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ALCANTARILLA
Son estructuras de evacuacin de las aguas de escorrenta y su funcin es la
de drenar corrientes de agua permanentes o estacionales. Tambin se les
denomina alcantarillas a las estructuras que permiten evacuar en sitios
predeterminados los caudales entregados por las cunetas, que a su vez
recogen las aguas lluvias que caen sobre la calzada. Se consideran aqu lasalcantarillas en donde el agua fluye con una superficie libre por la tubera.
La separacin entre alcantarillas depende de varios factores entre los cuales
podemos destacar: la topografa, la hidrologa de la zona, la pendiente del
tramo de carretera, la vegetacin, el trazado, etc.
Vale la pena aclarar que, para efectos de este manual, las alcantarillas aqu
mencionadas estn compuestas por tubera ya sea de concreto, metlica,
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PVC, entre otras. La inspeccin de las alcantarillas de seccin cuadrada o
rectangular que tengan una seccin adecuada para la inspeccin interna,
deber realizarse teniendo en cuenta el Manual de Inspeccin Visual de
Puentes y Pontones; en los dems casos se deben utilizar los parmetros
establecidos en este manual teniendo claras las restricciones a que haya lugar
Las principales partes de una alcantarilla son:
Encole: estructura diseada para reducir la velocidad y disipar la energa
de los flujos de agua en la entrada de las obras de drenaje, y as entregar
de manera segura el agua a la tubera de la alcantarilla.
Estructura de entrada: se refiere a todas las obras construidas con el fin de
conducir el flujo hacia la tubera y de estabilizar el terrapln de la va y/o el
terreno natural tales como: aletas, solado, muro cabezal, etc.
Poceta o lavadero: estructura que recibe el agua recolectada por las
diferentes estructuras de drenaje longitudinal, especialmente cunetas. Se
utiliza como encole y en algunas ocasiones puede encontrarse en el
descole acompaada de otras estructuras de conduccin de agua.
Muro Cabezal: tiene como finalidad contener el material que sirve como
estructura de la va as como de proteccin de la tubera.
Aletas: se utilizan para contener los taludes que conforman el terrapln de
la va y/o el terreno natural.
Tubera: puede ser de concreto o lminas metlicas, especialmente de
acero. Tiene como fin garantizar la conduccin del flujo de un lado al otro
de la va, evitando infiltraciones que puedan afectar los materiales que
componen la estructura de pavimento. Los extremos de los tubos y el
diseo de las juntas deben garantizar un encaje adecuado entre
secciones, de manera que formen un conducto continuo, libre de
irregularidades en la lnea de flujo.
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Estructura de salida: se refiere a todas las obras construidas con el fin de
entregar el flujo hacia el descole o sitio de vertimiento de las aguas y de
estabilizar las zonas aledaas. Se debe garantizar una estructura
adecuada de tal forma que no se presente socavacin del terreno donde
se encuentre cimentada la alcantarilla. Generalmente est constituida por
los mismos elementos de la estructura de entrada.
Descole: es una estructura diseada para reducir la velocidad y disipar la
energa de los flujos de agua en la salida de obras de drenaje y as entregar
de manera segura el agua a canales naturales u otros canales no
erosionables.
La Fotografa 9 y la Figura 3 muestran las partes tpicas de una alcantarilla.
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PARTES PRINCIPALES DE UNA ALCANTARILLA CON POCETA
Las alcantarillas pueden ser, sencillas, dobles o mltiples
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Para alcantarillas de seccin cuadrada puede utilizarse la misma
denominacin.
Daos tpicos y forma de medicin. Se presenta a continuacin
algunos de los daos ms comunes en alcantarillas de seccin circular.
En alcantarillas de seccin cuadrada se puede aplicar un criterio similar.
Algunos de los daos que pueden encontrarse en los diferentes elementos
de la alcantarilla son los siguientes:
Grietas en aletas, muro cabezal y muros de pocetas o lavaderos.
Como se muestra en la Fotografa 10 este tipo de daos afectan tanto la
estabilidad como la funcionalidad de la estructura. Durante la inspeccin
deber registrarse la longitud y el ancho en metros y la profundidad de la
grieta en metros o en milmetros.
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SISTEMAS DE ALCANTARILLADO
el proyecto de sistema de alcantarillado sanitario, se tiene aprobado, faltando
su ejecucin, lo cual est en funcin al mejoramiento de la dotacin del agua
potable.
La implantacin de un sistema pblico de abastecimiento de agua genera la
necesidad de recojo, alejamiento y disposicin final de aguas servidas,
constituyendo stos junto con el primero, servicios de infraestructura,
indispensables a toda comunidad civilizada.
En ciudades beneficiadas de un sistema pblico de abastecimiento de agua y
todava carentes de un sistema de alcantarillado sanitario, aguas terminancontaminado el suelo, as como las aguas superficiales y freticas;
frecuentemente pasan a fluir por las zanjas y cunetas constituyndose en
peligrosos focos de diseminacin de enfermedades.
Con la construccin del sistema de alcantarillado en una comunidad, se
buscar alcanzar los siguientes objetivos que vienen a ser los ms importantes:
- Mejora de las condiciones sanitarias locales y el consecuente aumento de la
productividad.
- Conservacin de recursos naturales.
- Recojo y alejamiento rpido y seguro de las aguas residuales.
- Disposicin adecuada, sanitariamente hablando del afluente.
- Eliminacin de focos de contaminacin, as como de aspectos estticos
(olores desagradables).
La red de alcantarillado o alcantarillados es un conjunto de conductos cerrados
o abiertos dispuestos en las vas pblicas, est destinada a recolectar, evacuar
y disponer finalmente las aguas residuales o pluviales de una poblacin.
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El diseo se lo realiza siempre con una pendiente positiva que debe partir de
las extremidades superiores hacia las inferiores, considerando escurrimiento
por gravedad o escurrimiento libre.
TIPOS DE ALCANTARILLA
Principalmente se emplean los siguientes materiales: concreto reforzado y el
metal corrugado; con menos frecuencia se realiza alcantarilladas de madera,
tubo de hierro fundido, tubos de barro vitrificado y ocasionalmente de
mampostera.
ALCANTARILLA DE CONCRETO
Los tubos de concreto destinados a usarse en las alcantarillas estn fabricados
de dimetros de 12 o 108 pulgadas y son de diferentes longitudes, la ms usual
es de 4 a 8 pies las especificaciones estndar establecen cinco clases de tubos
en los que la resistencia aumenta en la clase I a la clase V. Las
especificaciones muestra las secciones transversales del acero de refuerzo y la
resistencia del concreto para tres medidas de espesores de pared. El refuerzo
puede ser circular o elptico. Los tubos para alcantarillas fabricados de concreto
reforzado que se emplea en aplicaciones especiales, se fabrican con una
seccin transversal distinta a la circular, las formas elpticas y de arco son de
uso comn. Los tubos de concreto para alcantarillas tienen juntas
machihembradas o de campana; durante la construccin se sellan las juntas
con concreto de cemento Prtland, empaques de caucho, u otros materiales.
La preparacin de pisos de lecho donde va a colocarse el tubo requiere de
mayor o menor cantidad de cuidado.
Esta preparacin o plantilla puede variar desde la forma simple del fondo de
una zanja o del suelo sobre el que coloca el tubo hasta embeber el tubo en una
cuna de concreto dependiendo de las condiciones de cimentacin, de las
cargas sobre el tubo y de otros factores. Las alcantarillas de tubo se construyen
con mayor frecuencia en la llamada en proyeccin que es la alcantarilla que
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se construye sobre la superficie del suelo en la zanja, y el relleno se coloca a
su alrededor. En estos casos, y teniendo suelos y altura de relleno comunes
slo necesita darle al alojamiento del tubo un poco mas de atencin.
Las alcantarillas de cajn de concreto se construye en el sitio con una seccin
transversal cuadrada o rectangular. Las alcantarillas de cajn simple varan en
su tamao desde 2 hasta 12 pies por lado, dependiendo del rea necesaria
para la va de agua. La mayora de las oficinas de carreteras de los estados
utilizan diseos estandarizados para diferentes medidas del cajn para las
alcantarillas quizs las medidas para el cajn para las alcantarillas de concreto
mas comnmente empleadas se encuentran 4 y 8 pies por lado incluyendo
medidas tales como 4 x 4, 4 x 6, 6 x 6, 4 x 7, y muchas otras las
alcantarillas de seccin transversal rectangular en los lugares en que se desea
reducir la altura de la misma para proporcionar una proteccin adecuada entre
la parte superior de la alcantarilla y la superior de la calzada.
ALCANTARILLA DE ACERO CORRUGADO
Los tubos de concreto destinados a usarse en las alcantarillas estn fabricados
de dimetros de 12 o 108 pulgadas y son de diferentes longitudes, la ms usual
es de 4 a 8 pies las especificaciones estndar establecen cinco clases de tubos
en los que la resistencia aumenta en la clase I a la clase V. Las
especificaciones muestra las secciones transversales del acero de refuerzo y la
resistencia del concreto para tres medidas de espesores de pared. El refuerzo
puede ser circular o elptico. Los tubos para alcantarillas fabricados de concreto
reforzado que se emplea en aplicaciones especiales, se fabrican con una
seccin transversal distinta a la circular, las formas elpticas y de arco son de
uso comn. Los tubos de concreto para alcantarillas tienen juntas
machihembradas o de campana; durante la construccin se sellan las juntas
con concreto de cemento Prtland, empaques de caucho, u otros materiales.
La preparacin de pisos de lecho donde va a colocarse el tubo requiere de
mayor o menor cantidad de cuidado.
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Esta preparacin o plantilla puede variar desde la forma simple del fondo de
una zanja o del suelo sobre el que coloca el tubo hasta embeber el tubo en una
cuna de concreto dependiendo de las condiciones de cimentacin, de las
cargas sobre el tubo y de otros factores. Las alcantarillas de tubo se construyen
con mayor frecuencia en la llamada en proyeccin que es la alcantarilla que
se construye sobre la superficie del suelo en la zanja, y el relleno se coloca a
su alrededor. En estos casos, y teniendo suelos y altura de relleno comunes
slo necesita darle al alojamiento del tubo un poco mas de atencin.
Las alcantarillas de cajn de concreto se construye en el sitio con una seccin
transversal cuadrada o rectangular. Las alcantarillas de cajn simple varan en
su tamao desde 2 hasta 12 pies por lado, dependiendo del rea necesaria
para la va de agua. La mayora de las oficinas de carreteras de los estados
utilizan diseos estandarizados para diferentes medidas del cajn para las
alcantarillas quizs las medidas para el cajn para las alcantarillas de concreto
mas comnmente empleadas se encuentran 4 y 8 pies por lado incluyendo
medidas tales como 4 x 4, 4 x 6, 6 x 6, 4 x 7, y muchas otras las
alcantarillas de seccin transversal rectangular en los lugares en que se desea
reducir la altura de la misma para proporcionar una proteccin adecuada entrela parte superior de la alcantarilla y la superior de la calzada.
SELECCIN DEL TIPO DE ALCANTARILLA
ALCANTARILLA TIPO CAJON
Son piezas de hormign armado de seccin cuadrada que sirven como
Conducto subterrneo para recoger las aguas de lluvia y residuales o como
paso vehicular sobre lechos de caudal reducidos.
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Diseo tridimensional del producto
Usos y Aplicaciones
Las alcantarillas tipo cajn de CONCRETEC son empleadas en obras de arte
en estructuras viales. Tambin utilizadas en alcantarillados de aguas servidas,
drenajes pluviales y para conducir cualquier tipo de agua en secciones
cubiertas.
Instalacin de alcantarilla cajn
Ventajas de Uso
Fcil colocacin.
Mayor capacidad de caudal.
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permite el paso de vehculos pesados sin necesidad de terrapln.
Baja permeabilidad.
Juntas estancas.
Capacidad de carga de alto tonelaje. (AASHTO-93 - HS-18) 14.50 Ton/eje.
Cajas Colectores y Cabezales de Alcantarillas Tubulares
Las cajas de entrada y cabezales de alcantarillas tubulares, sern de
mampostera de piedra, conforme lo indican los planos.
Las excavaciones se harn de acuerdo con los alineamientos, seccin
transversal, las cotas indicadas en el diseo u ordenados por el INGENIERO.
Donde hubiera necesidad de ejecucin de relleno para llegar a la cota de
fundacin, este deber compactarse en capas de un mximo de 15 cm de
espesor hasta alcanzar por lo menos el 100% de la densidad seca mxima del
ensayo AASHTO T-180.
Las cajas colectores y cabezales debern ser construidas obedeciendo
rigurosamente las dimensiones y localizacin indicada en los planos u
ordenadas por el INGENIERO. La mampostera de piedra deber ser ejecutada
obedeciendo estrictamente la Especificacin ES-21 Obras de Mampostera de
Piedra.
Los morteros debern ser de preferencia preparados en mezcladoras, con la
dosificacin 1;3. Cuando se autorice la preparacin manual, la arena y el
cemento debern mezclarse secos hasta que la mezcla presente una
colocacin uniforme, luego se agregar agua continuando con el mezclado.
Las cajas colectores y cabezales de las alcantarillas de hormign armado
debern ser construidas inmediatamente despus de la excavacin, colocacin
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y relleno de la zanja o terrapln adyacente, con el objeto de evitar erosiones y
depsitos de materiales o cualquier otro dao que en caso de producirse
deber ser restaurado por cuenta del CONTRATISTA. Los cabezales de las
alcantarillas metlicas, solo deben ser ejecutadas despus de concluido el
terrapln y/o retirado e apuntalamiento, de modo a permitir la libre deformacin
de las chapas.
Canales Bajantes (DR-12 y DR-13)
Son dispositivos previstos en los casos en que las alcantarillas tienen su salida
en cotas elevadas con relacin al fondo de la quebrada, de modo a evitar
erosiones, y su tipo depende del punto de localizacin de la salida: sobre el
terreno natural o sobre talud de terrapln.
La mampostera de piedra utilizada en estos dispositivos debern obedecer la
especificacin ES-21 Obras de Mampostera de Piedra. La preparacin del
mortero deber obedecer lo indicado en 4.3 y en la Especificacin ES-14
Hormigones y Morteros.
Las secciones de hormign armado de los canales bajantes en terreno natural,
debern ser ejecutadas sobre la capa de grava. Las secciones de mampostera
de piedra debern permitir el drenaje de la capa de grava a travs de
barbacanas de 2 de dimetro a cada 0.50 m. La obtencin de estas
barbacanas se harn con estacas circulares de madera levemente cnicas
para facilitar su retiro. El hormign para el canal bajante en talud de terrapln
as como para las secciones hormigonadas de los canales bajantes en terreno
natural, sern del tipo R 180 obedeciendo rigurosamente la especificacin ES-
14 Hormigones y Mortero y ser moldeado en sitio.
El acero de refuerzo para los hormigones armados de los canales bajantes
sern de grado 40 y deber obedecer la Especificacin ES-15 Acero para
Hormign Armado.
Los canales bajantes, sea sobre el terreno natural o sobre taludes de
terraplenes deben ser ejecutadas inmediatamente despus de concluida la
obra, para evitar erosiones. La reparacin de los mismos correr por cuenta delCONTRATISTA, de acuerdo a las rdenes del INGENIERO. No se admitir la
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reconstruccin del rea erosionada con suelos, a no ser que pueda ejecutarse
una compactacin adecuada del material del relleno.
Ningn trabajo en este sentido ser hecho sin orden expresa del INGENIERO.
Los colchones de gaviones para proteccin del terreno en las salidas de
cabezales de alcantarillas y en las salidas de canales bajantes, debern ser
ejecutadas sobre manta geotextil. Los alambres debern ser fijados en el
extremo de las estructuras de los cabezales o de los canales bajantes en
taludes de terraplenes:
En todas las piezas de hormign continuas y hormigonadas por partes las
superficies de contacto del hormign anterior con el nuevo sern raspadas concepillo de acero, para dejarlas rugosas y limpias y as aumentar la adherencia.
Canales Bajantes con Gaviones
Principalmente para obras con luces mayores, tales como alcantarillas bvedas
o puentes losa, los canales bajantes fueron previstos de una combinacin de
gaviones tipo colchn y tipo canasta, con manta geotextil interpuesta entre el
terreno y los gaviones.
ALCANTARILLAS DE BVEDA DE CHAPA DE ACERO CORRUGADO CON
ESTRIBOS Y TMPANOS DE MAMPOSTERA DE PIEDRA.
Estas obras denominadas alcantarillas tipo bveda, se destinan a progresivas
donde exista gran arrastre de material slido, que puedan daar el hormign o
las chapas de alcantarillas tubulares y fundamentalmente con el objeto de
reducir el relleno sobre la estructura.
La ejecucin de los encofrados, hormign y morteros los aceros de refuerzo, y
la mampostera de piedra, debern obedecer rigurosamente las
Especificaciones ES-17, ES-14, ES-15 y ES-21 respectivamente.
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Las excavaciones y el posterior relleno de las cimentaciones y terraplenes
adyacentes a esta alcantarillas, debern obedecer la Especificacin ES-03
Excavacin para Estructuras as como lo indicado para las alcantarillas
tubulares en numeral 4.1.
La bveda de chapa de acero corrugado, debe conformar las especificaciones
AASHTO M-36.
Los muros de mampostera de piedra pueden ser substituidos por hormign
ciclpeo, en caso que dicha substitucin lleve a un costo menor o igual al del
diseo.
REMOCIN DE ALCANTARILLAS EXISTENTES
Las alcantarillas existentes en la carretera actual son tubos de hormign simple
y chapas de metal, con predominancia de 0.6 m de dimetro que en forma
general se encuentran en mal estado de conservacin adems de colmatadas,
razn por la cual prcticamente en su totalidad debern ser eliminadas para el
buen servicio del sistema de drenaje proyectado.
La remocin de las alcantarillas existentes deber ser hecha tambin con
cuidado y los tubos y las chapas utilizables se entregarn donde lo indique el
INGENIERO, quedando a disposicin del Servicio Departamental de Caminos.
En sitios de alcantarillas existentes en la carretera actual y ubicadas fuera de la
faja de la carretera nueva, las zanjas sern habilitadas para el libre paso del
caudal de la quebrada en el caso que el dimetro de la misma sea menor que
el indicado para la obra nueva o que debido a su estado de conservacin,
afecten el desempeo de la nueva obra, o que el INGENIERO as lo disponga.
Este trabajo ser hecho as que pueda habilitarse el trnsito en la nueva
carretera, de acuerdo a orden del INGENIERO.
muro de cabecera: Muro de contencin de hormign armado situado en la
boca de entrada de una atarjea.
http://www.parro.com.ar/definicion-de-muro+de+cabecerahttp://www.parro.com.ar/definicion-de-muro+de+cabecerahttp://www.parro.com.ar/definicion-de-muro+de+cabecera -
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DAOS EN LAS ALCANTARILLAS
Grietas en la tubera principal. Este tipo de daos es comn en las
alcantarillas. En caso de que sean tubos aislados deber registrarse la
longitud, el espesor y la profundidad de la grieta en metros. Si el criterio del
ingeniero que est realizando la inspeccin determina que la gneta es de tal
gravedad que para su reparacin es necesario el reemplazo total del tubo,
deber registrarlo de esta manera, indicando el dimetro y la longitud de
tubera en metros que debe ser reparada.
Grietas verticales en la unin entre el muro cabezal y las aletas. Como semuestra en la Fotografa 12, este tipo de daos afectan tanto la estabilidad
como la funcionalidad de la estructura. Durante la inspeccin deber registrarse
la longitud y el ancho en metros y la profundidad de la grieta en metros o en
milmetros.
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Grietas o fracturamientos en canales disipadores y en otras estructuras
que sirvan como encole o descole. Este dao deber registrarse indicando el
rea afectada en metros cuadrados, en caso de dao parcial o total de la
estructura; se deber hacer la aclaracin de que porcentaje de la estructura
est involucrada. En caso de presentarse grietas o fracturamientos muy
pequeos (afectando menos de 0.10 m de longitud) se registrar adems de la
longitud, el ancho y la profundidad de la misma en metros.
Separacin de secciones de tubera permitiendo infiltracin de agua. Este
dao deber registrarse indicando el nmero de tubos que se encuentran
separados y la distancia promedio de separacin entre los mismos en metros.
Debern hacerse anotaciones con respecto a procesos de inestabilidad que
estn afectando el terreno y especialmente si estn afectando la banca de la
va, en cuyo caso deber registrarse de forma aproximada el rea afectada.
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Hundimientos o aplastamientos de secciones de tubera. Este dao
generalmente est asociado a asentamientos y hundimientos de la rasante o
superficie del terreno. En el formato deber registrarse el nmero de tubos
afectados, y si es posible el desplazamiento vertical promedio de los mismos
en metros.