Las alcantarillas se utilizan para desviar pequeñas escorrentías de agua y pasarlas por debajo de la carretera. Su uso es más apropiado que la construcción de un puente.
Concepto general
Las alcantarillas se utilizan para pasar el agua desde la parte superior de los caminos hasta el fondo. Estos incluyen alcantarillas, puentes, sistemas de drenaje. Estos últimos se utilizan para pasar varios canales debajo de la calzada.
Las alcantarillas se utilizan en los casos en que es necesario pasar pequeños sistemas de drenaje debajo de la carretera (arroyos, drenaje de agua después de la lluvia o el derretimiento de la nieve, etc.). El paso del agua por las tuberías se puede realizar de forma continua o periódica. Estas instalaciones se utilizan a veces para organizar el paso de ganado o de vehículos.
La instalación de alcantarillas no requiere estrechar la calzada ni cambiar el tipo de superficie de la calzada. Se dispone un relleno sobre la estructura. El espesor de la capa de tierra vertida reduce la presión sobre la estructura de los automóviles y suaviza su impacto.
El uso de tuberías para pasar agua tiene subeneficios:
La instalación de la tubería continúa sin dañar la subrasante
Las tuberías son más baratas que construir un puente
Cuando el espesor de la capa de relleno es superior a 2 m, se minimiza el impacto sobre la estructura de las cargas temporales de los vehículos que pasan
Tamaños de tubería
El diámetro de la alcantarilla depende de su longitud:
Si la longitud de la tubería no supera los 2-3 m y la altura del terraplén es inferior a 7,5 m, la abertura de la tubería se elige igual a 100-150 cm
Para un terraplén de hasta 1,5 m, el diámetro debe ser de 75 cm
Las tuberías dentro de las rampas tienen un diámetro de 50 cm
En las carreteras de 2 a 4 categorías, se permite el uso de tuberías de alcantarilla con un diámetro de 100 cm y una longitud de hasta 30 m. Si el diámetro es de 75 cm, entonces la longitud de la tubería no debe superar los 15 m.
Clasificación
Las alcantarillas se clasifican según varios parámetros.
Dependiendo del material del que están hechos:
Concreto
Polímero (de hormigón polímero, PVC y polietileno)
Hormigón armado
Piedra
Metal
Fibra de vidrio
Hay varios tipos de tuberías dependiendo de la forma de la sección transversal:
Redondo
Arqueado
Elíptica
Rectangular
Trapezoide
Ovoide
Triangular
Según el principio de la sección:
Sin presión
Presión
Semi-presión
La sección transversal del tubo puede tener uno, dos o más puntos.
Los elementos principales de la tubería y su instalación
Las alcantarillas constan de varios elementos:
Límite de entrada
Enlaces de tuberías
Tapa de salida
Debido a la presencia de puntas en la tubería, no se forman remolinos ni remolinos, el agua sale más lentamente. Su presencia evita que el agua que fluye erosione el terraplén y arrastre los cimientos.
Hay varios tipos de diademas:
- Portal, que se construyen en forma de muro de contención perpendicular a la tubería. Este es el diseño más simple, pero tiene sus inconvenientes. No proporciona un flujo de agua uniforme. Por lo tanto, se recomienda su uso en casos con poca cantidad de agua fluyendo a baja velocidad. Las puntas de pórtico se utilizan para tuberías con un diámetro de 50-75 cm.
- En forma de campana. Además del muro, tienen dos vanos formando una campana. Las alas están ubicadas en un ángulo de 30 grados con respecto a la tubería. Debido a esto, el flujo de agua se estrecha gradualmente.
- Collar, en el que el elemento extremo se recorta en el mismo ángulo que el terraplén. Se instala un collar protector a lo largo del contorno.
- Aerodinámico en sección gradualmente estrecha, lo que crea buenas condiciones para el flujo de agua.
La presión sobre el suelo se distribuye uniformemente debido a la base sobre la que se coloca la tubería. También evita el desplazamiento de elementos individuales de la estructura.
Existen los siguientes tipos de base:
Sin base (base natural)
Un colchón de tierra artificial
De hormigón in situ
De elementos individuales de hormigón armado
La elección del tipo de cimentación depende del diámetro de la tubería, la altura del terraplén y las condiciones geológicas.
La alcantarilla se encuentra estrictamente perpendicular al eje de la carretera. Esto da la longitud mínima de la tubería. En algunos casos, se recomienda instalar la estructura en la dirección en la que fluye el flujo. Esto reduce la probabilidad de remolinos. En tales casos, se permite la construcción de alcantarillas en otras direcciones.
