Nueva construcción del puente Schiersteiner: rodamientos esféricos para 6.000 t de carga estructural

El puente de la autopista anterior en el curso de la A643 fue construido en 1962 y conecta Wiesbaden-Schierstein y Mainz-Mombach. Debido al considerable aumento del volumen de tráfico (90.000 vehículos diarios), ahora dará paso a una nueva construcción compuesta por dos partes con una longitud de 1.280 m y 1.285 m, respectivamente. El puente de vigas cajón tiene tres carriles de circulación, un carril para averías, así como carriles para bicicletas y pasarelas con una anchura de 21,72 m.

La primera superestructura se ha erigido aguas abajo desde 2013, acomodando el tráfico en ambas direcciones desde noviembre de 2017. Mientras tanto, el viejo puente fue desmantelado y la segunda nueva construcción, en parte utilizando los antiguos cimientos, está programada para ser terminada en 2021.

Lo más destacado de la construcción
El punto culminante ambicioso en términos de construcción en 2016 fue la flotación y elevación de la pieza central de 120 metros a través del río Rin. Ya en el curso de la planificación, había que estimar a qué movimientos y fuerzas se verían sometidos los rodamientos durante este complejo proceso de instalación.

30 rodamientos esféricos para hasta 6.000 t y 1,5 % de rotación
Se predijeron grandes rotaciones del 1,5%. Al mismo tiempo, los rodamientos deben soportar elevadas cargas verticales de más de 6.000 t. Por eso se utilizaron rodamientos esféricos con una combinación de deslizamiento consistente en MSM® (MAURER Sliding Material) y chapa de acero inoxidable.

Las grandes rotaciones fueron posibles gracias a una articulación interna especialmente adaptada, la calota, que se fabricó con material MSA® de alta resistencia. MSA® es una aleación metálica especial que evita cualquier tipo de corrosión y tiene una vida útil de 100 años, incluso bajo condiciones ambientales muy duras.

Los 30 rodamientos esféricos se han instalado en el primer puente del río en el otoño de 2017.

Juntas de expansión de calzada con reducción de ruido
La estructura también cuenta con juntas de expansión de vigas giratorias con una capa de reducción de ruido en la parte superior. Estos puentean los huecos estructurales debidos a los movimientos térmicos en ambos extremos del tablero del puente. Al mismo tiempo, debe garantizarse un funcionamiento seguro y duradero en un cruce de tráfico de 90.000 vehículos al día. Con este tipo de juntas de dilatación, el nivel de ruido al pasar el puente puede reducirse entre un 40 y un 60 %. El tipo de construcción de las juntas de dilatación de las vigas giratorias no incluye componentes que requieran un mantenimiento exhaustivo. Las juntas de dilatación de las vigas giratorias permiten un control positivo elástico, creando espacios de junta de igual tamaño. Además, este principio permite movimientos del puente a prueba de restricciones y fatiga en todas las direcciones durante un período de 50 años o más.

El diseño está de acuerdo con la normativa, y la reducción de ruido ha sido confirmada por el Ministerio Federal de Transporte e Infraestructura Digital (BMVI). Todos los componentes que soportan la carga y los elementos romboidales que reducen el ruido en la superficie de la junta están soldados; no se utilizan conexiones atornilladas de alto mantenimiento.

En total, en la primera superestructura se instalaron cuatro juntas de dilatación de calzada de 22 m de anchura. Los movimientos tolerables del puente en dirección longitudinal oscilan entre 700 mm y 1.100 mm; para una junta de dilatación de un solo perfil, ascienden a 95 mm.

De acuerdo con el Documento de Idoneidad Técnica Europeo ETA-06/0131), MSM® tiene una presión característica específica alta y certificada de 180 N/mm². Incluso con un factor de seguridad de 1,4 incluido en el cálculo, es posible una alta presión de 128 N/mm² en este material deslizante. De este modo, las dimensiones de los rodamientos esféricos se podían reducir a un mínimo de aproximadamente 1.600 x 1.500 x 380 mm (hasta un peso de 4.600 kg por rodamiento). En comparación con los rodamientos habituales, esto significa un ahorro de volumen de aproximadamente el 30 %. La fricción que se produce con esta combinación de deslizamiento está limitada al 2% debido a MSM®.