Las carretillas elevadoras con tracción 4×4, conocidas como todoterreno, disponen de una estabilidad y robustez idóneas para labores en entornos difíciles y condiciones extremas, sobre todo en el mundo de la construcción.

En el sector de la construcción, e incluso en otros como el ganadero, agrícola o militar, se recurre a maquinaria adaptada a cada necesidad que se ajuste a unos parámetros determinados y ayude a obtener el máximo rendimiento. Por esta razón, para acceder a terrenos dificultosos donde es necesario llevar a cabo tareas de carga y descarga de materiales, se utilizan las carretillas elevadoras todoterreno que, como su propio nombre indica, disfrutan de una tracción 4×4 que les asegura el agarre en cualquier circunstancia.

Estas máquinas polivalentes están dotadas de una sorprendente capacidad para trabajar en condiciones extremas en las que las carretillas industriales se muestran incapaces. Y es que las todoterreno están preparadas para aguantar el maltrato que sufre la mecánica al desenvolverse en terrenos accidentados y para sacar provecho de sus máximas prestaciones con altos niveles de seguridad, tanto en entornos abiertos como cerrados. Además, están disponibles con diferentes capacidades de carga y altura de descarga según el tipo de mástil.

De sus características se desprenden otros rasgos definitorios como su buena tracción, estabilidad y robustez. Así, esta categoría de carretilla es realmente útil en trabajos dentro del sector de la construcción, realizando movimientos tanto de carga y descarga como de abastecimiento de materiales en cualquier punto de la obra, sin importar la naturaleza del terreno, su estabilidad, si se trata de un suelo resbaladizo a causa del barro o de la lluvia, llano o inclinado o, incluso, con escaleras. Ello se debe a que, como las cuatro ruedas son motrices, garantizan una gran adherencia en terrenos abruptos.

Ayuda a la tracción
Como complemento a la tracción 4×4, que hace que el motor transmita su potencia a cada una de las ruedas, una buena parte de los modelos de carretillas todoterreno que comercializa el mercado están dotados de transmisión hidrostática. Este sistema hace posible que, independientemente del tipo de terreno del que se trate, todas ellas estén en contacto con el suelo en todo momento gracias a que cada una es capaz de efectuar un basculamiento independiente sin perder la nivelación del chasis. Para conseguirlo, su sistema hidráulico transmite la energía del motor a las cuatro ruedas, pudiendo prescindir del eje.

Pese a que no es necesaria ninguna clase de cualificación obligatoria para su manejo, que resulta muy fácil por la carencia de embrague (en el caso de las carretillas con transmisión hidrostática), algunas empresas exigen la obtención del carné de carretillero. En los cursos a este efecto, los asistentes reciben conocimientos de legislación, derechos y obligaciones de los trabajadores, procedimientos para una operación segura o equipos de protección individual. Si no se acude a uno de ellos, es recomendable conocer, como mínimo, las normas de seguridad de la máquina

Mientras que en el mundo financiero se discute la futura hegemonía de Estados Unidos en materia económica, China, que parece estar la segunda de la lista para tal honor, hace tiempo que se empeñó en destronar a América en otro campo: el de las obras públicas y edificios. Recorremos algunos de sus proyectos más emblemáticos.

Una vez entrada la primera década del siglo, a las ciudades tradicionalmente asociadas a los rascacielos, como Nueva York o Chicago, se les están uniendo otros nombres, como Shanghai, Dubai o Moscú. El primero de ellos, uno de los principales centros financieros de China, se ha convertido en un abanderado de unas enormes obras públicas y privadas que son toda una declaración de intenciones del poderoso pie con el que el gigante asiático ha entrado en el nuevo milenio.

Hace unos años, con motivo de la puesta en marcha de la construcción del sorprendente JingYa Ocean Entertainment Center, Raimund Abraham, su diseñador y uno de los arquitectos más radicales del mundo, declaraba a la revista Time que era imposible conseguir que se erigiera algo semejante en Estados Unidos, pero que “en China, uno empieza a sentir que cualquier cosa es posible”. Abraham había conseguido sacar adelante el proyecto de un edificio cuyo exterior asemeja un acantilado. En los cinco años que han pasado desde esas declaraciones, se han terminado iniciativas y comenzado otras nuevas que parecen apoyarlas al cien por cien.

Por ejemplo, el Shanghai World Financial Center es, en estos momentos, el edificio con el techo más alto del mundo, pero se trata sólo del proyecto que encabeza otros récord mundiales: la vía de tren intercity entre Beijing y Tianjing es la más rápida; el puente marítimo de la bahía de Hangzhou es el más largo de su categoría; otro puente, el que enlaza Suzhou y Nantong sobre el río Yangtzé ostenta el mayor tablero sostenido por cables; y la terminal 3 del Aeropuerto Internacional de Beijing, es el edificio más grande del planeta.

El Tapei 101 de Taiwán.

A estas maravillas de las cifras se les añaden otras, las del diseño, también de reciente creación o de próxima finalización, como el Teatro Nacional de Beijing, conocido como El Huevo, mitad titanio y mitad cristal, la torre de CCTV, que traza un retorcido e imposible bucle de más de 200 m de altura, o el Centro Nacional Acuático, denominado el Cubo de agua, recubierto por un film hinchable, que asemeja gotas de líquido, entre otros.

El Estadio Nacional es conocido como el Nido de pájaro debido a su estructura exterior.

El techo asiático
Todas estas propuestas son, en parte, fruto de un país de enormes dimensiones con un crecimiento extraordinario, por lo que junto a ellas se han creado también las infraestructuras correspondientes. En este terreno, China tiene magnificentes obras y proyectos en marcha que son los más grandes del mundo: la presa de las Tres Gargantas será el mayor generador hidroeléctrico del globo; la Red Central Nacional de Carreteras será la más larga de las vías terrestres; el mayor trasvase de agua será el ejecutado desde el sur al norte del país; y la zona de desarrollo industrial de Caofeidian será uno de los mayores puertos de China y el mayor del noreste asiático, entre otros megaproyectos.

Ya sea por su espectacularidad o por ser protagonistas arquitectónicos de los Juegos Olímpicos de Beijing, algunas de estas obras son ya populares, como el Estadio Nacional –el conocido como el Nido de pájaro– o el Cubo de agua, en donde se celebraron las pruebas de natación de Beijing 2008. Sin embargo, hay otras estructuras que son casi tanto o más sorprendentes, ya sea por su tamaño, por las técnicas constructivas empleadas o por ambas cuestiones.

Las oficinas centrales de la cadena CCTV son un reto arquitectónico sin precedentes.

Unos 377.000 m² de pisos, 31 ascensores y 101 plantas. Esas son las principales cifras del que se ha convertido este mismo año en el edificio más alto de China, el World Financial Center (WFC) de Shanghai. Además del récord local, el rascacielos bate dos marcas a nivel mundial. La primera es la del techo a mayor distancia del suelo, a 492 m. Sin tener en cuenta esta característica, la estructura del edificio no supera al Taipei 101, el edificio terminado más elevado del mundo (al menos hasta que se finalicen las obras del imponente rascacielos Burj Dubai, en los Emiratos Árabes), ya que la torre taiwanesa llega a los 508 m de altura gracias al pináculo situado en su parte superior. Pero el techo del último piso taipeinés queda a 44 m por debajo del de la construcción china recién inaugurada, por lo que en cuestión de azoteas, el WFC no tiene rival en estos momentos.

Mirador de vértigo
El segundo récord mundial del rascacielos shanghainés es el del mirador a mayor altura del mundo, en el piso 101, a 492 m del suelo. Hay otros dos más en el mismo edificio, en la planta 100, a 472 m de altura, y en la planta 94, en la que se ha habilitado un espacio de nada menos que 700 m2 dedicado a admirar las privilegiadas vistas.

El Shanghai World Financial Center cuenta con el mirador a mayor altura del mundo.

Se tardó algo más de una década en levantar este edificio diseñado por Kohn Pedersen Fox (Estados Unidos) y el East China Architecture and Design Institute (China), ya que la crisis asiática de finales de los noventa paralizó su ejecución entre 1998 y 2003. El rascacielos tiene forma de un enorme abrebotellas y llama la atención por una gran abertura cerca de la cúspide, que además de conferirle un signo característico, sirve para aligerar el peso total de la estructura.

En el desarrollo, del que se ocupó la corporación japonesa Mori Building, se aplicaron varias tecnologías innovadoras dignas de mención, que fundamentalmente tenían como misión contrarrestar los efectos de los movimientos de tierra y el aire. Se utilizó una estructura externa constituida por columnas, diagonales y cinturones; otra interior, el corazón, y una tercera que conecta ambas. La base del edificio está formada por un muro de rejilla de dos planos, uno externo y otro interno, placas de más de 2 m de espesor y más de 2.200 tubos de acero, que actúan como pilares y están hundidos hasta una profundidad de 78 m bajo el suelo. En caso de incendio se puede usar el séptimo piso de la estructura, que está construido a prueba de fuego y tiene incorporado un sistema de aire presurizado que evita que entre el humo.

Otra de las tecnologías con las que se ha dotado al rascacielos, empleada por primera vez en China, es el sistema de amortiguadores de masa o mass dampers, unos contrapesos de 150 t cada uno, situados en el piso 90. Un complejo mecanismo de amortiguadores acoplados a los contrapesos se encarga de contrarrestar los vaivenes oscilantes del edificio, moviéndose en sentido contrario y variando, por lo tanto, el centro de gravedad.

Reto arquitectónico
En lo que concierne a China, el World Financial Center será superado en 2012 por otro rascacielos de 570 m de altura. Competir en esa carrera resulta duro y el ganador lo es por poco tiempo. Pero existe una alternativa a la altura si se quiere destacar con un edificio: hacerlo imposible; en China, en la capital, Beijing, hay un buen ejemplo de ello.

Najing, Guangzhou, Shenzhen y Chogqing alojarán pronto edificios como los de Shanghai.

Cuando se construyeron las torres KIO en Madrid, los primeros rascacielos inclinados del mundo, el hecho supuso un importante impacto en la arquitectura. Hubo que asimilar que, efectivamente, 114 m de edificio pueden estar inclinados sin caerse. Ahora, algo más de una década después, el concepto se ha llevado un paso más allá.

Si se toman las dos torres inclinadas madrileñas, se duplica su altura, se colocan en diagonal una con respecto a la otra y se unen por la base y por la zona superior con otras dos estructuras en forma de “L” se obtiene el edificio de la televisión nacional china, la CCTV. Se trata de uno de los mayores retos arquitectónicos hasta la fecha, debido a la complejidad técnica de realizar un bucle de 234 m de altura.

Sus diseñadores, al frente de los cuales se hallan los arquitectos Rem Koolhaas y Ole Scheeren, de la firma holandesa Office for Metropolitan Architecture (OMA), tuvieron que desarrollar un sistema estructural especial que aguantara las tensiones creadas en determinados puntos de un modo poco convencional para un edificio.

Las dos torres poseen una altura de 234 y 194 m, que suman en su interior 465.000 m2 de espacio. Su base se une por una sección horizontal de nueve pisos de altura y otros tres subterráneos. Una segunda sección horizontal, de nueve a 13 pisos de altura (no es completamente cúbico y varía a lo largo), junta las dos torres por su parte superior, por encima del piso 36.

El edificio no está concebido como un rascacielos, sino como una estructura que descansa sobre el suelo de manera estable. Sin embargo, tal estabilidad sólo se consigue al final de la construcción, cuando las dos torres se cohesionan, ya que se soportan una a la otra. Hubo que concebir un sistema de construcción con estructuras externas para asegurar que estas dos secciones verticales, con un grado de inclinación de 6º, no se vencieran mientras se construía el edificio, especialmente al llegar a la ejecución de la sección horizontal superior.

De una a otra orilla
Los edificios como el World Financial Center o el bucle de CCTV son interesantes obras de arquitectura, que representan a la perfección la capacidad actual de los chinos para arriesgarse si con ello se le va dar un mensaje al mundo. Por debajo de esa postura anida otra: es factible hacerlo.

El puente de Hangzhou mide 36 km y es el más largo sobre el mar.

Parece que esa es la idea que sustenta algunos otros megaproyectos chinos de obra pública. Entre los más llamativos se hallan dos que comparten un objetivo similar: unir dos orillas; aunque estas se encuentren a enormes distancias.

El puente sobre la bahía de Hangzhou es el más largo del mundo de los erigidos sobre el mar y el segundo de mayor longitud en términos absolutos. Se inauguró en agosto de 2008 y atraviesa 36 km, los que separan sobre el mar las poblaciones de Jiaxing, en el norte, y Ningbo, en el sur, sobre el río Qiantang, en el delta del Yangtzé. Cuenta con tres carriles por sentido, seis en total.

El puente de Hangzhou es, por todo ello, una gran obra pública, pero también un éxito de diseño, que ha conseguido desarrollar una enorme “S” de 36.000 m de largo capaz de aguantar un terremoto de grado 7 en la escala de Richter.

Prefabricado en tierra
Tal y como se ha ejecutado con anterioridad en otras grandes obras alrededor del mundo, el puente se prefabricó en tierra firme y después, con la ayuda de dos gigantescas grúas flotantes –una de 3.000 t y la otra de 2.200 t– y sistemas de GPS especiales (permiten situar los pilares con un margen de error de 5 cm), se fueron instalando los distintos componentes en su lugar de manera precisa. En total, se utilizaron 5.600 pilares de acero de diferentes tamaños que alcanzan los 89 m de largo y 1,6 m de diámetro y se incrustaron en el suelo hasta una profundidad de 60 m. Están fabricados para que puedan aguantar el impacto de un barco, hasta 4.000 t.

La obra completa está compuesta por varias secciones. La primera parte es un segmento de baja altura sobre pilares. Dicha pieza llega hasta el primer puente atirantado que constituye parte de la obra. La construcción de estos puentes a lo largo del trazado tiene como objetivo permitir a los barcos, en particular a las grandes naves de mercancías, atravesar Hangzhou por debajo. La longitud del primer segmento atirantado es de casi un kilómetro, 908 m, y solamente el tablero principal mide 448 m, por lo que hicieron falta dos torres en forma de diamante para soportar el peso.

En su trayecto hacia el sur, la obra continúa en altura otros 1.470 m hasta una nueva sección de baja altura que se extiende durante 9.380 m. Tras este tramo se encuentra el segundo puente navegable, también atirantado como el primero, pero en esta ocasión sólo ha sido necesaria una torre en forma de “A” para aguantar una longitud de 578 m de tablero, de los que 318 m corresponden al segmento principal del mismo. De nuevo, se ha dejado una sección en altura de 1.400 m, que enlaza con otra a baja altura, que continúa otros 6 km sobre el agua, 10 km sobre terreno fangoso y 3 km en tierra firme.

El ‘Oscar’ de los puentes
El puente de Sutong, entre Suzhou y Nantong, sobre el río Yangtzé, es otra de las ejecuciones récord en China. Cuando se finalice su construcción en 2009 batirá varias marcas a nivel mundial: será el puente atirantado con el tablero más largo (1.088 m), con los cimientos más profundos, con la torre más alta y con el tirante de mayor longitud. Todas ellas han sido razones suficientes para ganar en 2008 la medalla George S. Richardson, el Oscar de los puente, que otorga anualmente la Conferencia Internacional de Puentes al proyecto más excepcional del año.

El puente atirando de Sutong bate cuatro récords como el de ostentar la torre más alta. Fuente: Flickr Donlea Zhuang.

El puente tiene una longitud discreta, si se compara con el de Hangzhou, pero su tablero central supera con creces a cualquiera de los de los dos puentes del anterior. A 62 m por encima del río Changjian se ha colocado este segmento que supera el kilómetro de largo (1.088 m), y tiene una anchura para seis carriles de tráfico. Con estas dimensiones se permite que los cargueros que navegan por el río puedan transitar por debajo.

Entre las técnicas de construcción que se han empleado en este proyecto, que resultan más destacables, sobresale el uso de un sistema compuesto por 36 escaladores de la firma Doka con los que se han instalado las distintas partes de cada pilón utilizado. Se trata de una diferencia significativa, porque poder prescindir de grúas flotantes permite trabajar hasta en las peores condiciones metereológicas.

Medidas colosales
Si bien los retos que se tuvieron que superar no se pueden comparar con los del puente de Hangzhou, las medidas del Sutong muestran a las claras la envergadura del proyecto y su dificultad: 200.000 t de acero, un millón de metros cúbicos de hormigón, 32 km de cable, 270 m de profundidad hasta la primera capa de roca bajo el lecho de arena, y 306 m la altura de la torre de atirantado principal.

De todas las cifras, la que despunta, en especial, por la dificultad que entrañó, es la profundidad a la que había que instalar los pilares. En concreto, se utilizaron potentes máquinas para taladrar agujeros de 120 m de largo en la arena, dentro de los cuales se dispusieron los encofrados para los pilares, cada uno de ellos de 135 t, 70 m de largo y 2,5 cm de espesor.

Sin duda, tanto el puente Sutong, como el Hangzhou, el edificio de CCTV o el rascacielos del World Financial Center de Shanghai, son buenos ejemplos del tipo de proyectos que han convertido a China en la república de las grandes obras.

En la tierra de los rascacielos
En 2010 se incorporarán al club de los gigantes el International Commerce Center de Hong Kong, cuyo techo, en el piso 118, alcanzará los 484 m; el Kingkey Finance Center Plaza, de 97 pisos, que acariciarán el cielo de la ciudad de Shenzhen a 439 m de altura, y el Dinghao Century Stars City, cuya aguja sobre 96 pisos se verá por encima de los edificios de Chongqing, a 428 m.

En 2011 habrá un nuevo rascacielos chino, esta vez en Shenyang; el International Finance Center tendrá 89 pisos sobre los que se situará un pináculo cuya punta llegará a los 427 m. Finalmente, en 2012, China será testigo de un nuevo récord asiático, con la torre China 117, denominada así por su número de pisos, que elevará el listón de los rascacielos de la zona a los 570 m de altura.

Figuras imposibles
El resultado de querer construir un edificio con una forma imposible se puede encontrar en el exterior del mismo edificio de la CCTV de Beijing, en donde se ven los armazones que se han utilizado para aguantar las tensiones producidas por la estructura. Se trata de un exoesqueleto –un esqueleto externo– constituido por una DiaGrid; es decir, una malla o rejilla diagonal. El concepto no es nuevo; de hecho, DiaGrid es una marca registrada de un sistema que se comercializa y se ha empleado en otros edificios como el Swiss Re de Londres, firmado por Norman Foster, o la Torre Hearst de Nueva York.

La ventaja de este sistema es que es ideal para soportar el esfuerzo y las tensiones de los materiales. Las columnas y los tubos diagonales se colocan en forma de triángulos y distribuyen las fuerzas por toda la superficie de la estructura, cuyo cuerpo se sostiene dentro del caparazón. Lo que resulta más peculiar en el caso del edificio de la CCTV es cómo se ha distribuido la rejilla en función de los puntos de mayor tensión de la estructura, de tal manera que en la misma fachada se puede observar cómo la malla va cambiando de más a menos tupida según ésta tenga que aguantar menor o mayor tensión.

Mareas y tifones en Hangzhou
A una obra de por sí ambiciosa y compleja, como la del puente Hangzhou, hay que sumar el mérito que ha supuesto su construcción, teniendo en cuenta el hostil entorno en el que se ha localizado. En concreto, se trata de una zona que tiene que soportar una de las mareas más fuertes del planeta, la furia de los tifones que se producen allí y un lecho marino complicado para construir (con alguna peligrosa bolsa de gas natural incluida). Con estos ingredientes, se explica que aunque el proyecto comenzara a concebirse hace 14 años, no haya sido hasta hace cinco que se inició su ejecución. Hicieron falta nueve años y el trabajo de 600 expertos para desarrollar el estudio previo de la iniciativa antes de poder poner la primera piedra.

Las prensas hidráulicas dan forma, marcan, cortan, retocan… desde piezas minúsculas hasta grandes componentes de 10 t de peso. Son asiduas del sector de la automoción, ferroviario, aeronáutico y del eólico, entre otros. Se accionan manualmente aunque también forman parte de líneas de producción completamente robotizadas.

Según el principio de Pascal, un aumento de presión en la superficie de un fluido se transmite con la misma intensidad a cualquier punto de dicho fluido. Fue en el siglo XVII cuando el matemático y filósofo Blaise Pascal comenzó en Francia a investigar el comportamiento de los fluidos hasta demostrar esta teoría. Una de sus aplicaciones es la prensa hidráulica, un mecanismo que consta de un depósito con dos émbolos de distinta sección conectados a él. Su principal característica es que permite amplificar la fuerza aplicada en el émbolo pequeño y además cambia la dirección de la fuerza ejercida.

Para entender este principio, y en consecuencia el funcionamiento de la prensa hidráulica, basta con imaginar una tubería en forma de “U” cuyos extremos tienen un diámetro distinto; es decir, uno es más ancho que otro. Si se llenara esta tubería con un fluido y colocáramos sobre uno de los extremos un peso, el nivel del fluido en éste bajaría y en la misma medida subiría el del otro extremo. Esto es una muestra de cómo la fuerza es igual a la presión multiplicada por la superficie. En concreto, en la prensa hidráulica la fuerza se amplifica mucho porque el fluido está encerrado entre dos pistones de área diferente. Y es que estos vasos comunicantes o émbolos son impulsados por pistones y mediante pequeñas presiones se consiguen otras presiones mayores. Gracias al principio de Pascal se pueden obtener fuerzas muy grandes usando otras relativamente pequeñas.

Múltiples utilidades
Pero, ¿para qué se utilizan las fuerzas que se generan en las prensas hidráulicas? Para dar forma o marcar materiales variados como maderas, plásticos, metales, etc. José Antonio Muñío, director técnico de Moldes Épila, explica con más detenimiento las aplicaciones de estas máquinas porque su compañía las fabrica, al igual que líneas automáticas para el conformado de materiales no férricos.

“La prensa hidráulica es una máquina que se emplea para dar forma o conformar pero también para cortar o rebarbar”, detalla José Antonio Muñío. Y añade: “Las aplicaciones son infinitas gracias a las fuerzas que puede ejercer. Por ejemplo, a partir de virutas de madera y resinas se obtienen las planchas conglomeradas. La prensa produce una compactación lisa y dura, por tanto, también sirve para fabricar los paneles y las paredes prefabricadas que se destinan al sector de la construcción”. Pero no sólo es idónea para compactar sino que también sirve para moldear y troquelar. Es decir, a partir de planchas metálicas se fabrican infinidad de piezas como las cubas del interior de las lavadoras o de los frigoríficos o el interior de las puertas de los vehículos. Muchos sectores como el del automóvil, el del forjado, el ferroviario, el aeronáutico, el de los electrodomésticos, etc. requieren de prensas hidráulicas para funciones de diversa índole como troquelar, estampar, retocar, prensar composites…

Diseño a medida

El tamañode una prensa hidráulica es muy variable. Puede colocvarse sobre una mesa o requerir una cimentación previa.

Lo principal es que las prensas tienen una base común y a partir de ella se diseñan en función de la operación y del esfuerzo que van a realizar y del tamaño de las piezas con las que trabajarán. “Porque no es lo mismo apretar las tapas de los relojes de pulsera durante su producción que conformar las chapas de las cabinas de los camiones”, subraya José Antonio Muñío. Por tanto, hay prensas hidráulicas de muy reducido tamaño “que se utilizan en los laboratorios y se colocan sobre las mesas de ensayo y otras de dimensiones enormes que han de anclarse al suelo o incluso que requieren de una losa especial o de una cimentación previa que aguante su peso”, apunta Muñío.
También relata Muñío cómo es exactamente una prensa hidráulica y de qué partes dispone: “Consta de un mecanismo que incorpora un plato fijo y otro móvil. El fijo tiene una forma concreta o troquel y sobre él se sitúa la pieza plana con la que se va a trabajar (una plancha de madera, de aluminio, de plástico, etc.)”. Por su parte, el plato móvil, que tienen la forma inversa a la del plato fijo, desciende por el guiado o las columnas hasta este último para después ejercer una presión suficiente sobre la pieza como para que ésta cambie de forma y adquiera la de los platos. “El esfuerzo lo hace la máquina hidráulicamente: una bomba mueve un motor y éste unos pistones. La máquina convierte la energía eléctrica en hidráulica y ésta en mecánica”, describe el director técnico de Moldes Épila.

Precisión y control

La seguridad de las prensas hidráulicas es una prioridad para los fabricantes.

Además, hay que tener presente la precisión que se requiere que tenga la prensa a la hora de ejercer su fuerza. Apunta Muñío que “en el caso de una chapa que se convertirá en la puerta de un coche la precisión necesaria será muy elevada”.

Por otro lado, desde la compañía Reis Robotics, que produce robots industriales, sistemas automatizados y prensas, Daniel del Pino, puntualiza, que en el caso de las prensas hidráulicas que su compañía fabrica, “todos los movimientos son supervisados eléctricamente y están equipados con interruptores de fin de carrera con lo que los movimientos en contrasentido son imposibles”. Del Pino añade, además, que “estos interruptores están señalizados claramente y son unifuncionales”. Y continúa: “La velocidad y presión de prensado pueden ser reguladas manualmente con exactitud mediante un potenciómetro y un joystick”. Del mismo modo, para aquellas piezas muy voluminosas “la mesa de fijación inferior o carro puede ser desplazada hidráulicamente al exterior de la base de la prensa. La parada del movimiento esta amortiguada en todas las posiciones y en los fines de carrera la mesa queda asentada y enclavada automáticamente”, puntualiza del Pino.

Otro aspecto es quién corre a cargo de poner en movimiento la prensa hidráulica. Cada una dispone de un armario eléctrico que incluye un autómata programable que se ocupa de ordenar la puesta en marcha de la máquina y de la sucesión de movimientos que ha de efectuar. Por otro lado, ésta puede ser accionada manualmente por un operario o bien integrarse en una línea de producción robotizada. En el primer caso son los empleados quienes arrancan el mecanismo presionando un botón y también quienes se encargan de colocar la pieza a conformar sobre el plato fijo y de retirar el producto final. En el segundo, todas estas operaciones pueden ser desarrolladas por robots.

Cambios hidráulicos
Hasta hace unos años “las prensas hidráulicas se empleaban para hacer pruebas de los troqueles, antes de iniciar la producción en cadena que era protagonizada por prensas mecánicas”, recuerda José Txintxurreta, director comercial de Onapres, una compañía europea que diseña y fabrica prensas hidráulicas a medida y que junto con Fagor Arrasate pertenece al grupo Mondragón. “Pero hoy la hidráulica ha avanzado mucho y sobre todo ha ganado rapidez, con lo cual, estas prensas, que son capaces de generar grandes fuerzas, además ya se pueden utilizar en las producciones en serie”.

Piezas gigantes
Por su parte, David Chico, jefe de desarrollo de proyectos de Koniker S.COOP. (centro tecnológico sin ánimo de lucro, especializado en las tecnologías de conformado y ensamble), a esta tendencia de la incorporación de la prensa hidráulica a la fabricación en cadena, gracias al incremento de la cadencia del trabajo, añade su utilización para la elaboración de nuevas piezas de enormes dimensiones. “Se trata de componentes para el sector naval y eólico que en su producción no requieren una gran velocidad pero sí un mecanismo capaz de generar una fuerza enorme. Trabajando en caliente, con tecnología de forja, las prensas hidráulicas consiguen conformar piezas de hasta 10 t de peso y 25 mm de espesor”, concluye David Chico.

El proyecto de ampliación de las principales vías de comunicación de Boston es la obra de ingeniería civil más grande creada en Estados Unidos: 256 km de carriles de autopista, la mitad bajo tierra, atraviesan dos zonas sumergidas y el puente atirantado más ancho del mundo. Una iniciativa en la que se usaron técnicas de ingeniería y construcción sorprendentes.

Un cuarto de siglo fue el tiempo necesario para llevar a cabo una gesta que consistió en soterrar la principal arteria de la ciudad de Boston y convertirla, de la antigua autopista de seis carriles en altura que era, en otra de diez carriles bajo tierra, enlazarla con un puente atirantado de diez carriles –el más ancho del mundo de su tipo–y otro de cuatro paralelo a él, ambos incluidos en el proyecto, y con la I-90, la autopista de peaje de Massachusetts, que a su vez también fue ampliada bajo tierra.

Vista aérea de la Central Artery

El objetivo no era otro que aumentar la capacidad de unas vías construidas en 1959 con vistas a que circularan con comodidad 75.000 coches al día, y que a mediados de los años noventa se habían quedado muy pequeñas para los casi 200.000 que ya se movían diariamente. El proyecto hoy finalizado tiene capacidad para 250.000 vehículos diarios, cifra que se alcanzará en 2010.

A principios de los años ochenta se había previsto tal crecimiento en el tráfico, por lo que en 1982 se comenzó la iniciativa con la elaboración de un informe de impacto ambiental. Las cuatro obras de ingeniería que han formado el corazón del proyecto durante estos pasados 25 años –las últimas obras, consistentes en varios accesos a las autopistas, se finalizaron recientemente– han constado de tres túneles y dos puentes (aparte de decenas de otras obras y proyectos que sin tener tanto protagonismo han sido esenciales para el conjunto final). A todo este gigantesco desarrollo se le dio enseguida un nombre muy descriptivo: Big Dig, en castellano: “Gran Excavación”.

Bajo el agua
El primero de los cuatro principales subproyectos que se terminó fue el túnel Ted Williams, que conecta la segunda vía principal de Boston, la autopista I-90, con el aeropuerto Logan y Boston Este. En términos de cumplimiento fue un éxito porque se concluyó a tiempo (se abrió al tráfico en 1995). De los algo más de 2,5 km que tiene este túnel, 1,2 km se encuentran sumergidos bajo el agua, en concreto entre el puerto interior de la ciudad y el área del aeropuerto Logan.

Un túnel de 2,5 km que sea capaz de alojar varios carriles para coches en ambos sentidos ya es de por sí una obra interesante, pero lo que destaca del Ted Williams es la manera en que fue construido su tramo bajo el agua. Se prefabricó a más de 640 km de distancia, en Baltimore, y unas barcazas lo remolcaron en piezas, flotando a lo largo de la costa, hasta Boston. En concreto, se utilizaron 12 enormes bloques fabricados en acero que hoy contienen dos túneles, uno por sentido de viaje, de un diámetro de 12,2 m. Cada bloque binocular de esta clase posee unos 91,5 m de largo.

Cuando estas piezas llegaron al puerto de Boston se erigieron en su interior, con hormigón armado, los muros interiores y el suelo por el que circularían los coches. Mientras tanto, una de las mayores dragadoras del mundo se encargaba de extraer 680.000 m3 de tierra para hacer un canal bajo el agua entre Boston Sur y el área del aeropuerto Logan; en total, 1,2 km de distancia. En esta trinchera se hundieron, uno por uno, los 12 tramos de túnel y se conectaron y soldaron entre ellos. Una vez finalizado el trabajo, se procedió a la instalación, dentro de los túneles, de las luces, sistemas de emergencia, señalización, etc.

A su vez, las dos entradas a este paso subacuático se conectaron con los túneles terrestres que constituyen parte del Big Dig. En las dos orillas se levantaron sendos edificios de ventilación, cada uno de ellos provisto de dos sistemas de ventiladores, uno para impulsar aire dentro del túnel y otro para extraer el humo de los automóviles. También en cada orilla se instalaron sistemas de monitorización, circuitos cerrados de televisión y estaciones de respuesta ante emergencias, todo con el objetivo de preservar la seguridad en los túneles.

Albergar un portaaviones
El Ted Williams no fue el único túnel del proyecto que debía transcurrir por debajo del agua. Entre Boston Sur y el resto de la ciudad también hay una porción de mar, el canal Fort Point. Y por ahí debía discurrir parte del túnel de ampliación de la I-90 que llega hasta el Ted Williams. Pero a diferencia del tramo comentado, los tres puentes que cruzan Fort Point no eran suficientemente altos para remolcar secciones prefabricadas de 8 m de altura por debajo.

La solución consistió en elaborar los tramos dentro del propio canal. Para ello, en su orilla este se proyectó un puerto seco de dimensiones considerables: 304 m de largo, casi 92 de ancho y 18 m de profundidad, suficiente para albergar un portaaviones. Ahí se construirían las grandes secciones del túnel, de hasta 124 m de largo, la más grande de ellas, y 53 m de ancho la más espaciosa. El bloque más pesado llegaba a las 50.000 t., el equivalente al peso del Titanic.

Una vez que se terminaron las cuatro primeras secciones de túnel que se utilizarían para cruzar el canal, se retiraron los pilares de acero rellenos de piedras que cerraban el puerto seco, de tal modo que éste se pudo inundar y hacer flotar las enormes piezas que albergaba (para lo cual éstas se habían cerrado de manera estanca). Así, flotando en el agua, se remolcaron cada una hasta un lugar cerca de la orilla contraria a la espera de su instalación. Mientras, el puerto seco se volvió a cerrar con las cajas, se drenó y se empezó la construcción de las dos secciones de túnel restantes.

La colocación de las piezas terminadas debía ser llevada a cabo con sumo cuidado y precisión. Había una dificultad añadida, que era que por el fondo del canal circula un túnel con una línea de metro en su interior. Había que preservar esa construcción, por lo que se dispusieron 110 pilares de hasta 44 m de largo en algunos casos, insertados en la roca a ambos lados del túnel de metro. Sobre estos pilares, de 1,8 m de diámetro cada uno, se encajaron los bloques prefabricados, gracias a unos orificios practicados en su base. El preciso posicionamiento y hundimiento de las secciones se efectuó a partir de sistemas GPS y, una vez finalizado, se hizo la conexión entre secciones y el acondicionamiento interno para habilitar la vía para la circulación.

Bloques de ocho carriles
La ampliación de la I-90 supuso un notable esfuerzo por el trabajo de superar el canal Fort Point, pero no fue el único reto que se tuvo que vencer. Antes de llegar al canal, la I-90 debía recorrer bajo tierra otro tramo de varios kilómetros y, lo más importante, pasar por debajo de nueve vías de tren en activo.

Excavar por debajo de un suelo en constante vibración como ese representaba un riesgo, así que se optó por otra opción: utilizar, de nuevo, secciones de túnel prefabricadas en acero y hormigón, pero esta vez, en lugar de hundirlas, las empotrarían por debajo de la tierra. En otras palabras, se empujarían las secciones a través del terreno por debajo de las vías. Las secciones empleadas debían tener el tamaño de una autopista de ocho carriles: 24 m de ancho y 12 de alto. Nunca en Norteamérica se había aplicado esta técnica en unas obras de esas dimensiones.

Los túneles instalados bajo el agua se construyeron en seco y se hundieron posteriormente

Lo primero que se hizo fue excavar tres pozos de ataque a lo largo del trazado por el que hoy discurre la I-90. Dos de ellos sirvieron para alojar la fabricación de la sección principal de la autopista, mientras que el tercero se aprovechó para la construcción de un tramo de conexión con la I-93. Esta última sección poseía una longitud de casi 46 m, mientras que las otras dos llegaban a los 79 y los 116 m.

La idea es que una vez montadas las piezas del túnel se fueran empujando a medida que se iba horadando el terreno, pero antes había que afianzar éste. Y para eso, nada mejor que congelarlo.

Un gran refrigerador
A fin de enfriar la tierra se creó un verdadero refrigerador subterráneo. Se enterraron verticalmente cientos de tubos de acero que en su interior albergaban otros tubos más delgados fabricados en plástico. En la superficie, cerca de las vías de los trenes, se levantó una planta de refrigeración, encargada de bombear y enfriar por debajo de los 0 ºC una mezcla de agua saturada con un tipo de sal. El líquido se distribuía por los tubos de plástico hasta su extremo abierto, para regresar de nuevo a la superficie por dentro de los tubos externos de acero, en donde se enfriaba otra vez y volvía a bombear al circuito. Después de varias semanas de funcionamiento, el terreno que se debía excavar quedó en un punto de congelación suficiente para poder realizar las tareas de instalación del túnel.

El sistema practicado consistió en colocar máquinas excavadoras en dos niveles dentro de las secciones prefabricadas. Estas máquinas iban retirando tierra poco a poco, sorteando los tubos de refrigeración gracias al uso de unas cabezas excavadoras articuladas. El terreno retirado se llevaba a una zona situada tras las máquinas, desde donde los escombros eran transportados a la superficie mediante una grúa. Posteriormente se procedía a romper los tubos de refrigeración y retirarlos del camino.

Tras cada metro excavado se empujaba toda la estructura prefabricada. Para ello se emplearon potentes gatos hidráulicos que utilizaban las paredes de los pozos de ataque para hacer de tope y poder impulsar las secciones. En concreto, se contó con 50 gatos hidráulicos, cada uno con una capacidad de empuje de 703 kgf/cm2.

A medida que las estructuras avanzaron se situaron grandes y pesados tubos que fueron dispuestos entre los gatos que presionaban contra el muro del pozo de ataque por un lado y los que empujaban las secciones del túnel por el otro, de tal manera que hubiera en todo momento un tope contra el que se pudiera empujar y hacer fuerza. Con esta técnica se consiguió hacer recorrer las secciones a razón de 1 a 2 m por día a una profundidad de algo más de 6 m por debajo de la superficie. Posteriormente, los huecos dejados por el recorrido de los bloques de túnel sirvieron como parte del propio túnel que, por un lado conectaba con las secciones prefabricadas situadas bajo el agua en el canal Fort Point y, por el otro, con el final de la propia ampliación de la I-90 y con los accesos a la I-93, la otra gran vía bostoniana que estaba viviendo su propio reto.

Una autopista doble
El soterramiento de la I-93, la principal arteria de Boston que se había construido elevada a finales de los años cincuenta, se debía hacer sin paralizar la ciudad. Eso significaba mantener abierta dicha autopista. Así que el problema derivado era cómo construir una autopista subterránea por debajo de otra en activo por la que pasaban nada menos que 190.000 coches diariamente.

La cuestión era muy peliaguda por varios motivos: había que retirar los pilares que sujetaban la antigua autopista para dar paso a la nueva, pero a la vez sostener la vía en activo. Por si este planteamiento fuera poco, el casco antiguo de Boston es estrecho, así que tampoco se podía usar maquinaria muy grande para excavar el túnel. La respuesta a todas estas cuestiones llegó de la mano de una técnica que, puesta en marcha, se convirtió en la obra más importante de todo el proyecto Big Dig: los muros pantalla.

Este tipo de técnica permite levantar un muro a cada lado del trazado del túnel antes de excavarlo, de tal manera que sirven de contención para que al retirar las tierras del hueco por el que discurrirá la autopista no se colapse el terreno alrededor.

La técnica consiste en perforar una zanja, que en el caso del proyecto bostoniano fue de 90 cm de grosor por algo más de 3 m de largo, hasta llegar a la roca del subsuelo. En el supuesto de la I-93, en algunos puntos se llegó a una profundidad de 36 m.

En el proyecto de Boston esa primera zanja fue ejecutada con excavadoras dotadas de cucharas bivalvas (que van mordiendo el terreno y extrayéndolo). Una vez completada la zanja, se rellena con un lodo bentonítico, lo que permite mantener la presión dentro del hueco practicado y así evitar desprendimientos de terreno en su interior (también se pueden utilizar lodos elaborados con polímeros, en lugar de éstos).

La bentonita es una arcilla que, mezclada con el agua, tiene la propiedad de mantenerse líquida mientras se esté amasando, pero que adquiere resistencia cuando se deja en reposo. Esto tiene una ventaja importante, ya que esa resistencia permite al material aguantar las paredes de una zanja y evita que éstas se colapsen, siendo a la vez posible retirar más tarde el material, para sustituirlo por hormigón.

Encofrado de paneles
El lodo bentonítico no sólo es compatible con las máquinas excavadoras, sino que facilita su labor. Para llegar a la profundidad necesaria, en el proyecto se utilizaron hidrofresas, que constan de cabezas con dos ruedas dentadas que giran en sentidos contrarios. Esas ruedas requieren de refrigeración y para ello nada mejor que el propio lodo que es proyectado dentro de la zanja mediante la máquina. A su vez, parte del lodo se mezcla con el material que se está horadando y permite su extracción.

Tras la aplicación de lodo bentonítico, se procede a encofrar la estructura. En el caso de Big Dig, se emplearon vigas de acero introducidas en vertical dentro de la zanja. Posteriormente, se aplica hormigón. Como el lodo bentonítico tiene una menor densidad que el hormigón, cuando éste se bombea mediante un tubo hacia el fondo de la zanja desplaza al primero, que va saliendo a la superficie, y se recoge para, después de limpiarlo, volver a utilizarlo. De esta manera, queda constituido lo que se denomina un panel, hecho de hormigón y vigas de acero, junto al que se compondrá otro por el mismo procedimiento. En Boston, cada panel requirió de dos días de trabajo para cavarlo, encofrarlo y hormigonarlo y en esta obra se construyeron casi 8 km de muro pantalla.

Una vez acabados los paneles, se colocaron vigas de acero de uno a otro lado del ancho del túnel y, sobre ellas, una losa de hormigón. Sobre ese plano y con la seguridad proporcionada por los muros pantalla, las máquinas excavadoras podían efectuar el trabajo de retirar el terreno para dejar un amplio túnel, extrayendo los escombros a través de agujeros practicados en la losa. Finalmente, se depositaron en el fondo placas de hormigón armado, que sirvieron como base para la autopista, y una vez terminada esta instalación, se cubrió la obra.

Un puente histórico
Parte de los vehículos que hoy circulan por ese nuevo túnel tienen su origen o destino en las principales vías del noroeste de Boston, la Interestatal 93 y la Ruta 1. De la conexión entre esas autopistas y el nuevo túnel se encarga el cuarto gran proyecto incluido en el Big Dig: dos puentes sobre el río Charles. El más sobresaliente de ellos es el Leonard P. Zakim Bunker Hill Bridge; el puente atirantado más ancho del mundo con capacidad para diez carriles y 429 m de largo.

Para los tirantes se utilizaron dos “Y” invertidas, por entre las que circulan ocho carriles, mientras que los dos restantes se dejaron en cantilever en el flanco este. Así, el tablero principal disfruta de unas dimensiones considerables: 227 m de largo y 55,7 m de ancho, mientras que los cuatro tableros que se conectan con los extremos tienen 76 y 52 m de largo en el extremo norte y 34 y 40 m en el extremo sur.

El puente Leonard P. Zakim se ha convertido, por su belleza, en el símbolo de todo el proyecto

El puente no sólo despunta por sus dimensiones, sino también por ser el primer atirantado híbrido: mientras que el tablero principal se hizo en un cuerpo de acero, los cuatro secundarios se construyeron en hormigón armado pretensado. Para sostenerlos se utilizaron fuertes vigas además de dos planos de cables de atirantados. En cuanto a éstos, se usaron 2.900 km de cable de acero, que unidos de siete en siete, forman unos capilares de un máximo de 30 cm de diámetro. En total, se emplearon 116 cables de atirantado, cada uno compuesto por entre 15 y 75 capilares. El proceso de tensar los cables también fue novedoso en Estados Unidos, porque se aplicó un sistema europeo mediante el cual, en lugar de proceder con todos los cables a la vez, se tensaban los capilares de modo independiente por medio de pequeños gatos.

Dos carriles más
Las dimensiones hablan por sí solas, pero este puente no sólo destaca por ellas. El proyecto se tuvo que variar con respecto al original (que solamente contemplaba los ocho carriles que discurren por entre los pilares en forma de “Y”) y añadir dos carriles más. La cuestión es que esta ampliación se realizó en cantilever, a uno solo de los lados del puente. Esta configuración asimétrica presenta problemas técnicos considerables y supuso que los cables del lado este del puente tuvieran (y tienen) que soportar un 50% más de peso que los del lado oeste. A pesar de ello, finalmente se llevó a cabo la ampliación con éxito, por lo que en la actualidad, junto con el Storrow Drive, otro puente elevado de cuatro carriles situado al oeste del Leonard P. Zakim, el conjunto de pasos sobre el río Charles quedó en 14 carriles, más del doble de los disponibles antes de empezar el megaproyecto.

Un desarrollo que, sin duda y a pesar de múltiples dificultades encontradas, ha pasado a la historia de la ingeniería civil a escala mundial.