ALCANTARILLAS DE PASO

ALUMNOS:

LAZO SALAS RAÚL JESÚS

RODRIGUEZ GUIO NILTON

INTRODUCCION

Las alcantarillas de Paso son conductos que pueden ser circulares o de marco (cuadradas o rectangulares) usualmente enterradas, utilizadas en desagües o en cruces con carreteras, pueden fluir llenas o parcialmente llenas dependiendo de ciertos factores tales como: diámetro, longitud, rugosidad y principalmente los niveles de agua, tanto a la entrada como a la salida. Las alcantarillas deben clasificarse principalmente desde el punto de vista de su ubicación. Capacidad (diseño hidráulico) y resistencia (diseño estructural).

OBJETIVOS

Dar salida al agua que se llegue a acumular en el camino.

Reducir o eliminar la cantidad de agua que se dirija hacia el camino.

Evitar que el agua provoque daños estructurales.

FORMAS DE DRENAJE

DRENAJE NATURAL

DRENAJE ARTIFICIAL

TIPOS DE DRENAJE

DRENAJELONGITUDINAL

DRENAJETRANSVERSAL

DRENAJESUBTERRANEO

DRENAJE TRANSVERSAL Su finalidad es permitir el paso transversal del agua sobre un

camino, sin obstaculizar el paso. En el drenaje transversal encontramos:

Puentes Puentes – vado Bóvedas. Alcantarillas

ALCANTARILLAS Estructuras transversales al camino que permiten el cruce

del agua. Están protegidas por una capa de material en la parte

superior, pueden ser de forma rectangular, cuadrada, de arco o tubular.

Se construyen de concreto, piedra, etc.

TIPOS DE ALCANTARILLAS Tipos de Alcantarillas según el

material.

Alcantarillas de Cajón o de Marco

Alcantarillas de Tubo.

Alcantarilla de Bóveda.

Alcantarillas de Losa.

Alcantarillas Circulares Metálicas.

Tipos de Alcantarillas por su capacidad.

Alcantarillas de un tubo.

Alcantarillas de 2 Ojos.

Alcantarillas de 3 Ojos.

BOXCULVERT Es una alcantarilla en forma de cajón. Se conocen como alcantarillas de cajón.

Las alcantarillas de sección cuadrada o rectangular se fabrican de concreto armado, las de forma circular se hacen con tubos de concreto o de acero corrugado. Las secciones elípticas se fabrican, por lo general, con planchas de hierro corrugado y las recomendaciones técnicas son las siguientes

2 D

1/4

D =

20 c

ms

D60

cm

s.

min

imo

BALASTOESPESOR 15 A 20 CMS

MATERIAL CLASIFICADO

CAMA DE MATERIALGRANULAR SELECTO

1/2 D

D

LOS CABEZALES Son muros que se construyen a la entrada y la salida de las alcantarillas, para

cumplir con las siguientes funciones:

Evitar la erosión alrededor de la misma.

Evitar los movimientos horizontales y verticales de los tubos.

Guiar la corriente.

Permitir un mayor ancho de la vía y por ende, ofrecer mayor seguridad para el conductor.

Alcantarilla

Cabezal

Cabezal

El alineamiento del cabezal no está deacuerdo con la vía. Forma incorrecta.

Alcantarilla

Cabezal

Cabezal

El alineamiento del cabezal es paraleloal eje de la vía. Forma correcta.

CABEZAL TIPICO DE ALCANTARILLA

L

X

ELEVACION DEL FRENTEELEVACION DEL EXTREMO

En mampostería

PLANTAELEVACION DEL FRENTE

CONSIDERACIONES TECNICAS

Para garantizar un buen funcionamiento de los cabezales y garantizar una mayor vida útil de los mismos, deberán seguirse las siguientes consideraciones técnicas:

Las dimensiones de los cabezales deben ser tales que impidan el deslizamiento de los taludes inmediatos hacia el canal de la corriente.

Los cabezales pueden ser construidos de concreto reforzado, de mampostería o de concreto ciclópeo, entre otros.

ALCANTARILLAS DE TUBO DE CONCRETO

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

ALCANTARILLAS DE TUBO DE ACERO

Especialmente utilizadas cuando el relleno es de mediana altura y de solución muy interesante cuando el terreno de fundación es malo, están formadas por tubos metálicos prefabricados o chapas acanaladas de acero galvanizado, pre moldeadas para formar tubos de diámetros previsto. Funcionan como estructuras elásticas ó flexibles, por lo cual se adaptan a las presiones del relleno que soportan.

VENTAJAS

- Son mas ligeras que el tubo de concreto - Mayor resistencia a vibraciones e impactos- Mayor duración por su proceso de galvanizado- Gran facilidad de instalación.

DESVENTAJA- Ofrecen menor cantidad de almacenamiento

ALCANTARILLAS CAJON

Cuando la altura del relleno es pequeña o nula la solución normal puede ser el uso de secciones cajón .

ALCANTARILLAS DE BOVEDA

Son estructuras que resisten grandes rellenos encima de su techo. Casi siempre formadas por secciones de espesores variables y con geometría de arcos circulares o parabólicos

TIPOS DE ALCANTARILLAS POR EL FLUJO A LA ENTRADA Y A LA SALIDA

TIPO I: SALIDA SUMERGIDA

La carga hidráulica H*, a la entrada es mayor al diámetro D, y el tirante Yt, a la salida, es mayor D, en este caso la alcantarilla es llena:

Luego:

H*>D

Yt>D

Alcantarilla llena.

TIPO IV: SALIDA NO SUMERGIDA.

H<H*

Yt>Yc

Flujo subcritico en la alcantarilla.

TIPO V: SALIDA NO SUMERGIDA.

H<H*

Yt<Yc

Flujo subcritico en la alcantarilla.

Flujo supercrítico en la salida.

DISEÑO DE ALCANTARILLA El diseño de la alcantarilla consiste en determinar el diámetro más económico

que permita pasar el caudal de diseño sin exceder la carga máxima a la entrada. atendiendo también criterios de arrastre de sedimentos y de facilidad de mantenimiento y para eso debemos tener en cuenta:

Localización del eje.

Cálculo del área hidráulica necesaria.

Cálculo de la sección, pendiente y rasante de fondo.

Cálculo de la longitud de la alcantarilla.

Estudio del tipo económico conveniente.

Ejecución del proyecto.

ETAPAS A CONSIDERAR DURANTE LA ETAPA DE CONSTRUCCION

Para la construcción de alcantarillas, es necesario tomar en cuenta los siguientes aspectos:

Punto de ubicación de la alcantarilla.

Longitud de la alcantarilla.

Mantener la dirección de la corriente de agua.

Diámetro de los tubos de acuerdo con el caudal de diseño.

Ancho adecuado de zanja

Usar pendientes en las alcantarillas de un 2% a un 3%.

Agregar mortero a las juntas de los tubos, si la tubería es de concreto.

DETALLE DE LECHOS DE ALCANTARILLAS

DETALLE DE ENTRADA DE ALCANTARILLA

DETALLE DE MUROS CABECEROS DE ENTRADA Y SALIDA DE ALCANTARILLAS CIRCULARES

LIMPIEZA DE ALCANTARILLAS Consiste en la eliminación de todo tipo de material o residuo que obstruya el

libre paso del agua a través de la alcantarilla, permitiendo de este modo el mantenimiento de un buen drenaje y, por consiguiente, la preservación del camino. Igualmente, se deberá efectuar la limpieza y encauzamiento, de los cursos de agua, tanto al ingreso, como a la salida de la misma.

Permitir el curso libre y controlado del agua por las tuberías, cajas y bóvedas, y evitar que los materiales desalojados caigan o entren, en todo o en parte, de nuevo en la red de drenaje.

EJEMPLOS DE APLICACION

Las Bambas

Huamachuco

Minera Ares

Las Bambas

CONCLUSIONES• De la construcción de las obras de drenaje, dependerá en gran parte la facilidad de acceso y la vida útil del camino.

• las alcantarillas de paso, permiten el paso de las aguas provenientes de las laderas, cauces, arroyos y ríos a través de la vía y así restituyen la continuidad de la red de drenaje natural del terreno.

• la única forma de batallar con las condiciones de tipo natural como la topografía, las laderas adyacentes, las altas precipitaciones, la calidad del suelo, es la construcción de un buen sistema de drenaje y una correcta ubicación.

• Para evitar el socavación es primordial la construcción de una losa de entrada y salida.

• Un correcto proceso constructivo y mantenimiento nos garantizan una larga

vida útil de la alcantarilla y asimismo de la carretera

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Manual de carreteras: especificaciones técnicas generales para

construcción EG-2013.

Manual de hidrología, hidráulica y drenaje, agosto 2011.

Manual de especificaciones técnicas generales para construcción de caminos de bajo volumen de transito, noviembre 2005.

Manual del ANA: criterios de diseño de obras hidráulicas para la formulación de proyectos hidráulicos multisectoriales y de afianzamiento hídrico, Lima, Diciembre 2010.

Propuesta de norma OS.060 Drenaje Pluvial Urbano, Lima- Perú, 2014.

Manual practico de mejoramiento de caminos vecinales y construcción de pequeños puentes(25m), FONDO Perú-Alemania, Ing. Eduardo García Trisolini, Febrero 2011.

Ruhle, F.(“traducción y adaptación de los gráficos hidráulicos para el diseño de alcantarillas preparados por el Bureau of Public Roads – EEUU, 1964”). Dirección nacional de vialidad.

Chow, V. T. hidráulica de canales abiertos. Primera edición, editorial diana. México. 1982.

French. R.H. hidráulica de canales abiertos. McGraw-Hill. México. 1988.

Arturo Rocha Felices, (2007).”Hidráulica de tuberías y canales.” Aparicio F.J., Editorial Limusa S.A. de C.V.(1996). “fundamentos

de hidrología de superficial.” Manual “diseño de alcantarillas”: sección 5, drenaje transversal

en carreteras, 2009.