UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO ING. CIVIL
DISEÑO DE ALCANTARILLAS 1. OBJETIVOS
Comprender y conocer a cerca de las alcantarillas. Conocer la normatividad para el diseño de alcantarillas. Conocer el procedimiento constructivo de alcantarillas. Diseñar una alcantarilla
2. DEFINICION Se denomina alcantarilla o también red de alcantarillado, red de saneamiento de tuberías y construcciones usado para la recogida y transporte de las aguas residuales, industriales y pluviales de una población desde el lugar en que se generan hasta el sitio en que se vierten al medio natural o se tratan. Las redes de alcantarillado son estructuras hidráulicas que funcionan a presión atmosférica, por gravedad. Sólo muy raramente, y por tramos breves, están constituidos por Tuberías que trabajan bajo presión o por vacío. Normalmente están constituidas por conductos de sección circular, oval o compuesta, la mayoría de las veces enterrados bajo las vías públicas
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3. TIPOS 3.1.
Según Material: CONCRETO. Son piezas de concreto prefabricados
TUBOS DE CONCRETO ARMADO CENTRIFUGADO.- Son piezas de concreto centrifugado de alta resistencia, de forma cilíndrica con juntas elásticas en forma de campana, esto permite la embocadura de las piezas de forma que no sufran fisuras en las uniones, generando una mayor impermeabilidad. También llamados tubos de junta elástica
. TUBOS VIBRADOS.- Son piezas cilíndricas fabricadas de concreto simple y concreto armado, con funcionalidades en drenajes pluviales y alcantarilla. Estos también son conocidos como tubos de junta rígida, ya que son de tipo machihembrado.
ALCANTARILLA CAJON.- Son piezas de concreto armado de sección cuadrada. Ventajas de Uso: Fácil colocación. Mayor capacidad de caudal. permite el paso de vehículos pesados sin necesidad de terraplén. Baja permeabilidad. Juntas estancas. Capacidad
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de carga de alto tonelaje. (AASHTO-93 - HS-18) 14.50 Ton/eje.
METALICO (TMC): Es un tubo de acero corrugado galvanizado el cual da la solución más rápida, precisa y duradera a cualquier problema de drenaje pluvial. Ventajas: Son más ligeras que el tubo de concreto, mayor resistencia a vibraciones e impactos, mayor duración por su proceso de galvanizado, menor volumen de almacenamiento, gran facilidad de ALCANTARILLAS ANIDABLES Y ATORNILLABLES
CIRCULARES.- Son conformadas con dos secciones de lámina corrugada y rolada (media caña), cada una de las secciones se encuentra, en uno de sus bordes longitudinales, provisto de resaques. La unión se lleva a cabo anidando o encajando entre si las secciones, para mantener unidas las secciones se utilizan ganchos especiales o atornillando dependiendo del fabricante
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ABOVEDADA
ALCANTARILLAS SECCIONALES. Son conformadas a base de láminas corrugadas, perforadas y roladas, atornilladas entre sí, con tornillos de alta resistencia, en juntas transversales y longitudinales. Fabricada con lámina de acero negro. Diámetros de 152 cm a 793 cm . Calibres de 12, 10, 8, y 5. Largo de sección 100 cm. Corrugada a una profundidad de 55 mm y un paso de 200 mm. El tubo de acero corrugado está formado de secciones traslapadas entre si hasta conseguir el diámetro deseado. Estas son unidas por medio de tornillos de alta resistencia, proporcionando con esto una sujeción previa a la definitiva del terraplén. Pueden ser circulares, abovedadas, arco.
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MAMPOSTERÍA: Fabricado por la colocación de piedra, con un aglomerante como pegamento o por simple colocación.
PVC (PLÁSTICO) VENTAJAS: Unión hermética; las pendientes se reducen considerablemente, obteniendo menores volúmenes de excavación; mayor vida útil; excelente comportamiento ante cargas vivas y muertas, que le permite ser alojada a las profundidades de proyecto sin problema alguno; mayor eficiencia hidráulica; por su peso por metro significativamente menor, el costo de manejo e instalación se reduce considerablemente; resistencia mecánica. LIMITACIONES EN EL USO DE TUBERÍA DE PVC : A temperaturas menores a 0ºC se reduce su resistencia al impacto. La tubería no debe quedar expuesta por periodos prolongados a los rayos solares, pues esto pudiera alterar sus propiedades mecánicas. La tubería de PVC es susceptible al daño de elementos punzo cortantes.
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3.2.
HDPE: Tubería corrugada de polietileno de alta densidad. Resiste la abrasión. El rudo y durable material soporta lechadas ásperas. No se corroe fácilmente, virtualmente inerte químicamente. Integridad Estructural. Con el adecuado relleno, se desempeña bien con tan sólo un pie de cubierta bajo cargas vivas. Fácil de Instalar. Ligera en peso, el polietileno corrugado requiere por mucho menos tiempo, equipo y mano de obra para instalarse que una tubería convencional de drenaje.
Según La Forma:
ALCANTARILLAS DE CAJÓN O RECTANGULAR: formadas por dos paredes laterales, tapa y fondo, generalmente de sección constante y cartelas en las esquinas. Algunas veces no tienen relleno encima; otras tienen relleno encima, no mayor de unos 8 mts. A menor tamaño del cajón, el relleno puede ser mayor.
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CIRCULARES: Son tubos enterrados, diámetros no menores de 90 cm, tubos de diámetros grandes son muy costosos. Para pequeños caudales.
OVALADAS: Para caudales medianos
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3.3.
Según los Usos:
Alcantarilla Arco Perfil Bajo
Alcantarilla Arco Perfil Alto
Alcantarilla Paso Inferior:
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4. USO DE LAS ALCANTARILLAS. Las alacantarillas son 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 entada como a la salida. También se utilizan como pasos vehiculares altos, pasos peatonales y pasos de aguas superficiales.
5. PROCESO CONSTRUCTIVO 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5.
Ubicar el punto más bajo por donde pasa el agua. Realizar la excavación, de acuerdo con el diseño de la alcantarilla. Dependiendo del flujo y el diseño se escogerá el diámetro de la alcantarilla. Se procede a colocar los tubos de la alcantarilla. Se procede a colocar el relleno entre el tubo y ña estructura.
6. NORMATIVIDAD
TUBERIAS DE PVC
Normas PERUANAS NTP 399-162 EXTRANJERAS ASTM D 4495 ASTM F 1057 ASTM F 794 ASTM D 2412
TUBERIAS HDPE
Normas PERUANAS NTP ISO 4427
EXTRANJERAS
ASTM M 3350 ASTM F 2306 ASTM D 2412 ASTM D 3212
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ASTM D 2321 AASTHO M 252 AASTHO M 294
TUBERIAS TMC
Normas PERUANAS Se toma como referencia las ASTM
EXTRANJERAS
ASTM A 760 ASTM A 762 ASTM B 745 AASTHO M 36 AASTHO M 245 AASTHO M 196
7. DISEÑO
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