Puente Tsing Ma

Puente Tsing Ma es un puente en Hong Kong. Es el decimosexto puente colgante más largo del mundo y fue el segundo más largo en el momento de su finalización. El puente lleva el nombre de las dos islas que conecta, a saber, Tsing Yi y Ma Wan. Tiene dos tableros y soporta tráfico rodado y ferroviario, lo que lo convierte, además, en el mayor puente colgante de este tipo. El puente tiene un tramo principal de 1.377 metros (4.518 pies) y una altura de 206 metros (676 pies). El tramo es el más largo de todos los puentes del mundo que transportan tráfico ferroviario.

La plataforma del puente de 41 metros de ancho (135 pies) tiene seis carriles de tráfico de automóviles, con tres carriles en cada dirección. El nivel inferior contiene dos vías férreas y dos calzadas protegidas que se utilizan para acceso de mantenimiento y carriles de tráfico cuando tifones particularmente severos azotan Hong Kong y la plataforma del puente está cerrada al tráfico.

Historia

Antecedentes

El puente Tsing Ma es el elemento más destacado de Lantau Link, un proyecto de infraestructura construido para conectar Lantau, la isla más grande de Hong Kong, con las áreas urbanizadas del territorio. Hasta que se abrió este enlace en 1997, solo se podía acceder a la isla de Lantau por agua y era completamente rural. El Lantau Link se construyó como parte del Airport Core Programme, que finalmente sirvió para proporcionar a Hong Kong un nuevo aeropuerto en Chek Lap Kok (frente a la costa norte de Lantau) para reemplazar el antiguo y congestionado aeropuerto Kai Tak.

Construcción

Numerosos consorcios ofertaron por el contrato para construir el puente. Hyundai hizo la oferta más baja, pero fue descalificado por incumplimiento de los requisitos financieros. Se descartó una oferta japonesa por ser demasiado cara. La empresa conjunta anglo-japonesa de construcción, compuesta por Costain, Mitsui y Trafalgar House, ganó el puesto. El trabajo de construcción del puente comenzó en mayo de 1992. Gammon Construction construyó los cajones para las torres del puente. El marco de cada cajón se colocó flotando en su lugar y se hundió, y luego se llenó con hormigón bajo el agua. Los dos cajones del lado de Ma Wan pesan 4.500 toneladas cada uno, mientras que los del lado de Tsing Yi (más cerca de la costa) pesan cada uno alrededor de 3.000 toneladas. La recuperación de tierras se llevó a cabo en ambos extremos del puente. La recuperación más sustancial en Ma Wan se utilizó como plataforma de trabajo para los equipos de construcción.

El primer segmento de plataforma de acero se colocó en su lugar a fines de 1994. Los segmentos de plataforma de acceso se construyeron en Gran Bretaña y Dubái y luego se enviaron a Hong Kong para ensamblarlos. Los segmentos del tramo principal fueron construidos por Cleveland Bridge & Engineering Company en el Reino Unido y por Mitsui en Japón. Las grúas trepadoras utilizadas para erigir los portales de la torre coincidentemente también se utilizaron en el edificio principal de HSBC una década antes, así como en Canary Wharf en el ínterin.

Inauguración

La construcción se terminó en mayo de 1997. Costó 7.200 millones de dólares de Hong Kong. El Lantau Link, del cual el puente es parte integral, fue inaugurado el 27 de abril de 1997 por la ex primera ministra británica Margaret Thatcher. La seguridad era extremadamente estricta ya que Thatcher era considerada uno de los principales objetivos del Ejército Republicano Irlandés.

La ceremonia de conmemoración comenzó con una flotilla de policías y otras embarcaciones gubernamentales que pasaron por debajo del puente, antes de que los aviones del Servicio de Vuelo del Gobierno y la Royal Air Force sobrevolaran las torres de hormigón. Thatcher, el secretario en jefe Anson Chan y el gobernador Chris Patten luego encendieron las luces del puente y cruzaron el tramo con otros dignatarios. La celebración concluyó con un espectáculo de fuegos artificiales y láser de 20 minutos, con fuego saliendo desde el puente, diseñado por la compañía Pyromagic Productions. El presidente ejecutivo designado, Tung Chee-hwa, se negó a asistir porque dijo que preferiría reunirse con funcionarios en Guangdong.

La ceremonia de apertura fue muy esperada y atrajo a más de 100 000 espectadores, la mayoría de ellos de pie a lo largo de Castle Peak Road, que estaba cerrada al tráfico rodado. Tuen Mun Road también estuvo cerrada al tráfico de 7:40 a 8:20 pm, ya las 8 pm comenzó una exhibición de fuegos artificiales de 20 minutos, con un costo de 5 millones de dólares de Hong Kong. MTR, Citybus y KCR Corporation organizaron servicios de transporte especiales para el evento. Se desplegaron más de 2.300 agentes de policía, y la policía estudió el ejercicio de control de multitudes por su relevancia para la próxima ceremonia de entrega. Tres accidentes de navegación ocurrieron durante la inauguración del puente.

El Lantau Link se abrió al tráfico el 22 de mayo de 1997 a las 8:00 horas. Los autos hicieron cola durante cuatro horas antes de que la policía abriera el puente. También se formaron colas serpenteantes en las estaciones de autobuses a las 7:00 am cuando los pasajeros buscaban ver la nueva infraestructura, así como la Ciudad Nueva del Norte de Lantau, que aún estaba en construcción.

El primer accidente de tráfico en Lantau Link ocurrió en el puente Tsing Ma el 23 de mayo de 1997. Dos motociclistas resultaron heridos en una colisión con un camión. La policía advirtió al público que no se apresure a usar los nuevos puentes y carreteras para evitar causar caos.

El 24 de mayo de 1997 entraron en funcionamiento dos rutas especiales de autobús para que los pasajeros pudieran ver el Lantau Link. Los autobuses X21 y X31 salían de Tai Kok Tsui y Tsuen Wan, respectivamente.

Operación

El puente Tsing Ma cruza el canal Ma Wan y une las islas de Tsing Yi y Ma Wan. Es parte de Lantau Link, que une los Nuevos Territorios y la isla de Lantau, y finalmente conduce al Aeropuerto Internacional de Hong Kong en Chek Lap Kok a través de la autopista North Lantau.

El puente Tsing Ma es una importante puerta de entrada a la isla de Lantau. Es parte de la autopista Route 8, que conecta Lantau Link, la autopista West Kowloon, Cheung Sha Wan y Sha Tin. La línea ferroviaria es compartida por la línea Tung Chung de MTR y Airport Express.

El puente, junto con otras conexiones de autopistas, puentes y túneles en el área, son parte del Área de Control de Tsing Ma bajo la Ordenanza del Área de Control de Tsing Ma (Cap. 498) en la Ley de Hong Kong. El área de control ha sido administrada por Tsing Ma Management Limited desde su apertura. El sistema de gestión del tráfico del área de control fue desarrollado por Delcan Corporation de Toronto, Ontario, Canadá. En la zona se aplican reglamentos y ordenanzas especiales.

Junto con el puente Ting Kau y el puente Kap Shui Mun, el puente es monitoreado por el Sistema de Monitoreo de Salud Estructural y Eólica (WASHMS). También se instalaron cámaras de vigilancia en el puente para registrar las condiciones del tráfico. El video está disponible en el sitio web del gobierno. Se actualiza cada dos minutos.

Ya no hay peajes en Lantau Link desde el 27 de diciembre de 2020. Antes, la tarifa por usar el puente Tsing Ma para motocicletas, automóviles privados, autobuses públicos de dos pisos y vehículos pesados era de 10, 15, 30 y 40 dólares de Hong Kong, respectivamente., cargó en ambas direcciones. El límite de velocidad normal en el puente es de 80 kilómetros por hora (50 mph), sujeto a reducción en caso de obras viales o viento fuerte. También se podrá dirigir el tráfico a las calzadas protegidas del piso inferior cuando haya vientos muy fuertes. No hay aceras en el puente.

Diseño

Ma Wan abutment

Tsing Ma bridge vista desde Ma Wan

El puente fue diseñado por Mott MacDonald. La firma diseñó una iteración temprana del puente en 1982, con una vía de doble calzada de dos carriles en el piso superior y un tren ligero en el piso inferior. El puente fue rediseñado a partir de 1989 para tener en cuenta la carretera dual de tres carriles y el ferrocarril del aeropuerto más pesado. Los diseñadores se inspiraron en el Forth Bridge en Escocia y el Severn Bridge en Inglaterra.

Pruebas en túnel de viento

Los objetivos de los estudios del túnel de viento eran demostrar la seguridad de la estructura en construcción y una vez terminada, tanto con respecto a la estabilidad aerodinámica como a los posibles efectos de las velocidades extremas del viento del tifón. Otro objetivo era proporcionar datos de respuesta dinámica en varios lugares clave para compararlos con datos a gran escala del programa de monitoreo en curso, realizado por el Departamento de Carreteras de Hong Kong.

Se construyó un modelo de sección de escala 1 a 80 de la plataforma en la etapa de montaje, y un modelo aeroelástico completo de escala 1 a 400 de todo el puente. Es una simulación de Monte-Carlo del clima de viento de tifón. El modelo completo se probó en diferentes etapas de construcción en el flujo de la capa límite turbulenta, junto con la topografía local para modelar las condiciones del viento en el sitio. Las pruebas del modelo identificaron etapas críticas de construcción que permitieron adaptar el cronograma de construcción del puente para evitar la temporada de tifones. La comparación de los resultados de las pruebas del modelo y el monitoreo a gran escala ayudarán a los ingenieros a comprender mejor el comportamiento de los puentes de tramo largo en el viento y mejorar los métodos de diseño actuales.

Componentes principales

Banda de cable para Tsing Ma Bridge bajo inspección dimensional

Hay una torre ubicada en Wok Tai Wan del lado de Tsing Yi y otra en una isla artificial a 120 metros (390 pies) de la costa de Ma Wan. Ambas torres se encuentran a 206 metros (676 pies) sobre el nivel del mar y están cimentadas sobre un lecho rocoso relativamente poco profundo. Las torres son de dos patas con cerchas a intervalos, en forma de diseño de viga de pórtico. Las patas se construyeron con hormigón de alta resistencia de 50 MPa (hormigón grado 50/20), utilizando un sistema de encofrado deslizante en operación continua.

La fuerza de tracción en los cables de suspensión principales es absorbida por grandes anclajes de gravedad ubicados en ambos extremos del puente. Son estructuras de hormigón masivas profundamente asentadas en el lecho de roca en el lado terrestre de la isla Tsing Yi y Ma Wan. El peso total de hormigón utilizado en el anclaje Tsing Yi es de 200 000 toneladas y el anclaje Ma Wan tiene 250 000 toneladas de hormigón.

Los cables se construyeron mediante un proceso de hilado aéreo. El proceso involucró estirar cables de un suministro de tensión constante y tirar de bucles de estos cables de un anclaje al otro, pasando a través de una silla de hierro fundido de 500 toneladas en la parte superior de cada torre del puente que asienta el cable. Se colocaron y ajustaron un total de 70.000 alambres galvanizados de 5,38 milímetros (0,212 pulgadas) de diámetro para formar los dos cables principales de 1,1 metros (3,6 pies) de diámetro.

La estructura de acero de la estructura de la plataforma se fabricó en Gran Bretaña y Japón. Después de la entrega, se procesaron y ensamblaron en Dongguan, China, en módulos de plataforma estándar. Se prepararon un total de 96 módulos, cada uno de 18 metros (59 pies) de largo y alrededor de 480 toneladas de peso. Estos módulos de cubierta fueron llevados al sitio por barcazas especialmente diseñadas y elevados a la posición de cubierta por un par de pórticos de gato de hilo que podían maniobrar a lo largo del cable principal.

El vano de acceso en el lado de Tsing Yi es similar en forma y sección transversal a la plataforma suspendida, pero está sostenido por pilares en lugar de cables. El primer tramo se ensambló en el suelo y se elevó a su posición mediante gatos de cable. Luego se procedió a la construcción en voladizo en secciones más pequeñas, utilizando grúas derrick estacionadas en el nivel de la cubierta. También se proporcionó una junta de expansión que permitió un movimiento térmico máximo de ± 835 milímetros (32,9 in) y se ubicó dentro del tramo de aproximación.

Los parapetos del puente tienen un diseño especial según los estándares de Hong Kong, que comprenden hilos de acero de alta tensión anclados en postes metálicos.

Protección contra impactos de barcos

Los diques de roca alrededor de la base de cada torre del puente son capaces de detener un barco de 220 000 toneladas que se mueve a ocho nudos.

Turismo

El Maratón de Hong Kong utilizó el puente hasta 2016. Debido a las quejas sobre el tráfico, los organizadores se vieron obligados a retirar el puente del curso de maratón.

El puente Tsing Ma se ha convertido en un lugar pintoresco y emblemático. Hay un centro de visitantes, el Centro de visitantes y plataforma de observación Lantau Link, ubicado en la esquina noroeste de la isla Tsing Yi, cerca del extremo Tsing Yi del puente. Desde la plataforma de observación del paisaje, también se puede ver el puente Ting Kau y el puente Kap Shui Mun. El puente también se puede ver desde el Centro de Exposiciones del Programa Principal del Aeropuerto ubicado a unos 2 kilómetros (1,2 millas) al norte del puente.