Alcantarillas

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ALCANTARILLAS

Introducción

El presente trabajo tiene por objetivo presentar los principios hidráulicos fundamentales involucrados en el diseño de alcantarillas, y desarrollar una metodología de diseño adecuada a las necesidades del proyectista. Adicionalmente se exponen aplicaciones del modelo HY8, que es uno de los modelos de resolución de alcantarillas mas utilizados a nivel mundial.Definición

Las alcantarillas son estructuras de cruce, que sirven para conducir agua de un canal o un dren por debajo de un camino u otro canal (figura 1). Generalmente, las alcantarillas reduce el cauce de la corriente, ocasionando un represamiento del agua a su entrada y un aumento de su velocidad dentro del conducto y a la salida.

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Son ductos que permiten el paso del agua de un ladoa otro de la vía. Las alcantarillas deben clasificarse principalmente desde el punto de vista de su ubicación. Capacidad (diseño hidráulico) y resistencia (diseño estructural). Se requiere la ayuda de personal calificado para escoger debidamente la alcantarilla de acuerdo con los factores mencionados.

Las alcantarillas pueden tener forma circular, rectangular o elíptica. Las alcantarillaspueden prefabricarse o construirse en el sitio, a criterio del encargado. Por lo general, aquellas construidas en el sitio tienen forma cuadrada o rectangular, mientras que las prefabricadas son circulares o elípticas. A menudo se construyen pasos de dos o tres ductos en forma cuadrada o rectangular una al lado de la otra, o “baterías de tubos” unos al lado de los otros.
Las alcantarillas de seccióncuadrada 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:
· diámetro mínimo 30”
· pendiente tubería 2 a 3 %, pudiendo aumentar según topografía del terreno
· compactar primero los lados sintocar el tubo
· la compactación sobre el tubo se debe hacer una vez que este tenga una capa de 20 cm. sobre su corona

El éxito del diseño Hidráulico radica, por consiguiente, en proveer una estructura con capacidad de descargar, económicamente una cierta cantidad de agua dentro de los límites establecidos de elevación del nivel de las aguas y de velocidad. Cuando la altura y la descarga hansido determinadas, la finalidad del diseño es proporcionar la alcantarilla más económica, la cual será la que con menor sección transversal satisfaga los requerimientos de diseño.

Consideraciones Hidráulicas

l escurrimiento a través de una alcantarilla generalmente queda regulado por los siguientes factores:

• Pendiente del lecho de la corriente aguas arriba y aguas abajo del lugar.• Pendiente del fondo de la alcantarilla

• Altura de ahogamiento permitido a la entrada

• Tipo de entrada

• Rugosidad de las paredes de la alcantarilla

• Altura de remanso de salida

Todos los factores se combinan para determinar las características del flujo a través de la alcantarilla

El estudio de los tipos de flujo a través de las alcantarillas hapermitido establecer las relaciones existentes entre la altura de agua a la entrada del conducto, el caudal y las dimensiones de la alcantarilla.

Factores que condicionan el diseño hidráulico

Una alcantarilla es una estructura que tiene por objetivo principal sortear un obstáculo al paso del agua. En la mayoría de los casos se aplican al diseño vial, es decir, cuando el flujo
es interceptado por uncamino o una vía de ferrocarril.
Cuando se realiza el diseño geométrico de un camino, el mismo, normalmente se interpone en el movimiento natural de escurrimiento de las aguas de la zona de emplazamiento. En la ladera de una montaña, se interpone en el camino de escurrimiento de las aguas que bajan por la montaña. Cuando atraviesan un arroyo, un río, o cualquier otro canal, y aún en los...
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