Diseño Alcantarilla

CAPITULO V. FACTORES QUE DETERMINAN
EL DISEÑO DE UNA ALCANTARILLA

5.1 Definición
Una alcantarilla es un canal cubierto de longitud relativamente corta diseñado para
conducir el agua a través de un terraplén (por ejemplo, carreteras, vías de ferrocarril,
presas). Es una estructura hidráulica que puede conducir aguas de creciente, aguas de
drenaje, corrientes naturales por debajo de laestructura de relleno en tierras o en rocas.
Desde el punto de vista hidráulico, es importante si la alcantarilla fluye llena o no.

1.1.1

Finalidad y Propósito
Es una obra necesaria para permitir el acceso y la circulación interna del flujo y

externa de vehículos y animales. La solución alternativa y más costosa es la ejecución
de un puente de hormigón armado.
Un sistema de alcantarilladopuede ser diseñado para diversos propósitos:
a.-Puede dejar pasar toda el agua que llega a la alcantarilla sin ningún tipo de retención.
b.-Puede restringir el paso del agua, dejando solo pasar un caudal máximo igual a su
capacidad máxima. En estas condiciones la alcantarilla también cumple una función
reguladora, por lo que esta opción se aplica en obras de retención con descargassemipermanentes.
c.-Permite la instalación de los instrumentos hidráulicos de aviso y control de
escurrimientos, propios de las investigación científica.
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5.1.2 Partes de una alcantarilla
Una alcantarilla consta de 6 partes principales:
1. Bocatoma: entrada o abanico, ( inlet)
2. Barril: cuerpo central o garganta
3. Difusor: salida o abanico de expansión, ( oulet)
4. Batea: es el fondo delbarril o cuerpo central.
5. Corona o Clave: es el techo del cuerpo central o garganta.
6.

Muros Aleta: son los muros que permiten la transición del flujo a la entrada y a
la salida de la estructura de cruce.

5.2 Clases de alcantarilla
El requerimiento del diseño de una alcantarilla tiene su origen en la
necesidad de cruzar un torrente o para restituir parte del flujo de una ladera cortadopor una
vía, es construido como un dren colector de descarga de aguas excedentes. Por ende las
alcantarillas se clasifican según la sección geométrica de su barril, la forma en que el agua
fluye sobre la batea y por las obras auxiliares de entrada y salida del flujo a la estructura
principal.

5.2.1 Geometría de la sección de una Alcantarillas
La sección geométrica de una alcantarilla puededefinirse de dos formas:
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Circular ó de Tubo.
Rectangular o de Cajón.
Esta elección va a depender de las condiciones geomorfológicas del lugar y el
hidrograma del Flujo. Por ejemplo una alcantarilla por debajo de un terraplén es
una estructura “larga”, que opera llena(es decir como flujo en tuberías).en cambio
una alcantarilla por debajo de un puente o plataforma de una carretera esuna
estructura corta de sección rectangular que opera con flujo a superficie libre.

1.2.2 Algunos tipos de Alcantarillas
a.- Alcantarilla multicelda de cuatro cajones de sección circular más canal
aliviadero y limpia

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b.- Alcantarilla multicelda de tres cajones de sección rectangular.c.- Alcantarilla de sección rectangular de dos cajones.

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d.- Alcantarilla de sección rectangular.

e.- Alcantarilla multicelda de dos cajones de sección rectangular.

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1.2.3Flujo a través de una Alcantarilla.
Dentro de una alcantarilla son muy complicados los comportamientos del flujo,
debido a que es controlado por muchas variables, incluidas la geometría de salida, la
pendiente, el tamaño, la rugosidad, las condiciones de profundidad de aproximación y
de salida, etc.
Teniendo identificada la superficie de influencia, debe precisarse el hidrograma del
flujo y...