la elección del diseño de vano único, se sopesó la posibilidad de construir un puente suspendido más pequeño. Las opciones eran un puente con dos torres en aguas relativamente poco profundas o un puente con una única torre central en aguas más profundas (150 m.). Se encontraron muchos elementos desfavorables respecto a la seguridad, construcción y mantenimiento como consecuencia de la profundidad, las fuertes corrientes irregulares del Estrecho, la presencia de fallas activas, una mayor sensibilidad frente a los terremotos y los peligros derivados de la interferencia con el
tráfico marítimo en un canal navegable que ya es especialmente exigente.

Por lo tanto, las soluciones de doble vano se descartaron definitivamente a causa de las observaciones anteriores y en consideración a los siguientes argumentos:

• La falta de experiencia en la construcción y mantenimiento de estructuras de puentes a profundidades marítimas similares, en condiciones tan adversas;
• La falta de ventajas importantes y decisivas en cuanto a la respuesta estructural así como en cuanto a los gastos por su construcción;
• El grave impacto temporal y permanente sobre el entorno marino;
• El impacto sobre la fluidez y seguridad de la navegación en el Estrecho.

Las comisiones supervisoras (Autoridad Supervisora de Ferrocarriles Estatales italiana, la Comisión del Ente encargado de las carreteras - ANAS y el Consejo Nacional de Obras Públicas) consideraron como "poco fiable la construcción de una torre en el mar" y, en consecuencia, dieron su visto bueno al desarrollo de la propuesta de un puente atirantado de vano único.

A pesar de los fuertes vientos que pueda haber en la zona, el puente estará abierto siempre debido a su estabilidad intrínseca y al uso de barreras especiales de protección contra el viento que permitirán que el tráfico circule con normalidad incluso en presencia de fuertes vientos. En lo que respecta a la estabilidad, el Puente, que se define como “concebido por el viento”, tiene
un perfil alar con características aerodinámicas que le permiten soportar vientos que alcanzan velocidades superiores a 216 Km/h (en más de veinte años de control eólico efectuado por un centro meteorológico local especializado, nunca se han alcanzado velocidades del viento superiores a 150 Km/h). Años de estudios sobre los túneles eólicos han permitido que se pueda proporcionar una estabilidad óptima y un cruce cómodo en condiciones de vientos de fuerza media/baja y alta.

Los puentes suspendidos no suelen verse afectados por los terremotos. La configuración estructural de un puente posee un tipo de “aislamiento” natural procedente de las frecuencias características de los movimientos sísmicos (períodos de fracciones de segundos). Ello ayuda a “aislar” la estructura frente a las posibilidades físicas de períodos de vibración de varios segundos y
de decenas de segundos. Una clara prueba de ello es el puente Akashi en Japón que fue golpeado por el devastador terremoto Kobe en enero de 1995 (7,2 grados en la escala de Richter). El epicentro real se situó muy cerca del puente que resistió los efectos sin sufrir ningún daño.

El puente sobre el Estrecho de Messina ha sido concebido para soportar un terremoto “extremo” de una magnitud de unos 7,1 en la escala de Richter (el máximo registrado en Italia) con un foco a unos 15 km. del puente. Un terremoto de esas
características es muy inusual y la probabilidad de que se produzca seguirá siendo muy reducida durante muchos siglos. El diseño del puente permitiría que las estructuras continuaran intactas (es decir, reaccionan en un campo elástico), incluso en el supuesto de un terremoto extremo, con mejores resultados que los exigidos en las especificaciones del diseño. El potencial sísmico de la zona señala que es poco probable la ocurrencia de un terremoto de una magnitud mucho mayor. Los viaductos y túneles del puente están diseñados conforme a los más avanzados criterios antisísmicos, de acuerdo con los términos legales.

Incluso durante su construcción los puentes atirantados no son más vulnerables a los terremotos. Por ejemplo, las torres aisladas se encuentran bajo una menor tensión y poseen una mayor capacidad para “filtrar” los movimientos sísmicos. En cualquier caso, la adopción de unas medidas adecuadas de construcción asegurará que no se produzca ningún impacto.
En lo que respecta a los movimientos tectónicos lentos (entre las costas), estudios acreditados realizados durante más de 20 años por diferentes organismos usando técnicas tradicionales y por satélite han llegado a la conclusión de que no existen deformaciones importantes en la región del Estrecho. En cualquier caso, el último estudio realizado por el ENEA (Ente
italiano para las Nuevas Tecnologías, Energía y Medioambiente) afirma que los movimientos teóricos entre las torres del puente sólo darían lugar a pequeñas variaciones y tendrían “muy pocos efectos sobre la estabilidad de la estructura en su conjunto ".

Ante la posible ocurrencia de un tsunami, los proyectos preliminares de 1992 y 2002 y el estudio de impacto medioambiental de 2003 lo tuvieron en cuenta.

Los estudios han considerado las tres clases principales de tsunamis:

- Terremotos con el epicentro en mar o en tierra, cercanos a la costa. Buenos ejemplos de esta clase son el terremoto que ocurrió en el Estrecho de Messina en 1908 y el que tuvo lugar en la llanura de Gioia Tauro en 1783.

- Actividad volcánico-tectónica (explosiones, hundimientos del borde de la caldera y hundimientos de depósitos acumulados) a lo largo del arco de las islas Eolias o en uno de los volcanes submarinos del mar Tirreno como los montes submarinos Vavilov o Marsili. El 30 de diciembre de 2002 el hundimiento de la escoria del Estrómboli, que provocó un tsunami devastador, es un buen ejemplo de esta clase de causa.

- Desprendimientos enormes de tierras a lo largo de la costa o en pendientes submarinas. Un ejemplo característico de esta clase de fenómeno es el desprendimiento de tierras ocurrido el 6 de febrero de 1783 en el monte Paci, situado al sudeste de Sicilia y que provocó un terremoto de la misma agnitud que el que había tenido lugar en la llanura de Gioia Tauro el día anterior.

En la bibliografía científica, nos encontramos un tipo más de fenómeno que puede ocasionar un tsunami, a saber, la caída de un asteroide en el mar, junto a una masa de tierra. No obstante, es un suceso altamente improbable que, además, es muy difícil de incluir en un plan de emergencia.

Con carácter general, la altura de una ola en la zona del Estrecho no sube por encima de los 10-12 metros. No obstante, sus posibles daños dependen de su longitud, que puede extenderse por varios kilómetros y cuyos efectos estarían más cercanos a los de una marea excepcionalmente alta, en vez de un maremoto. Incluso las olas más altas no afectarían la zona del puente que, a causa de la orografía del Estrecho, no se verían “respaldadas” por olas del norte o del sur. De hecho, las olas generadas por el terremoto de 1908 tenían una altura de 10 m. e incluso superior hacia el sur del Estrecho (en la zona del Reggio) pero “sólo” de 2-4 m. a lo largo de la línea Ganzirri-Cannitello e inferior a 1 m. en Ganzirri-Punta Faro.

En cualquier caso, los componentes estructurales cruciales del puente no estarían expuestos al riesgo puesto que:
- los cables, los anclajes y la ubierta no podrían ser alcanzados por las olas, ya que estarían situados a más de 60 m. sobre el nivel del mar;
- las dimensiones de las torres se han concebido para soportar los potentes efectos sísmicos y eólicos y sus cimientos están afianzados a gran profundidad; en consecuencia, no podrían verse dañadas ni por olas superiores a las mencionadas con anterioridad.

Podemos concluir que un tsunami no amenazaría al puente sino más bien a la población y a los edificios que se encuentren a lo largo de la línea costera.




Vista desde Calabria:




Vista desde el mar:



http://www.gruposyv.com/syv/reposito...%20MESSINA.pdf