Enginyeria de la construcció 2016

Modulo Sperimentale Elettromeccanico

El projecte de la barrera MOSE de Venècia, dissenyada per controlar el flux de l’aigua i així mitigar els efectes de les marees altes, o acqua alta, que afecten la ciutat cada hivern, es troba en una fase molt avançada de construcció

© Magistrato alle Acque di Venezia / Consorzio Venezia Nuova

El projecte de la barrera MOSE de Venècia, dissenyada per controlar el flux de l’aigua i així mitigar els efectes de les marees altes, o acqua alta, que afecten la ciutat cada hivern, es troba en una fase molt avançada de construcció. S’han completat els fonaments de formigó de 23.000 tones i s’han col·locat al fons de la llacuna, i, a la tardor del 2016, es van instal·lar les comportes en els fonaments de formigó, les quals, situades als tres canals d’entrada –Lido, Malamocco i Chioggia–, funcionaran per separat per controlar el flux d’aigua. Aquest funcionament de les comportes és similar al de la barrera del Tàmesi de Londres, gràcies als coneixements i l’experiència compartida dins la Xarxa Internacional d’Operadors de Barreres de Marees de Tempesta.

Al centre de control de les comportes del MOSE, situat en una capella reconvertida de l’Arsenal de Venècia, l’equip d’operadors ha estat simulant l’operació de defensa contra inundacions en temps real tot controlant les condicions de la llacuna durant anys. Així, des del 2011 s’han recollit les dades que permeten la creació de models matemàtics i estadístics que s’utilitzen en el sistema de suport de decisions, cosa que permet determinar l’angle d’elevació de la porta per tal que sigui més eficient. També permet predir el moviment de les marees per a un termini de cinc dies. Els factors que el sistema considera són el vent, el nivell d’aigua, les onades, la pressió i la inundació d’aigua dolça provinent dels rius.

Les barreres seran capaces de suportar una marea de 3 metres d’alt i es preveu que protegeixin Venècia durant almenys un segle. El cost del projecte és de prop de 5.500 milions d’euros per als 1.600 metres de barrera mòbil (comportes) i els 18 km de barreres fixes sobre terra o al mar. En total, el MOSE consta de 78 comportes de mides compreses entre 18,5 x 20,0 x 3,6 m la més petita i 29,5 x 20,0 x 4,5 m la més gran. Cada comporta té dues frontisses, cada una de les quals pesa 42 tones. Per a pujar les comportes calen trenta minuts mentre que per a abaixar-les n’hi ha prou amb quinze minuts.

MOSE és l’acrònim de MOdulo Sperimentale Elettromeccanico, que era el nom del prototip de barrera mòbil a escala 1:1 que es va assajar entre el 1988 i el 1992 al canal del Lido. Un segon origen del nom ve del personatge bíblic de Moisès (Mosè en italià) que va partir en dos les aigües del mar Roig.

Tot i que el temps d’operació de la barrera és limitat, entre quatre i cinc hores, l’activitat al port comercial i de pescadors es veurà afectada. Un altre aspecte crític en la construcció de grans obres públiques és la de l’impacte ambiental. Per sort, el temps que les comportes són tancades és curt i el seu impacte és mínim. Per altra banda, molts dels impactes potencials de la barrera en l’entorn natural de les illes de la llacuna són positius, sobretot tenint en compte que actualment pateixen greus danys durant la temporada d’inundacions. Per exemple, la inundació històrica del 4 de novembre de 1966, quan l’aigua va pujar 194 cm, va marcar el final de l’agricultura a la llacuna i va ser la responsable de la mort de la majoria de la vida vegetal existent, en particular de les vinyes que hi havia des del segle XIV. D’altra banda, les anàlisis cost-benefici demostren que el cost de les barreres s’haurà recuperat en cinquanta anys, gràcies a la reducció de les despeses de manteniment i reparació causades per les inundacions anuals. Això, tot i tenir en compte l’energia elèctrica necessària per a fer funcionar les barreres mòbils i els costos de manteniment.

Fins a cert punt, Venècia és un paradigma de l’actuació de l’enginyeria civil envers el canvi climàtic i l’ascens del nivell del mar, tot mostrant els diferents nivells d’actuació: (1) convivència i adaptació al fenomen de la inundació periòdica, (2) millores puntuals per reduir-ne l’afectació i (3) protecció gairebé completa. Dins les primeres mesures s’inclouen les sirenes que sonen per a anunciar la previsió d’una marea alta a la ciutat, a més de la informació que es proporciona en temps real a través del web i dels telèfons mòbils. Llavors, es col·loquen plataformes elevades temporals a les zones de la ciutat més transitades pels vianants, a la vegada que algunes línies de transport públic d’aigua desvien les rutes. Dins del segon tipus de mesures, aquelles millores destinades a reduir-ne l’afectació, s’inclouen el dragatge regular de canals, que ha permès reduir l’impacte de l’augment dels nivells d’aigua, i la prohibició d’extracció d’aigua de l’aqüífer del subsòl de Venècia, cosa que ha fet disminuir molt la velocitat d’enfonsament o subsidència. Ara, però, el risc ve de la pujada del nivell del mar. El tercer nivell d’actuació, la protecció, és la que ara s’està acabant de construir a Venècia.

El desmantellament del reactor de Txernòbil

La nova coberta protectora del reactor de Txernòbil és una gran construcció de 108 m d’alt, 257 m d’ample i 162 m de llarg

© Alexander Blecher

Una altra actuació d’enginyeria per a afavorir el medi ambient és la construcció del nou sarcòfag a Txernòbil, on el 26 d’abril de 1986 hi va haver el pitjor accident d’energia nuclear civil, en produir-se la fusió del nucli del reactor i la posterior explosió d’hidrogen. Llavors, la coberta protectora original del reactor va saltar pels aires i va deixar el nucli del reactor nuclear obert de bat a bat, cosa que va permetre que els isòtops radioactius s’escampessin en el medi i contaminessin, així, grans parts d’Ucraïna, Bielorússia i altres regions d’Europa. En vista d’aquesta emergència, es va començar a construir contra rellotge una estructura de formigó i acer al voltant del reactor, la qual es va anomenar sarcòfag, amb la intenció de tancar el nucli del reactor i evitar l’alliberament d’altres substàncies radioactives. La construcció d’aquest sarcòfag va costar la vida a molts dels operaris que hi van intervenir. Construït fa trenta anys en un lapse de dos-cents dies, sembla una mena de refugi antiaeri de diversos pisos d’alçària. Com ja es va veure de seguida, i a conseqüència de les condicions extremes de la seva construcció, aquest búnquer no ha resistit el pas del temps i els elements d’acer s’han rovellat fins a produir, fins i tot, forats al sostre, cosa que va plantejar seriosos dubtes sobre la resistència del sarcòfag, suficients per a no descartar la possibilitat que la construcció es col·lapsés.

Des del 1997, els països del G-7 van acordar el desmantellament del reactor de Txernòbil i els treballs es van iniciar finalment el 2010 amb la construcció d’una mena de gran hangar o nau per a poder-ho fer en condicions adequades. En el finançament dels dos mil milions d’euros del cost de la nova protecció, hi han participat més de quaranta països.

Aquesta gran coberta no només ha de protegir el medi ambient contra la radiació i mantenir les substàncies radioactives a l’interior sinó que ha estat dissenyada deliberadament més gran per facilitar la demolició i l’eliminació segura dels residus radioactius procedents del reactor destruït. Per a la neteja, l’edifici està equipat amb dos enormes ponts grua. Es calcula que caldran prop de cent anys per a l’eliminació i neteja de l’edifici del reactor destruït, una tasca ingent, perquè s’estima que el reactor encara conté unes cent cinquanta tones de combustible nuclear.

La nova coberta protectora és una gran construcció de 108 m d’alt, 257 m d’ample i 162 m de llarg, fet que la converteix en una construcció molt notable pel volum lliure que és capaç d’encabir-hi. El nou edifici ofereix alguns altres registres impressionants, com ara la capacitat de suportar un terratrèmol de magnitud 6 o un tornado de nivell 3. Erigir una construcció d’aquestes característiques no es podia fer directament damunt el sarcòfag actual, per la qual cosa es va construir a una distància prudencial i, una vegada completat, es va desplaçar fins a la localització definitiva. De fet, amb 36.000 tones d’acer, ha esdevingut l’edifici mòbil més pesant del món. El trasllat a la posició definitiva es va fer al novembre del 2016 damunt d’uns carrils especials a una velocitat de 10 km/h, amb l’ajuda d’un poderós sistema hidràulic.

Viaducte sobre el riu Almonte

El viaducte sobre el riu Almonte, d’un quilòmetre de longitud, es va construir per unir la línia d’alta velocitat entre Lisboa i Madrid

© ADIF

El viaducte de la línia d’alta velocitat que uneix Lisboa amb Madrid sobre el riu Almonte es va acabar de construir el 2016. Presenta una tipologia de pont d’arc de formigó de gairebé un quilòmetre de longitud damunt el riu Almonte, a l’embassament d’Alcántara, a l’oest de la província extremenya de Càceres. El pont, dissenyat per la firma espanyola d’enginyeria Arenas & Asociados, forma part dels 450 km de la línia entre Madrid i la frontera amb Portugal, que es va completar el 2016 gràcies al finançament de la Unió Europea (UE), amb més de 500 milions d’euros de subvencions per al tram espanyol de la línia. El finançament de la UE ha estat crucial per a aquest projecte ferroviari, ja que tant l’Estat espanyol com Portugal segueixen immersos en crisis econòmiques greus.

Aquest viaducte és el pont d’arc de tren d’alta velocitat més gran del món i el tercer pont d’arc de formigó més gran del món. El seu disseny és el resultat d’una llarga llista de restriccions ambientals, estrictes condicions de servei per a l’alta velocitat i la necessitat d’un fàcil manteniment. El riu Almonte i el pantà d’Alcántara són àrees protegides i el mateix pont és adjacent a una reserva natural. Per tal de minimitzar l’impacte del pont sobre el medi ambient, no era permès de col·locar suports al riu, ni permanents ni temporals. Això va obligar a una llum lliure d’almenys l’ample del riu, de 218 m, i que les tasques de construcció es fessin a terra a banda i banda del riu. Pel que fa als requeriments de servei, el disseny havia de tenir en compte els efectes dinàmics de la circulació dels trens a 350 km/h i de les forces de frenada a aquesta velocitat.

El gran arc de formigó té una llum principal de 384 m, amb les arrencades situades fora de l’embassament. La longitud total del pont és de 996 m i l’alçària de 36 m. El tauler del viaducte és format per trams de biga contínua de formigó posttesat de 14 m d’amplària i 3,5 m de cantell suportats en pilars fonamentats al terreny o directament damunt l’arc principal. L’arc suporta sis columnes i a la clau s’uneix rígidament el tauler, on arc i tauler són tangents. La secció transversal dels pilars és octogonal, cosa que permet un millor flux de l’aire al seu voltant i la mitigació de les forces del vent lateral. A més, les columnes s’aprimen cap a la part superior, fet que permet que el moment de flexió a causa del vent sigui més petit, ja que es redueix l’àrea de la columna prop del tauler, i això dóna un cantell molt superior a la seva base on els esforços de flexió són més grans. Igual que a les columnes, la secció transversal de l’arc disminueix des de les arrencades cap a la clau. La secció és en caixó de forma octogonal i les mides a la clau són similars a les dels caps dels pilars a tocar del tauler. La secció de l’arc s’eixampla a mesura que s’acosta cap a les arrencades. A uns 105 m de la clau, l’arc es divideix en dues potes fins a arribar a l’arrencada, on l’ample és de 19 m. Si bé la secció transversal de l’arc és un caixó octogonal, la secció de cada pota és trapezoïdal, de manera que, si s’ajuntessin, formarien un octàgon. Les dues potes de l’arc proporcionen el suport lateral necessari per a resistir el vent i altres càrregues transversals que actuen sobre el pont. En fase de projecte, es va provar el comportament del pont sota els efectes del vent mitjançant un assaig en túnel de vent que es va dur a terme a la Universitat de West Ontario, al Canadà.

La construcció va anar a càrrec de FCC Construcción i, per a fer-la, es va usar un sistema d’encofrat mòbil suportat en els pilars per a la construcció del tauler. L’arc es va construir utilitzant el mètode d’avenç en voladissos successius sustentats per tirants d’acer provisionals units als pilars i a torres d’acer també provisionals.

Línia 9 Sud

El divendres 12 de febrer de 2016 es va inaugurar el tram de la línia 9 (L9) del metro de Barcelona que connecta l’estació de Zona Universitària amb la terminal 1 de l’aeroport del Prat, passant per l’Hospitalet i el Prat de Llobregat. La longitud d’aquest tram de l’L9 és de 20 km. Fins a l’obertura de l’L9 el metro no arribava al Prat de Llobregat. En total hi ha quinze estacions: nou al Prat (dues a l’aeroport, una a cada terminal, i les de Mas Blau, Parc Nou, Cèntric, el Prat Estació, les Moreres, Mercabarna, Parc Logístic); cinc a l’Hospitalet (Fira, Europa-Fira, Can Tries-Gornal, Torrassa i Collblanc), i una a Barcelona (Zona Universitària). Aquest tram de l’L9 enllaça amb altres línies de metro –l’L3 a Zona Universitària, l’L5 a Collblanc i l’L1 a Torrassa–; amb els Ferrocarrils de la Generalitat, a Europa-Fira, i amb Rodalies, al Prat Estació. Aquesta línia funciona sense conductor, i l’entrada en servei dels nous 20 km del tram final de la línia sense que la part central, entre Zona Universitària i la Sagrera, estigui acabada va obligar a canviar-ne la denominació. El tram entre Can Zam i la Sagrera, obert al final del 2009, s’anomena L9 Nord, i el tram entre Zona Universitària i Aeroport T1, s’anomena L9 Sud.