Alcantarillas

Diseño y construcción de alcantarillas y puentes
Las alcantarillas Son estructuras menores, aunque pueden llegar a ser obras de cierta importancia, de acuerdo a circunstancias específicas.
Generalmente se utilizan como pasos a través de terraplenes, por lo cual quedan muchas veces enterradas, detectándose su presencia por (cabezales que asoman en cada extremo por una cierta prolongación dela misma alcantarilla), La dimensión de sus aberturas son definidas en función del caudal de las aguas que atravesaran.
Tipos de Alcantarillas
De acuerdo a la altura del relleno y desde el punto de vista económico, para aberturas inferiores a los 8 metros las mejores soluciones pueden ser de los siguientes cuatro tipos:
Alcantarillas en bóveda maciza o de concreto armado
Son estructurasque resisten grandes rellenos encima de su techo. Casi siempre formadas por secciones de espesores variables y con geometría de arcos circulares o parabólicos, en la figura 1 se puede observar este tipo de alcantarillas.

Figura 1 Batería de alcantarillas abovedadas
Alcantarillas metálicas
Especialmente utilizadas cuando el relleno es de mediana altura y de solución muy interesantecuando el terreno de fundación es malo, están formadas por tubos metálicos prefabricados o chapas acanaladas de acero galvanizado, premoldeadas para formar tubos de diámetros previsto.
Funcionan como estructuras elásticas o flexibles, por lo cual se adaptan a las presiones del relleno que soportan. Se recomienda que el relleno mínimo sobre las alcantarillas metálicas sea de 60 cm. y puedensoportar el paso de grandes cargas rodantes sobre la calzada. Este tipo se puede apreciar en la figura 2

Figura 2 Batería de alcantarillas Metálicas circulares con protección de colchonetas
Alcantarillas circulares o Tubos de hormigón simple y armado
Generalmente cuando las corrientes de agua son reducidas, se les da paso mediante alcantarillas formadas por tubos. Para pequeños diámetros essuficiente fabricarlos con mezcla húmeda de cemento y arena, ver figura 3.
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.
Para terraplenes destinados a vías férreas se aceptan tubos en hormigón simple hasta 0.8 metros. De diámetro, siempreque sobre el tubo el relleno sea superior a 3 m. y si el terreno es malo se debe colocar una capa de hormigón y a veces inclusive revestir el tubo con ella.

Figura 3 Batería de alcantarillas circulares de hormigón Armado
Pasados los 0.8 m. de diámetro se debe emplear tubos de hormigón armado, porque aparecen tensiones de tracción tanto en la fibra interior como en la exterior, por lo quese dispone armadura anular en ambas caras de la pared del tubo con armadura de distribución longitudinal, ver figura 4

Figura 4 Tubo en hormigón armado
Pruebas realizadas para las mismas condiciones de carga y diámetro de tubo sobre alcantarillas rígidas que corresponden al caso anterior y alcantarillas flexibles que son fabricadas con plancha metálica muestran las presiones de lafigura 5, es decir que al parecer las flexibles son las que mejor se acomodan al terraplén, sin embargo para la elección final se debe relacionar costos

Figura 5 Presiones comparativas vertical y horizontal en tubos
Alcantarillas cajón
Cuando la altura del relleno es pequeña o nula la solución normal puede ser un sistema aporticado o el uso de secciones cajón, ver figura 6.

Figura 6Alcantarillas Cajón de hormigón Armado

Son empleadas frecuentemente para luces que no llegan a los 10 metros, pero si el terreno de fundación es de mala capacidad puede alcanzar luces hasta de 12 metros, están formadas por dos paredes laterales, una tapa y fondo, generalmente de sección constante y a veces presentan unas cartelas en las esquinas. Algunas veces no tienen relleno encima por lo...