Puente Eads

El profesor de matemáticas William Chauvenet (1820-1870) colaboró con Eads verificando y revisando los cálculos que sirvieron para el diseño del puente.

El puente de Eads fue también el primero que se construyó empleando exclusivamente el sistema de vigas en voladizo (cantilever) y uno de los primeros en hacer uso de pozos de cimentación. Los pozos del puente Eads, que continúan estando entre los más profundos jamás hundidos, fueron los responsables de uno de los primeros casos importantes de síndrome de descompresión.^[3] Quince trabajadores murieron, dos trabajadores quedaron discapacitados de forma permanente y 77 quedaron afectados gravemente.^[3][4]

El 14 de junio de 1874, John Robinson encabezó una "prueba de elefante" en un paseo por el nuevo puente de Eads para demostrar que no existía peligro. Una gran multitud aplaudió cuando el elefante de un circo ambulante avanzó pesadamente hacia Illinois. Se creía que los elefantes tenían un instinto que evitaba las estructuras poco seguras. Dos semanas más tarde, Eads envió 14 locomotoras de ida y vuelta a través del puente al mismo tiempo. La apertura se celebró el 4 de julio de 1874, con un desfile que se extendía quince millas por las calles de San Luis.

El puente de Eads, se convirtió en el icono de la ciudad de San Luis hasta 1965, cuando se construyó el arco Gateway. El puente cruza, en la orilla de la ciudad, entre el distrito de Laclede's Landing, al norte, y el Arco Gateway al sur. Las cubiertas han sido restauradas para permitir el tráfico de vehículos y peatones. El sistema de tren ligero de St. Louis Metrolink utiliza la plataforma del puente desde 1993.

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El puente Eads fue construido por la Compañía de Puentes de Illinois y San Luis. Un subcontratista fue la Keystone Bridge Company, fundada en 1865 por Andrew Carnegie, que erigió la superestructura de acero.^[5]

El crecimiento de los ferrocarriles desde la Guerra Civil había reducido el volumen del comercio fluvial, y Chicago se consolidaba rápidamente como el centro comercial del oeste. El puente fue concebido para restaurar la importancia de San Luis como centro comercial, al conectar el transporte ferroviario y por carretera a través del río junto a la ciudad. Aunque carecía de experiencia en la construcción de puentes, James Eads fue elegido ingeniero jefe.^[6]

En un intento por asegurar su futuro, los intereses de los propietarios de los barcos de vapor que cruzaban el río presionaron con éxito para imponer restricciones a la construcción de puentes, exigiendo luces y alturas sin precedentes. Esto, aparentemente, tenía como objetivo mantener suficiente espacio operativo bajo el puente para los barcos de vapor en el futuro. El propósito no declarado era la necesidad de un puente tan grande y elevado que fuera imposible realizarlo con las técnicas de construcción disponibles por entonces. Las compañías de los buques transbordadores planearon impedir la construcción de cualquier estructura, con el fin de asegurar que el comercio en la región siguiera dependiendo del servicio de tráfico fluvial.

Un puente de estas características requería una solución de diseño radicalmente nuevo. La fuerte corriente del río Misisipi era de casi 12+1/2 de pie por segundo (3,8 m/s) y los constructores tuvieron que luchar contra los témpanos de hielo en invierno.^[6] El arco nervado era una técnica de construcción conocida desde hacía siglos. Se planteó ejecutar un arco metálico tubular de tres vanos, que se apoyaría en dos estribos en las orillas y en dos pilares en el centro del río. Se dispondrían cuatro pares de arcos paralelos por tramo (arquerías superior e inferior) separadas entre sí 8 pies (2,4 m), soportando una cubierta superior para el tráfico por carretera y una cubierta inferior para el tráfico ferroviario.

El proyecto del puente debió superar restricciones a los elementos de diseño variadas y confusas. Las cartas estatales y federales prohibían los puentes colgantes o los puentes levadizos, o la construcción en madera. Existían condiciones para el tamaño mínimo de los vanos y para la altura sobre el nivel del agua. Y además, la ubicación prevista para la estructura requería salvar la diferencia de altura existente entre la baja llanura aluvial de Illinois en la orilla este del río, y el elevado talud de gran pendiente del lado de Missouri en la orilla oeste. El lecho rocoso solo se podía alcanzar mediante perforaciones profundas, ya que se encontraba 38 metros (41,6 yd) por debajo del nivel del agua en el lado de Illinois y 26 metros (28,4 yd) por debajo en el lado de Missouri.^[7]

Estos condicionantes dieron como resultado un puente reconocido por su innovación en la precisión y la exactitud de su construcción y por el control de calidad. Esta fue la primera vez que se utilizó acero estructural de aleación en una gran construcción, mediante el uso de piezas de acero al cromo, aunque, como demostraron las pruebas de 1988, la cantidad de cromo era demasiado baja para incrementar la resistencia del metal, y el acero, en general, no se consideraría adecuado para ninguna aplicación estructural en la época moderna.^[8] El puente terminado también dependió del uso de cantidades significativas y desconocidas de hierro forjado.^[9] Eads argumentó que la gran resistencia a la compresión del acero era ideal para su uso en el diseño del arco vertical. Su decisión fue el resultado de una curiosa combinación de azar y necesidad, debido a la resistencia insuficiente de los materiales alternativos.

Las dificultades físicas particulares del emplazamiento del puente impulsaron soluciones interesantes a los problemas de construcción. Los profundos cajones utilizados para la construcción de las cimentaciones de pilares y estribos marcaron un nuevo capítulo en la ingeniería civil. Los pilares se hundieron casi 100 pies (30,5 m) por debajo de la superficie del río.^[6] Al no poder construir cimbras para erigir los arcos, ya que obstruirían el tráfico fluvial, los ingenieros de Eads idearon un sistema de voladizo sustentado con cables para hasta alcanzar la clave de cada arco por ambos lados.

Se construyeron pilares de mampostería con alturas de casi 120 pies (36,6 m), aproximadamente la altura de un edificio de diez pisos. Aproximadamente 78 pies (23,8 m) de estos pilares debieron atravesar el lecho arenoso del río hasta alcanzar la roca madre. Eads utilizó un método de construcción que había observado en Europa, mediante el cual la mampostería se colocaba sobre una cámara metálica llena de aire comprimido. Se añadía piedra a la cámara, lo que provocaba el hundimiento del cajón. Los trabajadores se sumergían en el cajón para excavar con palas la arena del lecho del río, que una bomba expulsaba a la superficie para que la mampostería se hundiera en el lecho del río. Numerosos trabajadores que operaban en los cajones del puente Eads, que aún se encuentran entre los más profundos jamás hundidos, sufrieron el "trastorno del cajón" (posteriormente conocido como síndrome de descompresión).^[10] Quince trabajadores murieron, otros dos quedaron discapacitados permanentemente y 77 sufrieron graves afecciones.^[10][11]

El puente Eads fue reconocido como un impresionante logro en innovación. Eads obtuvo 47 patentes durante su vida, muchas de las cuales se solicitaron para partes de la estructura del puente y para los dispositivos necesarios para su construcción.^[6] El presidente Ulysses S. Grant inauguró el puente el 4 de julio de 1874, y el general William T. Sherman martilló el clavo de oro que completaba la construcción. Tras su finalización, 14 locomotoras cruzaron el puente para comprobar su estabilidad.^[6]

El 14 de junio de 1874, John Robinson puso a prueba la seguridad del nuevo puente cruzándolo con un "elefante".^[12] Una gran multitud vitoreó al animal mientras el elefante, prestado por un circo ambulante, avanzaba pesadamente hacia Illinois. La creencia popular sostenía que los elefantes tenían instintos que les hacían evitar pisar estructuras inseguras. Dos semanas después, Eads envió 14 locomotoras de ida y vuelta por el puente a la vez.^[13] La celebración de la inauguración, el 4 de julio de 1874, incluyó un desfile de 15 millas (24,1 km) de recorrido que se extendió por las calles de San Luis.^[14]

Durante la construcción del puente, "The New York Times" lo llamó "La Octava Maravilla del Mundo".^[15]

El costo de la construcción del puente fue de casi 10 millones de dólares (270 millones de dólares considerando la inflación).^[16][17]

El puente Eads estuvo mal financiado, de manera que durante su construcción se vio agobiado por las deudas. Debido a su enfoque histórico en el comercio fluvial en el río Misisipi, San Luis carecía de terminales ferroviarias adecuadas, y el puente no estuvo bien planificado para coordinar el acceso ferroviario. Aunque fue un éxito de ingeniería y estética, las operaciones del puente se declararon en quiebra al año de su inauguración. Los ferrocarriles boicotearon el puente, lo que resultó en la pérdida de peajes. El puente se vendió posteriormente en subasta por 20 centavos por dólar. Esta venta provocó la quiebra del Banco Nacional del Estado de Misuri, la mayor quiebra bancaria en Estados Unidos hasta ese momento. Eads no sufrió consecuencias financieras. Muchos de los involucrados en la financiación del puente fueron acusados, pero Eads no.^[6]

El granito para el puente provino de una cantera localizada en el Condado de Iron (Misuri), propiedad de B. Gratz Brown, gobernador de Misuri y senador de los Estados Unidos, quien había contribuido a obtener financiación federal para el puente.^[18]

En abril de 1875, tras la quiebra de la Illinois and St Louis Bridge Company, el puente se vendió en subasta pública por 2 millones de dólares a la recién creada St. Louis Bridge Company, controlada por los acreedores de la antigua compañía. Este grupo fue adquirido dos años después por la Terminal Railroad Association of St. Louis (TRRA).^[19]

En la Exposición Mundial Colombina de 1893, Misuri exhibió una maqueta del puente hecha de caña de azúcar.^[20] En 1898, el puente apareció en un sello postal de 2 dólares en la emisión conocida como Trans-Mississippi Issue. Cien años después, el mismo diseño se reimprimió en una hoja bloque conmemorativa.

En 1949, se probó la resistencia del puente con galgas extensométricas electromagnéticas. Se determinó que la estimación original de Eads de una carga admisible de 3000 libras por pie (4464,5 kg/m) podía elevarse a 5000 libras por pie (7440,8 kg/m). Según Carol Ferring Shepley, escritora profesional que publicó una biografía del diseñador del puente, el puente Eads sigue siendo considerado uno de los puentes más grandiosos jamás construidos.^[6]: 69

El puente recibió la designación Hito Histórico Nacional (Estados Unidos) en 1964, en reconocimiento a sus innovaciones en diseño, materiales y métodos de construcción, y a su importancia en la historia de los proyectos de ingeniería a gran escala.^[21] En su centenario, en 1974, el crítico de arquitectura del Times, Ada Louise Huxtable, lo describió como "una de las obras más bellas de la humanidad".^[6]

Durante mucho tiempo, el Puente Eads solo había albergado trenes de pasajeros en su plataforma. Sin embargo, a finales del siglo XX, el tráfico de pasajeros había disminuido debido al uso de automóviles particulares, y la industria ferroviaria se encontraba en proceso de reestructuración. Para la década de 1970, la Asociación de Ferrocarriles de la Terminal (TRRA) abandonó la vía del puente Eads. La estructura había perdido todo el tráfico ferroviario de pasajeros restante, que la compañía Amtrak dirigió al puente MacArthur; las dimensiones de los modernos vehículos diésel de pasajeros eran incompatibles tanto con el puente como con el túnel adyacente, que conectaba la vía de la Union Station con el puente Eads.

La TRRA fue propietaria del puente hasta 1989, cuando el Ferrocarril de la Terminal lo transfirió a la Autoridad de Transporte Regional Biestatal y a la Ciudad de San Luis, para su incorporación al sistema de tren ligero MetroLink de San Luis.^[19] Acambio, la TRRA adquirió el puente MacArthur,^[22] anteriormente propiedad de la ciudad de San Luis.

El servicio de MetroLink sobre el puente comenzó en 1993.^[23] El puente estuvo cerrado al tráfico de automóviles entre 1991 y 2003, cuando la ciudad de San Luis, Misuri, completó un proyecto para restaurar la plataforma de la carretera.^[23]

En 1998, el Centro de Servicios de Ingeniería de Instalaciones Navales (NFESC) investigó los efectos del choque contra el puente de las barcazas que arrastraba el remolcador "Anne Holly" el 4 de abril de ese año. A continuación, el remolcador embistió al SS Admiral, un barco casino fondeado en el río que estuvo a punto de hundirse. La implantación de una serie de medidas de seguridad propuestas en el informe resultante, redujo la probabilidad de que esto sucediera de nuevo en el futuro.^[24]

En 2012, la Agencia de Desarrollo Biestatal/Metro (BSDA/Metro) inició el proyecto de Rehabilitación del Puente Eads para extender su vida útil al menos hasta el año 2091.^[25] Las restauraciones incluyeron la sustitución de 1 200 000 libras (544,3 t) de puntales, arriostramientos y otros soportes de acero que datan de la década de 1880; la eliminación de toda la pintura y la corrosión de la superestructura; el repintado de la superestructura con un revestimiento antioxidante; la reparación de la estructura dañada; la reconstrucción de los soportes de hormigón; la restauración de los arcos de ladrillo; y la modernización de los railes del MetroLink.^[26] El coste total fue de 48 millones de dólares, de los cuales 27 millones provinieron de la Ley de Reinversión y Recuperación de Estados Unidos de 2009.^[27] Aunque se preveía que comenzaran en 2009, las obras no comenzaron hasta 2012 debido a disputas laborales y a unas estimaciones de costes superiores a las previstas.^[28] Los trabajadores completaron el proyecto en 2016.