Una alcantarilla es una estructura que permite el paso de un arroyo o canal y al mismo tiempo permite el paso del agua. Dependiendo de la ubicación, capacidad estructural, disponibilidad de materiales de construcción, etc. se selecciona el tipo de alcantarilla a construir.
Los siguientes materiales/tipos se utilizan en la construcción.
- El hormigón en obra
- Piezas prefabricadas de hormigón
- acero
- aluminio
- Plástica
De los materiales enumerados anteriormente, las alcantarillas de hormigón prefabricadas o coladas in situ son las más comunes. Si no hay equipo pesado, etc., la mayoría de las veces se puede vaciar hormigón in situ, ya que en la producción de hormigón prefabricado es necesario levantarlo.
Las alcantarillas se construyen cuando la luz de la estructura es relativamente pequeña o el ancho del canal es menor. Al estar construidas sobre suelo o suelo mejorado, el estado del suelo debe ser bueno o susceptible de mejora.
Los problemas de asentamiento ocurren en condiciones de suelo blando.
Tipos de alcantarillas
Principalmente se construyen los siguientes tipos de alcantarillas para permitir el flujo y el tráfico de agua.
- Penetración de tuberías
- pase de codo
- paso de efectivo
- alcantarilla arqueada
- Alcantarilla de puente
Analicemos en detalle todos los tipos de pozos de registro.
Penetración de tuberías
Las alcantarillas se construyen a partir de tuberías de alcantarilla. Existen tuberías especialmente fabricadas que se pueden utilizar para construcciones de este tipo.
El diámetro de la tubería de registro se selecciona en función de la cantidad de descarga que se conducirá a través de las tuberías.
Si hay caudales elevados se puede aumentar el número de tubos.
Sin embargo, existen limitaciones con este tipo de diseños, ya que las alcantarillas tubulares solo permiten una cantidad limitada de drenaje. Si hay un flujo elevado, es posible que estas estructuras no sean adecuadas.
Cuando colocamos tuberías, el área total efectiva que permite que el agua se mueva es limitada.
El espacio entre los tubos se puede llenar con hormigón, tierra compactada, polvo compactado, p.e. B. Material ABC, etc. Debe llenarse para permitir el movimiento de vehículos a través del paso del tubo.
Las tuberías tendidas para la alcantarilla deben poder soportar la carga de vehículos si no hay suficiente espacio libre entre el borde superior de la tubería y la superficie del techo.
Si hay suficiente altura entre la parte superior del tubo y la parte superior de la carretera, parte de las cargas que actúan sobre la carretera se transferirán entre los tubos por la acción del arco a través del suelo compactado.
Estas medidas deben tenerse en cuenta a la hora de diseñar las tuberías y el puente de alcantarilla.
Independientemente de si hay relleno u otro material entre las tuberías, los extremos de las tuberías suelen tener un acabado como un puente de hormigón. Sin embargo, también existen casos en los que el tubo se coloca sin ningún tipo de acabado.
Las tuberías de registro pueden estar hechas de hormigón, acero o cualquier otro material descrito anteriormente.
pase de codo
Un difusor de codo de tubería es una combinación de uno o más codos de tubería.
Son curvas hechas de tubos que pueden ser de hormigón o de acero.
La mayoría de las alcantarillas de arco transfieren cargas del relleno y vehículos del movimiento del arco. En estas situaciones, no se coloca mucha carga sobre la proa.
Sin embargo, esto debe decidirse al diseñar el difusor de tubo acodado.
Un arco se puede fabricar con una combinación de uno o dos materiales. Como se muestra en la figura anterior, la estructura de acero se combina con hormigón.
paso de efectivo
El tipo de alcantarilla más común es la alcantarilla de caja.
Una alcantarilla de cajón es una estructura rectangular de hormigón armado formada por uno o varios cajones que permiten el flujo y el tráfico de agua.
Dependiendo del tipo de estructura, los siguientes componentes se incluyen en una alcantarilla de caja.
- La placa superior
Es el elemento estructural que permite la circulación de los vehículos. Es una losa de hormigón armado.
Normalmente, se aplica asfalto en la parte superior de la losa para formar la continuación de la carretera.
Y la placa superior está diseñada para soportar fuerzas de flexión y corte generadas por cargas aplicadas.
- paredes laterales
Soportan las cargas verticales y los momentos flectores provocados por la placa superior.
- plato base
Sirve como base de la alcantarilla de caja y está diseñado para absorber las fuerzas de flexión y corte debidas a las cargas actuantes.
Antes de la construcción de la alcantarilla de caja, Well Investigation verifica el estado del suelo. La placa base debe colocarse sobre una superficie con la capacidad de carga necesaria para evitar que la alcantarilla se hunda. Si la capacidad de carga es insuficiente, se podrán realizar mejoras del terreno según lo recomendado por el equipo de investigación geotécnica.
Las alcantarillas tipo caja se pueden construir en cualquier lugar si el tramo y las condiciones del terreno lo permiten. Pueden diseñarse para cualquier carga vertical o lateral.
Las alcantarillas tipo caja deben diseñarse para diferentes combinaciones de carga porque las cargas ocurren en todos los lados de la estructura. Se deben tener en cuenta los siguientes tipos de cargas que contienen tipos de cargas laterales al planificar una alcantarilla tipo cajón.
- Las cargas forman el vehículo en la placa superior. En el diseño se deben tener en cuenta las cargas distribuidas uniformemente y las cargas puntuales debidas al movimiento del vehículo. El artículo Tipos de cargas en puentes Para más información puedes contactar con nosotros.
- En el diseño se deben tener en cuenta las cargas laterales que actúan desde el suelo sobre las paredes. Se debe tener en cuenta la presión sobre el suelo debida a las cargas y al peso propio al diseñar con combinaciones de carga adecuadas.
- La construcción de la placa base debe diseñarse para resistir el empuje del suelo ejercido sobre la base.
Todas las cargas aplicadas deben coincidir con las combinaciones de carga apropiadas.
alcantarilla arqueada
Como sugiere el nombre, es un arco y la acción del arco transfiere las cargas que actúan sobre el puente.
Es el tipo de alcantarilla más antiguo, construido sobre canales, arroyos e incluso ríos.
Se combinan uno o más arcos para formar la alcantarilla arqueada. Hay puentes de arco construidos según la misma arquitectura, pero a gran escala. El artículo diferentes tipos de puentes Para obtener más información, puede consultar lo siguiente.
Como se muestra en la figura anterior, hay un elemento de viga a lo largo de la curva que soporta las cargas. La viga puede ser de ladrillo o de hormigón a lo largo de la curva que lleva la carga a los cimientos.
La mayoría de las alcantarillas de arco antiguas son estructuras de mampostería.
Alcantarilla de puente
Las alcantarillas tipo puente son una evolución de las alcantarillas tipo cajón.
Si no tenemos que construir la base, será una alcantarilla tipo puente.
Si el estado del suelo no es muy bueno, tampoco tiene sentido utilizar losas. Además, puede ser necesario construir otra cimentación, por ejemplo, una cimentación de pilotes hincados , cimentaciones de pilotes de hormigón in situ, etc., si se recomienda en el informe de prueba del suelo.
La aplicación de carga es la misma que comentamos en la alcantarilla de caja. El puente debe diseñarse para cargas verticales y horizontales.
error de paso
Los motivos que pueden provocar fallos se explican a continuación.
- Defectos materiales
Materiales como el acero no son duraderos si no se realiza un mantenimiento regular. La corrosión del acero es la principal causa de falla.
Al diseñar este tipo de estructuras se crea cierta flexibilidad aumentando el espesor de los tubos. Por ejemplo: Aumentamos el espesor del tubo en 1 mm de lo que requiere el proyecto. Estos valores pueden variar de un estándar a otro.
- erosión
La erosión alrededor de las alcantarillas o áreas adyacentes puede causar que las alcantarillas fallen.
A medida que el área alrededor de la estructura se erosiona, partes de la estructura se asientan, provocando un desequilibrio. La estructura puede fallar.
- Montos de liquidación excesivos
Puede ocurrir un asentamiento excesivo si las condiciones del suelo no se evalúan adecuadamente durante el diseño.
Las estructuras en forma de arco son una combinación de diferentes materiales o acciones para resistirse a sí mismas. Un asentamiento excesivo puede causar la separación de estos materiales y provocar fallas en todo el sistema.
- Cargas excesivas
Unas cargas excesivas en la boca de hombre pueden provocar fallos. Es posible que las cargas se hayan estimado incorrectamente durante la fase de diseño.
Además, el vehículo podrá moverse si existen restricciones de peso.
