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Posted By:Ing. Civilon13:39Saludos a todas las personas que visitan nuestra web deingeniera civil, ahora compartimos informacin relacionada con eldrenaje transversal de carreteras, en este caso lasalcantarillas, existen varios tipos de alcantarillas que sern mencionadas en el artculo a continuacin:

Son estructuras menores, aunque pueden llegar a ser obras de cierta importancia, de acuerdo a circunstancias especficas.

Generalmente se utilizan como pasos a travs de terraplenes, por lo cual quedan muchas veces enterradas, detectndose su presencia por (cabezales que asoman en cada extremo por una cierta prolongacin de la misma alcantarilla), La dimensin de sus aberturas son definidas en funcin del caudal de las aguas que atravesaran.

Tipos de Alcantarillas.

De acuerdo a la altura del relleno y desde el punto de vista econmico, para aberturas inferiores a los 8 metros las mejores soluciones pueden ser de los siguientes cuatro tipos:

Alcantarillas en bveda maciza o de concreto armado.

Son estructuras que resisten grandes rellenos encima de su techo. Casi siempre formadas por secciones de espesores variables y con geometra de arcos circulares o parablicos, en lafotografase puede observar este tipo de alcantarillas.

Las bvedas en si sern tratadas ms adelante con un mayor detalle.

Batera de alcantarillas abovedadas

Alcantarillas metlicas.

Especialmente utilizadas cuando el relleno es de mediana altura y de solucin muy interesante cuando el terreno de fundacin es malo, estn formadas por tubos metlicos prefabricados o chapas acanaladas de acero galvanizado, premoldeadas para formar tubos de dimetros previsto.Funcionan como estructuras elsticas flexibles, por lo cual se adaptan a las presiones del relleno que soportan.

Batera de alcantarillas Metlicas circulares con proteccin de colchonetas

Se recomienda que el relleno mnimo sobre las alcantarillas metlicas sea de 60 cm. y pueden soportar el paso de grandes cargas rodantes sobre la calzada. Este tipo se puede apreciar en lafotografa.

Alcantarillas circulares o Tubos de hormign simple y armado.

Generalmente cuando las corrientes de agua son reducidas, se les da paso mediante alcantarillas formadas por tubos. Para pequeos dimetros es suficiente fabricarlos con mezcla hmeda de cemento y arena, verfotografa.

Son tubos enterrados, generalmente de dimetros no menores de 90 cm, para facilitar su limpieza y la economa, cuidando tambin que no sean tubos de dimetros grandes ya que son muy costosos.

Para terraplenes destinados a vas frreas se aceptan tubos en hormign simple hasta 0.8 metros. de dimetro, siempre que sobre el tubo el relleno sea superior a 3 m. y si el terreno es malo se debe colocar una capa de hormign y a veces inclusive revestir el tubo con ella.

Batera de alcantarillas circulares de hormign Armado

Pasados los 0.8 m. de dimetro se debe emplear tubos de hormign armado, porque aparecen tensiones de traccin tanto en la fibra interior como en la exterior, por lo que se dispone armadura anular en ambas caras de la pared del tubo con armadura de distribucin longitudinal, verfigura.

Tubo en hormign armado

Pruebas realizadas para las mismas condiciones de carga y dimetro de tubo sobre alcantarillas rgidas que corresponden al caso anterior y alcantarillas flexibles que son fabricadas con plancha metlica muestran las presiones de lafigura, es decir que al parecer las flexibles son las que mejor se acomodan al terrapln, sin embargo para la eleccin final se debe relacionar costos.

Presiones comparativas vertical y horizontal en tubos

Alcantarillas cajn.

Cuando la altura del relleno es pequea o nula la solucin normal puede ser un sistema aporticado o el uso de secciones cajn ,verfotografa.

Alcantarillas Cajn de hormign Armado

Son empleadas frecuentemente para luces que no llegan a los 10 metros, pero si el terreno de fundacin es de mala capacidad puede alcanzar luces hasta de 12 metros, estn formadas por dos paredes laterales, una tapa y fondo, generalmente de seccin constante y a veces presentan unas cartelas en las esquinas.

Alcantarillas Cajn bajo un fuerte relleno

Algunas veces no tienen relleno encima por lo cual las cargas rodantes estarn en contacto con la losa de tapa; otras veces tienen relleno encima.

Estrategias propuestas para la construccin de puentes y obras menores de drenaje

De observaciones y/o experiencias que fueron hechas, realizadas y obtenidas, al comportamiento hidrulico de los puentes y obras menores de drenaje ante avenidas extraordinarias, a causa de la ocurrencia de crecientes extremas de ros y arroyos, permiten plantear las siguientes situaciones y recomendaciones desde el punto de vista de drenaje para puentes y alcantarillas.

Las estructuras que drenan corrientes con cauces de avenidas muy amplios generalmente estrechan la seccin de dichos cauces, por lo que durante las crecientes importantes trabajan forzadamente, lo que propicia en gran nmero de casos el colapso de la estructura debido al fenmeno de la socavacin.

Considerando lo anterior, conviene que los puentes existentes que produzcan tal estrechamiento del escurrimiento en cauces amplios, cuenten con terraplenes "fusibles" que puedan ser cortados fcilmente por la corriente cuando sta alcance un tirante 50 cm menor que el de diseo y evitar as que el puente trabaje forzadamente desde el punto de vista hidrulico, con la posible consecuencia de su colapso. Dichos terraplenes "fusibles" consisten en terraceras con altura igual a dicho tirante de diseo, para que el agua sobrepase el nivel de rasante de la carretera y la erosione, con su consecuente corte; adems, los terraplenes fusibles se construyen con material puramente friccionante sin proteccin contra tal erosin.

Los puentes que drenan corrientes con cauces encajonados -bien definidos- llegan a fallar por socavacin cuando este fenmeno no fue debidamente analizado en los estudios bsicos para el proyecto de las estructuras, o cuando el caudal de las avenidas mximas fue subestimado.

En otras ocasiones, cuando existe estrechamiento y los apoyos extremos estn ubicados dentro del cauce, stos pueden ser flanqueados por la corriente, y ser afectados por la socavacin, a tal grado que pudiera colapsarse la estructura.

Se deber tener especial cuidado en proyectar de forma adecuada la estructura, considerando un gasto de diseo debidamente analizado y una profundidad de desplante suficiente de su cimentacin para evitar la falla por socavacin. De esta forma tambin se minimizar la probabilidad de que el puente sea flanqueado por la corriente al sufrir la erosin y corte de los terraplenes de acceso.

Finalmente, se recomienda eliminar el uso de tubos metlicos para construir o reconstruir alcantarillas, en todas las regiones costeras o en aqullas en que exista la posibilidad de que ocurra el fenmeno de corrosin.

Diseo del puente Cajn.

El procedimiento de clculo y el dimensionamiento de fierros se lo realiza con las especificaciones que se indica en el reglamento AASHTO para puentes de hormign armado, realizando su anlisis como un prtico para facilitar su clculo manual, tambin cabe recalcar que este anlisis puede ser realizado en un simulador estructural.

Adjuntamos a continuacin las siguientes planillas Excel, que les ayudan con el diseo de alcantarillas