An approach to design criteria for long-span floating bridges

Abstract

En diversos llocs tenen encreuaments on les tecnologies actuals de ponts no són viables per proporcionar una solució. Aquest projecte estudia diferents solucions a aquest problema i, com a resultat, proporciona uns criteris orientatius sobre el disseny de ponts singulars per a aquests encreuaments en localitzacions singulars. S’ha fet una revisió de l’estat de l’art de les novetats tant en enginyeria de ponts com en enginyeria offshore amb l’objectiu de combinar aquests dos camps per proporcionar una solució que consisteixi en un pont flotant per a grans encreuaments i amb aigües profundes. La bibliografia en aquest camp és escassa i per això es va decidir fer un estudi en profunditat d’aquest tema. Es va decidir no només estudiar la combinació d’aquestes dues tecnologies sinó a més a més determinar si aquest tipus de ponts eren necessaris i si hi ha llocs que aprofitarien les possibilitats que ofereixen. D’aquest estudi es va deduir que hi ha llocs en els quals la solució estudiada en aquest projecte és l’única que proporciona una solució viable. Amb l’objectiu d’estudiar la viabilitat dels ponts flotants de gran llum s’ha decidit estudiar una solució per al Sognefjord en Noruega, un fiord amb profunditats de fins a 1250 metres i una distància entre costes de més de 3700 metres. Per a aquest cas s’han estudiat dotze alternatives distintes comparant l’ús de diferents tipus de ponts, materials per a les torres i tecnologies als pontons amb l’objectiu de comparar el seu efecte al cost final de l’estructura. S’ha desenvolupat un estudi final de les alternatives valorant els seus avantatges i inconvenients respecte al cost final de la construcció. Finalment, s’ha proporcionat un conjunt de criteris de disseny per a ponts flotants de gran llum.

Diversos lugares tienen cruces donde las tecnologías de puentes actuales no son viables para proporcionar una solución. Este proyecto estudia diferentes soluciones a este problema y, como resultado, proporciona unos criterios orientativos sobre el diseño de puentes singulares para estos cruces en localizaciones especiales. Se ha hecho una revisión del estado del arte de las novedades tanto en ingeniería de puentes como en ingeniería offshore con el objetivo de combinar estos dos campos para proporcionar una solución que consista en un puente flotante para cruces largos y con aguas profundas. La bibliografía en este campo es escasa y por ello se decidió hacer un estudio en profundidad de este tema. Se decidió no solo estudiar la combinación de estas dos tecnologías sino además determinar si este tipo de puentes eran necesarios y si hay lugares que aprovecharían las posibilidades que ofrecen. De este estudio se dedujo que hay lugares en los cuales la solución estudiada en este proyecto es la única que proporciona una solución viable. Con el objetivo de estudiar la viabilidad de los puentes flotantes de gran luz se ha decidido estudiar una solución para el Sognefjord en Noruega, un fiordo con profundidades de hasta 1250 metros y una distancia entre costas de más de 3700 metros. Para este caso se han estudiado doce alternativas distintas comparando el uso de distintos tipos de puentes, materiales para las torres y tecnologías en los pontones con el objetivo de comparar su efecto en el coste final de la estructura. Se ha desarrollado un estudio final de las alternativas valorando sus ventajas y desventajas respecto el coste final de la construcción. Finalmente, se ha proporcionado un conjunto de criterios de diseño para puentes flotantes de gran luz.

Several places have crossings where the current bridge technologies are not suitable to provide feasible solutions. This project has studied different solutions to this problem and, as a result, provides some guidance criteria on how to design singular bridges for those special crossing locations. A state-of-the-art review of the innovations in bridge and offshore engineering has been carried out with the objective to combine this two fields to provide a floating bridge solution for large and deep water-crossings. Little literature on the topic was available and it was decided to carry out an in-depth study of this topic. Not only the combination of both technologies to find a proper solution was studied but also the necessity of this kind of bridges, and it was found that there are singular places where only this technology is able to provide a solution. With the objective of studying the feasibility of long-span floating bridges, a solution for the Sognefjord in Norway, a fiord with water depths up to 1250 metres and a coast to coast distance of more than 3700 metres, has been studied comparing different bridge and pontoon technologies. Twelve different alternatives were studied to compare different technologies and materials, and the effects of those in final cost of the structure. A final study of the different alternatives and their advantages and disadvantages based on the total construction cost is carried out. Finally, a set of design criteria for long-span floating bridges is obtained.