Puente tubular

Un puente tubular es un puente construido como una sección rígida de viga cajón dentro de la cual se transporta el tráfico. ^{[ 1 ]} Algunos ejemplos famosos incluyen el puente Britannia original sobre el estrecho de Menai , el puente ferroviario de Conwy sobre el río Conwy , diseñado y probado por William Fairbairn y construido por Robert Stephenson entre 1846 y 1850, y el puente Victoria original en Montreal .

El puente ferroviario de Conwy transporta la línea ferroviaria de la costa del norte de Gales sobre el río Conwy entre Llandudno Junction y la ciudad de Conwy . ^{[ 2 ]} El puente tubular de hierro forjado fue construido por Robert Stephenson según un diseño de William Fairbairn y es similar en construcción al otro famoso puente tubular de Stephenson, el puente Britannia sobre el estrecho de Menai . Se completó en 1848 y se inauguró oficialmente en 1849. Al ser el primer puente tubular que se construyó, el diseño requirió muchas pruebas en prototipos para confirmar que sería capaz de soportar locomotoras pesadas. Las pruebas fueron realizadas por Fairbairn. El resultado exitoso permitió la construcción del mucho más grande puente Britannia. El actual puente de Conwy ha sido reforzado con columnas adicionales bajo el puente hacia el río, pero por lo demás permanece prácticamente sin cambios desde su construcción.

Antes de la construcción del puente Britannia, Fairbairn llevó a cabo «el más célebre de todos los experimentos de ingeniería a gran escala», ^{[ 3 ]} una serie de experimentos «de carácter gigantesco». ^{[ 3 ]} Se construyeron modelos a escala 1/6, de 24 m (78 pies ) de largo, en la fábrica de hierro Millwall de Fairbairn y se probaron con cargas crecientes. De esta manera, aunque con un coste experimental de miles de libras, el diseño de la viga celular se perfeccionó hasta que pudo soportar cargas 2,4 veces superiores a la capacidad original. ^{[ 3 ]} El hallazgo más significativo fue la susceptibilidad de una sección delgada al pandeo bajo cargas de compresión y la resistencia de la viga celular a este fenómeno. Stephenson construiría alrededor de mil puentes más utilizando esta estructura celular. ^{[ 3 ]} La prueba más impresionante se realizó en el sitio de Conwy. La viga tubular de 1300 toneladas, que se deflectaba 8 pulgadas (200 mm) bajo su propio peso, se cargó con 300 toneladas adicionales y se midió la deflexión. También se estudiaron los efectos de la carga del viento y la dilatación térmica asimétrica debida a la luz solar. ^{[ 3 ]}  

La naturaleza poco convencional del puente de vigas tubulares no fue ampliamente aceptada. El diseño de vigas tubulares de John Fowler de 1847 para Torksey utilizaba tubos de tan solo 3 metros de altura y colocaba la calzada del ferrocarril entre ellos, en lugar de en el interior. ^{[ 4 ]} Este se considera ahora el primer puente de viga cajón , en lugar de un puente tubular puro. ^{[ 5 ]} A pesar de esto, fue rechazado inicialmente tras su finalización por el inspector de la Junta de Comercio , el capitán Lintorn Simmons , y el diseño también fue criticado por la Institución de Ingenieros Civiles . ^{[ 6 ] [ 7 ]} Cuando el puente fue reforzado en 1897, esto se hizo añadiendo una celosía central sobre la calzada en lugar de reforzar la caja. ^{[ 7 ]} 

Desde la destrucción por incendio del puente Britannia en 1970, el puente ferroviario de Conwy sigue siendo el único ejemplo superviviente de este método de construcción empleado por Stephenson.

En el caso del puente Britannia, esta tecnología permitió construir un puente con tramos de hasta 140 metros (460 pies) de longitud, cuando hasta entonces el tramo más largo de hierro forjado había sido de 9,6 metros (31,5 pies) .  

• Puente de viga cajón : un puente similar que transporta el tráfico fuera de la caja.
• Puente cubierto : un tipo de puente que puede emplear diversas estructuras, pero que también protege el tráfico (para la protección del puente).
• Grúa Fairbairn : un diseño de pluma de grúa curva, con una cara interior de doble pared similar para resistir las fuerzas de compresión.
• Jetway : un puente levadizo que transporta a los peatones desde una terminal hasta un avión.
• Skyway : un puente que conecta edificios a una altura sobre el suelo.

• Fairbairn, William (1849). Un relato de la construcción de los puentes tubulares Britannia y Conway . Londres: John Weale.
• John Rapley, El Britannia y otros puentes tubulares: y los hombres que los construyeron , Tempus (2003).