Cómo construyen puentes si hay agua en el camino

Para construir una estructura submarina, necesitarás una ingeniería interesante. Un gran puente sobre un río o una bahía tiene sus cimientos bajo el agua. Es aún más complicado con los túneles submarinos. La construcción submarina es un desafío. Los ingenieros deben lidiar con la presión del agua y la corrosión del agua salada. También existe el problema de encontrar los materiales adecuados.

Los más típicos son el hormigón, el acero y el cristal acrílico. El hormigón no es afectado por las corrientes de agua y no se daña con el agua salada. El acero proporciona construcciones submarinas con una estructura fuerte. Y el vidrio acrílico es resistente, duradero y soporta la luz solar. También es transparente, por eso se usa a menudo para hacer ventanas en edificios submarinos. Como sea, cuando el agua es poco profunda, no es tan difícil construir algo allí. Los constructores crean una base temporal. Luego, encima de ella construyen varios pilares que sostienen la estructura superior.

Pero si las aguas son profundas, los ingenieros deben utilizar otros métodos. Según el que elijan, el agua se extrae o se desvía durante el proceso de construcción. Uno de esos métodos implica el uso de un conjunto de grandes pilotes hincados. Son unas columnas largas y delgadas hechas principalmente de acero. Pero su interior es parcialmente hueco. Con la ayuda de un enorme martillo, se introducen en el lecho de agua, como clavos en un trozo de madera.

Después de eso, estas columnas de acero se llenan de hormigón a través de un tubo especial. El hormigón desplaza el agua que antes estaba en el pilote. Además, este material tiene la capacidad de fraguar incluso cuando está rodeado de agua. Es por eso por lo que los pilotes hincados eventualmente se convierten en una base estable para construcciones sobre el agua y bajo el agua. Los pilotes hincados son una forma muy rentable de construir algo que debe fijarse en su lugar. Evitan que las cosas se muevan por la corriente de agua.

Otra forma de construir estructuras submarinas son las ataguías. Se construyen temporalmente y permiten a los trabajadores crear un espacio seco para la construcción. El agua sale de este cercamiento y la ataguía funciona como una presa. Una ataguía terminada parece un pozo masivo con paredes altas rodeadas de agua. Estas se hacen de rocas, acero e incluso tierra, y pueden hacerse rápidamente y quitarse aún más rápido. Pero el proceso de colocar una ataguía es complicado y desafiante para los ingenieros. Tienen que asegurarse de que la estructura no se inunde ni se derrumbe.

La forma más sencilla de construir una ataguía es apilar un montón de tierra. Pero en este caso, los trabajadores generalmente tienen que fortalecer la construcción de alguna manera. Ayuda a protegerla de los daños provocados por el agua. Una vez que la ataguía está lista, las bombas extraen el agua de su interior. A veces, es demasiado caro construir una ataguía muy profunda y fuerte. En este caso, los constructores utilizan varias bombas potentes que eliminan el exceso de agua cuando se filtra a través de las paredes de la ataguía.

Si una ataguía comienza a fallar, este proceso es lento y, afortunadamente, predecible. En el sitio de construcción no solo hay bombas principales sino también de respaldo. En caso de emergencia, pueden acelerar el proceso. Luego, el agua se mantiene fuera durante el tiempo que el personal necesita para evacuar. Las ataguías se utilizan con mayor frecuencia durante la construcción de presas y puentes. Pero cuando un barco grande (como un crucero moderno) necesita ser reparado, los ingenieros también usan ataguías. Estos buques son demasiado grandes para llevarlos a tierra. Y una ataguía hace un cierre seco perfecto. El barco queda aislado del agua y los mecánicos pueden repararlo donde sea que se encuentre.

Además, cuando es necesario ampliar un crucero, los ingenieros construyen una ataguía a su alrededor. Luego bombean toda el agua desde el interior, creando un lugar de trabajo seco. El barco se corta en dos partes y comienza el proceso de alargamiento. Hay varios tipos principales de ataguías: reforzadas, celulares, rellenas de roca o de tierra. Para cada una de ellas, los ingenieros deben determinar la mejor profundidad a la que se debe colocar la pared en el suelo. Depende del tipo de suelo y del propio depósito de agua.

Las ataguías reforzadas se utilizan principalmente durante la construcción en aguas poco profundas. Tal estructura es en realidad una pared de tablestacas. Esas son partes con bordes entrelazados. Por lo general, están hechos de acero. Pero el material también puede ser hormigón armado o madera. Las tablestacas crean algo así como una caja alrededor del área necesaria.

Las ataguías celulares también están hechas de tablestacas. Pero en este caso, las pilas tienen una forma especial. Después de conectarse, forman células que se llenan de tierra o arcilla. Las células, a su vez, crean un muro estanco. Gracias a su estructura, es excepcionalmente estable.

Las ataguías llenas de rocas se utilizan cuando hay mucha roca en el sitio de construcción. Se construyen sobre el suelo. Esto evita que el agua se filtre en la ataguía. Y las rocas sirven de refuerzo.

Las ataguías de tierra se construyen en áreas donde el agua tiene menos de 3 m de profundidad. Se crean a partir de los materiales que están a mano: arcilla, arena, ¡incluso tierra! También hay ataguías de pared simple y doble.

El primer tipo se utiliza cuando el área de la construcción no es grande y la profundidad es superior a 6 m. Tales ataguías son típicamente necesarias para construir puentes. La madera o las láminas de madera se colocan en el lecho del mar o del río. Después de eso, se agregan láminas de hierro o acero en el interior. A ambos lados del muro, los trabajadores colocan sacos de arena medio llenos. Finalmente, el agua se bombea y la ataguía está lista para su uso.

La ataguía de doble pared se utiliza para grandes áreas de construcción y cuando el agua es muy profunda. Estos sitios de construcción necesitan soportes más poderosos. Esta ataguía más resistente tiene dos paredes, lo que le proporciona una estabilidad adicional. Dos pilas se empujan hacia el lecho de agua con algo de espacio en el medio (cuanto más profundo es, mayor es el espacio entre las paredes). Entonces se unen entre sí. Después de eso, este espacio se llena de tierra.

Las ataguías no son baratas. Esto significa que si se usa una para un proyecto, no hay otras opciones disponibles. Por ejemplo, es la mejor forma de construir presas permanentes. Cuando se construyó la presa Hoover, se colocaron varias ataguías para desviar el agua del río Colorado. Tan pronto como se termina el proyecto, el agua se bombea de nuevo a la ataguía. Y sus paredes (sean las que sean) se eliminan.

Una forma más de construcción submarina son los pozos de cimentación. Son estructuras impermeables que se introducen en el agua. Incluso abiertos, permanecen secos por dentro. Los trabajadores pueden seguir cavando hasta llegar a una superficie sólida. Ahí es donde se colocará el pozo. Lo que es tan diferente acerca de los pozos de cimentación es que eventualmente se convierten en parte de los cimientos de, digamos, un puente o una presa.

Y aunque no pienses en un puente o una presa como una “construcción submarina”, la mayoría de sus elementos cruciales están bajo el agua. Por ejemplo, un puente grande no podría soportar su peso sin torres de soporte masivas. Y están en el agua. Hay varios tipos de pozos de cimentación: abiertos, neumáticos y de caja. Los pozos de cimentación abiertos no tienen fondo. En realidad, son solo paredes verticales que permiten a los constructores cavar en la parte inferior de ellas.

Los pozos de cimentación neumáticos evitan que el agua se filtre mediante el uso de aire comprimido. Esto ayuda a mantener la misma presión dentro y fuera de la construcción. Cuando los trabajadores extraen algunos materiales, estos se envían a través de un tubo de lodo especial. Cuando el pozo de cimentación llega al lecho de roca, los trabajadores lo llenan de hormigón. A diferencia de otros, una caja de pozo de cimentación tiene piso. Y los trabajadores la bajan sobre una base que se construye de antemano.

Durante la construcción del puente de Brooklyn, los ingenieros utilizaron dos pozos de cimentación masivos. Gracias a ellos, llegaron al lecho de roca y crearon los cimientos de las torres del puente. Y luego también está la construcción fuera del sitio. Ahí es cuando las cosas no solo se construyen, sino que también se ensamblan fuera del sitio. En este caso, los ingenieros suelen utilizar la construcción modular. Es cuando las unidades de construcción producidas en fábrica se entregan al sitio. Allí, se ensamblan, como un juego de Lego gigante.

Luego, las estructuras suelen flotar hasta el lugar en enormes barcazas. O las remolcan allí. Después de eso, se bajan a su lugar. Algunas se hunden por su propio peso. Otras solo pueden llegar al fondo marino después de cargarse con pesos adicionales. Este método de construcción es bastante expansivo. Y aún así, es mucho más rentable que construir bajo el agua. Esto último necesita ingenieros calificados y herramientas únicas. ¡Y no te olvides de los riesgos!

Pero ¿qué pasa con los túneles submarinos? ¿Cómo diablos están construidos? Los túneles modernos generalmente se construyen con la ayuda de enormes tuneladoras. Tienen un apodo: “minadores”. Aunque tal mecanismo tiene un precio exorbitante (varios millones de dólares), necesita poco tiempo para crear un túnel largo. La máquina avanza muy lentamente. Tiene una placa circular especial con cortadores de disco giratorio. Pueden abrirse paso fácilmente a través de la roca sólida. Luego, la roca se deja caer sobre una cinta transportadora de salida. Otro mecanismo utiliza esta roca para construir el revestimiento del túnel en la estela del “minador”.

De esta forma, el “minador” no solo excava el túnel sino que también refuerza los muros que posteriormente lo sostendrán. Este método (y 11 enormes máquinas de perforación de túneles) se utilizó para construir el túnel del canal de la Mancha de 50 km de largo. Y todo el proceso duró solo tres años. Cortar y cubrir es otro método para crear un túnel bajo el agua. Primero, los trabajadores cavan una zanja en el fondo del océano o en el lecho de un río. Luego colocan allí tubos de hormigón o acero hechos con anticipación. Una vez que los tubos se cubren con una gruesa capa de roca, se conectan las secciones. Todo lo que tienen que hacer los trabajadores es bombear el agua.

Así se construyó el túnel Ted Williams, que conecta el Aeropuerto Logan con el sur de Boston. Allí utilizaron 12 enormes tubos de acero, de más de 91 m cada uno. ¡Y los tubos contenían carreteras ya completamente construidas!