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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.
