UNIVERSIDAD NACIONAL“PEDRO RUIZ GALLO”

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO : Historia de la ingeniería civil

DOCENTE : M. SC. Irma Capuñay Capuñay GRUPO : Nº 09

ALUMNOS : Castro Casas Allison - 140449A Silva Salas Victoria - 140477E Zapata Pimentel Diego - 142028C

CICLO : 2015 - II

Lambayeque, Octubre del 2015

¿CÚAL SERÁ LA OBRA DE CONSTRUCCIÓN EN LA QUE MÁS DESTACA LA INGENIERÍA CIVIL EN NUESTRO PAÍS Y EN EL MUNDO? PROCESOS CONSTRUCTIVOS, MATERIALES, VIGENCIA

HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL

EL METRO DE LIMA

El Metro de Lima es un sistema de ferrocarril metropolitano de la ciudad

de Lima, capital de la República del Perú. En su primera línea (Línea 1)

opera bajo el sistema de viaducto elevado y recorre la ciudad de sur a

noreste, atravesando las inmediaciones de su centro histórico. Se ha

proyectado que las siguientes cinco líneas que compondrán la red básica

serán en su mayor parte subterráneas, como es el caso de la Línea

2 actualmente en construcción. La extensión total del sistema teniendo

cuenta la línea 6 que está en evaluación como APP (Asociación Público

Privada) será de 165 km.

La construcción del Metro de Lima fue iniciada en 1986, llegándose a

concluir una sección de 9,2 km de la ahora llamada Línea 1. Sin embargo,

debido a la crisis económica por la que atravesaba el país en ese momento,

la obra quedó inconclusa y el sistema no inició operaciones por no tener la

distancia ni la demanda suficientes que lo hicieran comercialmente viable.

El año2009 el Ministerio de Transportes y Comunicaciones retomó el

proyecto, lográndose culminar el primer tramo de la Línea 1, el cual fue

inaugurado en 2011. Un segundo tramo de extensión fue inaugurado el

año 2014, completándose así el total de la actual Línea 1.

El 28 de marzo de 2014, el gobierno peruano concesionó la Línea 2 que

recorrerá la ciudad de este a oeste a lo largo de 27 kilómetros, desde el

distrito de Ate hasta el Puerto del Callao, incluyendo además los primeros 8

kilómetros de la Línea 4 bajo la avenida Elmer Faucett. En total serán 35

kilómetros de nuevas vías, cuyas obras se iniciaron en diciembre de 2014.

Está previsto que un primer tramo de esta nueva línea sea concluido el

2016.

1.RED BÁSICA DEL METRO DE LIMA

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La actual Red Básica del Metro de Lima fue aprobada mediante Decreto

Supremo 059-2010-MTC. Esta norma constituye el marco legal que permite

el desarrollo de los estudios necesarios para establecer los trazos

definitivos, la localización de las estaciones y el inicio de las gestiones para

la reserva de los derechos de vía correspondientes en todas las líneas que

compondrán la red. La red básica contemplaba inicialmente la construcción

de cinco líneas, sin embargo, en agosto de 2013 incorporó una línea más

(Línea 6).

2.LÍNEAS

a) Línea 1

La Línea 1 cuenta en actualidad con la flota original de cinco trenes

de procedencia italiana (marca AnsaldoBreda) de la década de los

ochenta, antes de la inauguración estos fueron remodelados y

actualizados de tal manera que hoy se encuentran en circulación a lo

largo de las 26 estaciones que recorre esta línea. A esta flota se le

adicionaron 19 trenes más de marca Alstom Metropolis 9000, para

poder prestar el servicio con las frecuencias adecuadas. Asimismo, se

remodelaron las estaciones ya existentes y los vagones, con la

instalación de aire acondicionado, escaleras mecánicas, servicios

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higiénicos, señalización para discapacitados, ascensores, entre otras

facilidades.

La Línea 1 se extiende por 34,6 km desde el distrito de Villa El

Salvador, donde se encuentra el Patio Taller, hasta la Estación

Bayóvar, en el distrito de San Juan de Lurigancho. Al haber sido

construida en viaducto elevado, constituye el viaducto de tren tipo

metro más largo del mundo.

De las dos plantas ubicadas en San Juan de Lurigancho, una está

enfocada a la producción de  prefabricados. La planta de

prefabricados se dedica exclusivamente a la producción de vigas tipo

I, vigas tipo cabezal, prelosas y bordes típicos; para ello se emplean

concretos de alta resistencia a edad temprana y también concretos

convencionales.

Recorrido: Avenida Separadora Industrial, Avenida Pachacútec,

Avenida Tomás Marsano, Avenida Aviación, Avenida Grau, Avenida

Locumba, Avenida Próceres de la Independencia.

b)Línea 2

El recorrido de la Línea 2 será de este a oeste a través de la ciudad,

uniendo el distrito de Ate (Lima) con el Callao. Las características del

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recorrido permitirán que esta línea se conecte con la Línea 1 en la

futura estación 28 de Julio y con la primera línea de El Metropolitano en

su Estación Central (que además es subterránea y actualmente en

funcionamiento). Adicionalmente se ha previsto construir al mismo

tiempo un ramal que prolongue la Línea 2 hasta el Aeropuerto

Internacional, siendo este tramo una primera etapa de la futura Línea

4.

TIPO DE MANO DE OBRA

Sistema rotativo de dos turnos para que se garantice el descanso apropiado el personal.

Más de ochenta personas bajo tierra (y el mismo número en la superficie) se encargarán del adecuado funcionamiento de la tuneladora; aunque en los primeros días de excavación se contará sólo con 44 trabajadores procedentes del extranjero que son técnicos especialistas con experiencia en tuneladoras: mecánicos, electricistas, pilotos, erectoristas (operador del aparato con el que se posiciona las secciones de los anillos de hormigón). A lo largo de los meses se irá entrenando personal peruano.Los trabajos emplearán a cerca de 3.000 personas.

El CONAFOVICER viene capacitando en el curso técnico de lectura de planos a los trabajadores de construcción de la línea 2 del Metro de Lima. La actividad educativa se desarrolla los domingos 9:00 a 1:00 pm en el Instituto Peruano del Deporte (IPD) de San Juan de Lurigancho.

Las clases son posibles gracias a la gestión del Comité de Obra “Isidoro Gamarra”, liderado por el Sec. Gral. Jorge Rojas Zárate en coordinación con el consorcio y empresa ejecutora del megaproyecto, y la Oficina de Capacitación del CONAFOVICER.

Cabe mencionar, que la obra a línea 2 del Metro de Lima ha dado empleo a 2.753 obreros, entre mano de obra calificada y no calificada. En el pico más alto de la obra llegará a 4.000 obreros. Además con este proyecto se beneficiarán a más de tres millones de habitantes en los 10 distritos incluidos en el trazado de la Línea 2, que representan el 41% de la población total de Lima.

De esta manera, el CONAFOVICER cumple con unos de sus objetivos, brindar capacitación técnica a los trabajadores del andamio.7,500 empleos directos, 800 empleos indirectos y 600 a 800 proveedores que serán solicitados por los contratistas.

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COMPONENTES DEL PROYECTO

- Trazo

Longitud: 27 km

Tipo de Infraestructura: Subterránea

Tipo de túnel: Bidireccional

Diámetro mínimo del Túnel: 9.20 m

- Estaciones

El proyecto contará con 27 estaciones.

Se proponen 2 métodos de excavación para las estaciones: Estación

excavada en caverna y Estación excavada en Cut y Cover

- Patio Taller

Santa Anita (Este)

- Material Rodante

Velocidad máxima: 80 km/h

Velocidad comercial: 37.5 km/h

Composición del tren:

6 coches por tren al inicio de la operación

7 coches por tren en el futuro en función de la demanda

Capacidad por coche: 200 pasajeros

Técnica de cut and cover

La técnica de falso túnel (cut and cover, que significaría “cortar y cubrir” en español) es un procedimiento de construcción donde se excava desde la superficie la totalidad o parte del hueco que ocupará el túnel. Se construye el túnel dentro del espacio a cielo abierto y se cubre una vez terminado. Requiere un sistema de sostenimiento fuerte para soportar las cargas del material que cubre el túnel.

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Este tipo de construcción resulta apropiado cuando existe un escaso recubrimiento de terreno sobre el túnel  y al mismo tiempo existe riesgo de que la construcción de una trinchera convencional pueda provocar desprendimientos. En otras ocasiones, la construcción de falsos túneles se justifica simplemente en la necesidad minimizar el impacto ambiental, especialmente cuando el trazado pasa cerca de zonas urbanas.Existen dos formas de realizar este procedimiento constructivo:Método ‘bottom up’: se excava a cielo abierto la totalidad del hueco ocupado por el túnel y se construye en el interior. El túnel puede ser de hormigón in situ, hormigón pretensado, arcos pretensados, arcos con acero corrugado y también con ladrillo, que se solía usar al principio.Método ‘top down’: este método se encuentra en auge para la construcción de túneles en el interior de las ciudades (túneles de la M-30, Autopista Costanera Norte, Metro de Málaga…). Requiere poca maquinaria especializada, poco más que la utilizada en la construcción convencional de sótanos. En la superficie, se ejecutan las paredes del túnel excavando una zanja que se hormigona para formar muros pantalla o una hilera de pilotes. Cuando las paredes están terminadas se ejecuta la losa superior, que se apoya en las paredes, excavando sólo el hueco que ocupa la losa y apoyándola durante su construcción contra el terreno. Una vez se han terminado las paredes y la losa, puede reconstruirse la superficie mientras continúan los trabajos en el interior del túnel. La tierra del interior no se extrae hasta esta fase, en la que como los elementos portantes del túnel están ya construidos se puede excavar con retroexcavadoras. Cuando se ha excavado hasta el nivel adecuado se ejecuta la contra bóveda, losa generalmente de hormigón que hace de suelo del túnel. Se pueden crear losas intermedias para realizar túneles de varias plantas.

FICHA DEL PROYECTO

Modalidad: El proyecto comprende el diseño, funcionamiento, construcción, provisión de equipamiento de sistema, adquisición de material rodante, operación y mantenimiento de la vía. Contará con aporte del Estado Peruano para las inversiones necesarias.

Número Potencial de usuarios: 665 mil pasajeros por día, en el 2017.

Ubicación: El proyecto conecta 13 distritos de Lima Metropolitana y de la Provincia Constitucional del Callao, de Este a Oeste, éstos son: Ate Vitarte, Santa Ana, El Agustino, San Luis, La Victoria, Jesús María, Breña, Cercado de Lima, San Miguel, La Perla, Bellavista, Carmen de la Legua y el Cercado del Callao.

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Estado del Proceso: El estudio de pre inversión a nivel de factibilidad ha sido declarado viable en el marco del SNIP, el 08 de agosto del 2013. El Estudio de Impacto Ambiental Semidetallado fue aprobado el 11 de noviembre del 2013. Se cuenta con 03 consorcios calificados.

Plazo de Concesión, Inversión estimada y Fecha de adjudicación: 35 años, US$ 5.7 billones sin IGV (que incluye la tercera etapa), I Trimestre 2014.

ETAPAS Y PROCESOS CONSTRUCTIVOS

La construcción se efectuará en tres etapas:

La Etapa 1-A, entre la Vía de Evitamiento y el mercado de Santa Anita (que deberá ser entregada en mayo del 2016, y por lo tanto requerirá comenzar a ser construida a la brevedad), será acometida mediante el método convencional (es decir con perforadoras jumbo, muy usadas en la minería subterránea), debido a que no habrá tiempo para construir e instalar una tuneladora. Estos trabajos se efectuarán en los puntos correspondientes a los cuatro fosos de emergencia, desde los cuales se avanzará hacia ambos lados, rumbo hacia la estación más próxima. En este tramo, la perforación de la semisección o mitad superior del túnel (el avance propiamente dicho) se efectuará mediante el equipo y método que acabamos de mencionar, en tanto que la de la semisección o mitad inferior se hará trozando y removiendo el material restante.

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La construcción de las cinco estaciones del tramo se llevará a cabo de manera simultánea con los trabajos descritos. Para ello se empleará el método cut and cover (cortar y cubrir), que se iniciará con profundas perforaciones, las cuales serán rellenadas de concreto y acero, para conformar los muros pantalla que sostendrán la estación. Luego se excavará hasta la altura del primer nivel, y se instalará una losa de hormigón, que constituirá el piso de éste, a la vez que el techo del nivel inferior (por el que pasarán los trenes). Tras eso, se instalará vigas prefabricadas de concreto, y sobre éstas la losa de compresión, con lo cual quedará constituido el techo de la estación. Así las cosas, ya se podrá reconstruir las pistas de la superficie y restablecer el tránsito en la zona, todo ello, en un tiempo relativamente corto, y mucho antes de que los trabajos de la estación estén concluidos.Los trabajos proseguirán con la excavación en el nivel inferior, para abrir espacio al viaducto de los trenes y a la zona de abordaje de los pasajeros.

La Etapa 1-B, desde la Plaza Bolognesi hasta la Municipalidad de Ate, deberá quedar concluida en diciembre del 2017. En ella, el túnel

seguirá siendo excavado mediante el método

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convencional entre las estaciones Nicolás Arriola y Evitamiento, así como entre las del Mercado de Santa Anita y la Municipalidad de Ate. La estación Prolongación Javier Prado (donde esta avenida se encuentra con la Carretera Central) será la única a excavar mediante el sistema de caverna, es decir, desde un profundo foso situado a su costado.

El tramo entre las estaciones Plaza Bolognesi y Nicolás Arriola se perforará mediante tuneladora EPB (Earth Pressure Balance o de balance de presión de tierras). Para que la impresionante máquina pueda pasar por las estaciones situadas en su trayecto, éstas deberán haber sido completadas hasta su nivel inferior, lo que se hará con el método cut and cover, descrito líneas arriba.

La Etapa 2, que abarcará desde la estación Parque Murillo hasta el Puerto del Callao, e incluirá el ramal de ocho kilómetros de la Línea 4, se hará íntegramente con tuneladora. Para poder cumplir con el plazo de terminación, señalado para junio del 2019, se empleará simultáneamente dos de estos espectaculares artefactos.

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HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL

c)Línea 3

Esta línea correría mayormente bajo tierra y en sentido norte-sur,

atendiendo a un sector de la ciudad que cuenta con el mayor tránsito

de personas. La novedad es que se trataría de un metro "expreso" que

circularía a mayor velocidad al no contar con muchas estaciones.

El 29 de mayo del 2013, el Ministerio de Transportes y Comunicaciones

(MTC) aseguró que el gobierno también adjudicará las concesiones de

la línea 3 completa y lo restante de la línea 4 del Metro de Lima antes

de julio del 2016, de las seis líneas que tendrá este sistema de

transporte público. De ese modo, a finales del año 2015 o principios

del 2016 se concretará la concesión del diseño, financiamiento,

construcción, provisión de equipamiento electromecánico, adquisición

de material rodante, operación y mantenimiento de las líneas 3 y 4 del

Metro de Lima.

El 28 de julio del 2014 durante el Mensaje a la Nación, el

Presidente Ollanta Humala mencionó que antes del 2016 entregará en

concesión la línea 3 del Metro de Lima.

Recorrido (tentativo): Avenida Alfredo Benavides, Avenida Larco,

Avenida Arequipa, Avenida Garcilaso de la Vega, Avenida Tacna,

Avenida Pizarro, Avenida Túpac Amaru, Avenida Rosa de América,

Avenida Universitaria.

d)Línea 4

La longitud del trazo es de 7.7 km y contará con 8 estaciones.

El 9 de mayo de 2012 el director de Promoción de Inversiones de

ProInversión (el organismo estatal encargado de promover y organizar

las concesiones en infraestructura), Héctor René Rodríguez, anunció

que el ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC) decidió que

se construya también la línea 4 del metro, al mismo tiempo y en forma

paralela a la ejecución de la línea 2. La línea 4 unirá el este con el

oeste de la ciudad desde el Distrito de La Molina hasta el distrito de

Ventanilla, pasando por el Aeropuerto Internacional Jorge Chávez. Con

esta decisión la ciudad de Lima se convertiría en una de las pocas

ciudades del mundo en construir varias líneas de metro al mismo

tiempo. Cabe recalcar que el primer tramo de la línea 4 ya ha sido

concesionado junto a la totalidad de la línea 2 en abril de 2014. Este

primer tramo será construido en el mismo plan de ejecución de la línea

2.

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HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL

Para su ejecución se fabricará una moderna máquina tuneladora de

acuerdo a las características del suelo limeño, las dovelas que son las

piezas de concreto que forman el túnel se colocan mientras se hace la

perforación servirán también de soporte para el avance de la

construcción, así la obra avanzará de manera más sencilla, segura y

rápida que con métodos convencionales de construcción y no

interrumpirá el tráfico ni afectará las instalaciones de servicios

públicos.

Recorrido (tentativo): Avenida Elmer Faucett, Avenida La Marina,

Avenida Sánchez Carrión, Avenida Salaverry, Avenida Canevaro,

Avenida Juan Pardo de Zela, Avenida Canadá, Avenida Circunvalación,

Avenida Javier Prado.

e)Línea 5

La línea 5 del Metro de Lima conectará los distritos de Miraflores,

Barranco, Chorrillos, Santiago de Surco y Villa el Salvador (distritos con

costa que tienen playas en el Océano Pacífico) terminando en la

estación de la Unidad de Peaje de Villa. Por el momento sólo se

encuentra prevista como parte de la red básica del metro pero aún no

se inician los estudios para su diseño y construcción.

Recorrido (tentativo): Avenida Huaylas, Avenida Paseo de la

República, Avenida República de Panamá, Avenida Miguel Grau.

f) Línea 6

Es una línea que ha sido presentada en el 2014 como iniciativa privada

a Proinversión y que está en etapa de evaluación, por lo que el

Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC) estudia su

construcción y trazo. Estos estudios determinarán aspectos técnicos

respecto a si la Línea 6 será subterránea, aérea o ambas. La línea tiene

una extensión de 32 km que se extiende desde la Estación

Naranjal del Metropolitano Av. Túpac Amaru, Avenida Los Alisos,

Avenida Universitaria, Avenida Bertolotto, Avenida Pérez Aranibar (Ex

Avenida del Ejército), Avenida Angamos y Avenida Primavera.

Recorrido (tentativo): Avenida Angamos (Primavera), Avenida Pérez

Araníbar (Ex Avenida Del Ejército), Avenida Bertolotto, Avenida

Universitaria, Avenida Los Alisos, Avenida Túpac Amaru.

KINGDOM TOWER

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Actualmente, avanza a buen ritmo en la ciudad de Jeddah, Reino de Arabia Saudita, la construcción del edificio más alto del mundo: Kingdom Tower.

Kingdom Tower, el edificio de 1

km de altura marcará un punto de referencia muy alto en la construcción de

rascacielos.

Este rascacielos, que planea ser terminado para el año 2019, fue pensado

inicialmente como un edificio de 1.600 metros de altura. Pero en el año

2008 los estudios de suelos arrojaron que no sería posible cimentar una

estructura de esa envergadura.

Las bases de la torre es una balsa apoyada sobre pilotes circulares

perforados ubicados aproximadamente 2,5 metros por debajo del nivel

existente debido a modificaciones del sitio. Esta modificación reduce al

mínimo la cantidad de potencial de deshidratación requerido en el sitio

durante la construcción de los niveles inferiores.

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HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL

La base del edificio tendrá una planta triangular con el objetivo de soportar

mejor las fuerzas ejercidas por el viento. Esta planta en forma triangular, o

de “y”, permite maximizar las vistas de las unidades residenciales y la

exposición a la luz. Esta geometría tam bién logra que el edificio mantenga

una relación altura-ancho de 10:1 sin la necesidad de tener una gran

cantidad de espacio profundo interno inutilizable. El núcleo triangular

formado de esta manera por los muros es también una forma optimizada

para resistir muy bien la torsión inducida. La forma de "Y" también ayuda a

desarrollar un diagrama estructural limpio y sencillo en el que cada

elemento participa tanto en la gravedad y el soporte lateral. 

La forma triangular que tiene la estructura base del Kingdom Tower permitirá soportar mejor las fuerzas ejercidas por el viento.

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HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL

El edificio tendrá 167 pisos y un área construida de aproximadamente

530.000 m², dentro de los cuales su huésped principal será una de las

cadenas hoteleras más famosas del mundo. Kingdom Tower, además,

contará con espacios de oficina, condominios de lujo y el observatorio más

alto del mundo. Tendrá 59 ascensores que viajarán a una velocidad de 10

m/s y 12 escaleras mecánicas distribuidas por toda la torre. Según cálculos

de los diseñadores y de los proveedores de los ascensores, sólo se tardará 1

minuto y 40 segundos en recorrer todo el kilómetro del edificio.

La torre cuenta con una superestructura que se compone casi enteramente

de muros de concreto reforzado armado y vigas de amarre. Este sistema fue

desarrollado con base en la necesidad de simplificar y repetir operaciones

durante el proceso constructivo. Además, no se basa en estabilizadores o

correas de muros, no hay transferencia de columnas y hay muy poco

asentamiento diferencial en elementos verticales. Gracias a los muros de

concreto reforzado continuos, se crea un ambiente muy robusto y seguro, al

mismo tiempo que se proporciona la separación mínima requerida para

casos de incendio y un mecanismo eficaz de aislante acústico.

Actualmente, ya fue terminada toda la cimentación, la cual es de dos tipos:

pilotes de concreto reforzado de 1,5 metros de diámetro y 45 metros de

profundidad y otros pilotes de 1,2 metros de diámetro y de 85 a 120 metros

de profundidad. El diseño de la cimentación es similar al que se usó en la

construcción de las Torres Petronas de Kuala Lumpur, además la estructura

de la torre será construida con concreto de 85 MPa.

Durante la etapa de diseño, se solicitó la inclusión de un helipuerto para ser

utilizado en su mayoría por el propietario o los visitantes del piso 157; sin

embargo, los riesgos de poner un helipuerto y de las maniobras que

realizarían los helicópteros hicieron que este espacio se convirtiera en la

terraza a mayor altura hasta la fecha. La terraza de forma circular tendrá 30

m de diámetro y estará localizada a 630 m de altura.

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HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL

El diseño del rascacielos también previno el fuerte efecto del viento, por lo

cual se decidió que la mejor alternativa para contrarrestar estas fuerzas era

reducir el tamaño de la planta del

edificio a medida que ganaba altura,

similar al sistema que se utilizó en la

construcción del Burj Khalifa en Dubái.

El diseño de Kingdom Tower

permite reducir el efecto que

causa el viento sobre la

estructura.

En cuanto a la sostenibilidad, el edificio contempla un sistema de muro

exterior de alto rendimiento que permitirá reducir el consumo de energía

minimizando las pérdidas de calor. Además, cada uno de los tres lados de la

torre posee una serie de cortes, generando grandes terrazas sombreadas

que miran a toda la ciudad y al Mar Rojo. El área colindante se ha diseñado

de manera que sea más amigable y mejor para los peatones, utilizando

extensas áreas verdes y paseos que unen todo el complejo con la rivera del

mar.

Esta edificación busca ser el símbolo más importante del país, al mismo

tiempo que aumenta el valor de la tierra que lo rodea. De acuerdo con los

inversionistas, “Kingdom Tower será una estructura histórica que

aumentará en gran medida el valor de los cientos de propiedades en todo

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HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL

en Kingdom City y, de hecho, en todo el norte de Jeddah”. Este concepto de

rentabilidad derivada de la construcción de urbanizaciones y centros

comerciales de alta densidad fue tomado desde el Burj Khalifa, donde se ha

demostrado su eficacia, ya que sus centros comerciales circundantes,

hoteles y condominios dieron origen al área conocida como Downtown

Dubai, la cual ha generado más ingresos que la propia edificación.

Kingdom Tower contará con la terraza al aire libre más alta del mundo, un lugar de aproximadamente 700 m2 a una altura de 630

metros sobre el nivel del mar.

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