Alcantarillas para carreteras y ferrocarriles: tipos y características

Las alcantarillas son estructuras hechas por el hombre que se colocan debajo de una carretera o ferrocarril y se utilizan para pasar los desagües. El agua puede atravesar tales tuberías continuamente o a ciertos intervalos. Además, tales tuberías pueden servir como un túnel de paso para las personas.

Características y beneficios de las alcantarillas.

Una alcantarilla permite el drenaje debajo de una carretera o ferrocarril. Muy a menudo, dicha estructura se monta para desviar un arroyo o canal de un río pequeño. Tal tubería también se usa en casos donde es necesario drenar la lluvia y derretir el agua.

¡Importante! Con una pequeña altura del terraplén de la carretera, no es posible organizar un puente completo, por lo que una alcantarilla en este caso es la única salida.

Considere las principales ventajas de usar una alcantarilla:

• El uso de tales tuberías en la carretera no solo resuelve el problema del drenaje de agua, sino que también le permite fortalecer el terraplén de la carretera. Debido a esto, la fuerza de la carretera aumenta y el riesgo de destrucción del terraplén se reduce.
• La disposición presupuestaria de la alcantarilla, en comparación con el puente, le permite ahorrar en la construcción de la carretera.
• La disponibilidad de la instalación de una alcantarilla después de la construcción del terraplén. La instalación de un puente en este caso suele ser simplemente imposible o mucho más costosa.
• Mayor velocidad de trabajo de instalación.

Los aspectos positivos durante la instalación de estas estructuras dependen en gran medida del caso específico y del material del que está hecha la alcantarilla.

Tipos de alcantarillas

Todas las alcantarillas se clasifican según varios criterios básicos.

Las alcantarillas pueden estar hechas de los siguientes materiales:

• metal;
• hormigón;
• hormigón armado (productos de hormigón armado);
• de material polimérico.

En secciones transversales, dependiendo de su forma, las alcantarillas son:

• rectangular;
• redondo;
• oval.

Por el número de puntos en secciones:

• punto único;
• dos puntos;
• multipunto

Además, hay una división de alcantarilla para el trabajo transversal. Sin embargo, este parámetro solo se tiene en cuenta si se realiza el cálculo hidráulico de las tuberías.

Considere los tipos de alcantarillas para el trabajo de la sección transversal:

• sin presión;
• media presión;
• cabeza de presión

Los productos a presión operan en toda su área de sección transversal, creando así tasas de flujo máximas. Las tuberías de semipresión trabajan toda la sección solo en el área de la cabeza de la tubería. La no presión trabaja constantemente solo una parte de su sección.

Dimensiones

Las alcantarillas con una sección transversal circular, montadas debajo de un canal o ferrocarril, pueden tener los siguientes diámetros:

• 500 mm: la longitud de tales tuberías depende del caso particular y se calcula en función del ancho de la carretera;
• 750 mm: tales tuberías pueden tener una longitud de hasta 15 m;
• 1000 mm: una estructura con dicho diámetro no debe tener una longitud superior a 30 m.

El diseño para caminos de tipo agrícola, puede tener una sección transversal de 500 mm y una longitud de hasta 10 m.

Características de los tubos de hormigón armado.

Hoy, el costo de las estructuras de hormigón y hormigón armado se considera la opción más presupuestaria posible. El bajo precio de estos materiales es un factor determinante para muchas empresas de construcción. Además, tales diseños tienen excelente resistencia y estanqueidad.

Las alcantarillas de hormigón armado son más duraderas que los productos de hormigón. La principal ventaja de las tuberías de hormigón armado es la posibilidad de organizar su producción en el sitio de instalación (por carretera). De lo contrario, su transporte se lleva a cabo utilizando máquinas de elevación especiales.

Como se mencionó anteriormente, una alcantarilla puede servir no solo para desviar el agua, sino también como paso de peatones. El diámetro del canal puede ser de 500 a 4000 mm. Además, vale la pena señalar el hecho de que las alcantarillas hechas de hormigón armado pueden usarse en áreas sísmicamente activas. Los estudios han demostrado que, independientemente del diámetro, el canal de drenaje puede soportar incluso terremotos fuertes (hasta 9 en la escala de Richter).

Dichas tuberías se producen en forma de segmentos separados. Los enlaces de alcantarillas de hormigón armado pueden tener una longitud de 1 a 4 m. Los productos de hormigón armado están regulados por GOST 24547–81.

Tubos de polímero

Hoy en día, los productos de polímeros son cada vez más populares. Además, las capacidades de las industrias modernas permiten la producción de tuberías de polímero, que tienen características de alta resistencia y pueden reemplazar las tuberías de hormigón armado o metal. Al mismo tiempo, el peso de los productos poliméricos es mucho menor en comparación con otros materiales, lo que facilita el trabajo de transporte e instalación.

Sin embargo, a pesar de las características de alta resistencia, las alcantarillas de plástico están montadas en arcos de hierro. Las estructuras metálicas permiten proteger la estructura del colapso.

En algunos casos, un arco de piedra especial o caja - gavión se construye alrededor de un canal de plástico. El resultado es una estructura robusta que puede soportar cargas pesadas y tiene un núcleo de polímero resistente a la corrosión. La vida operativa de tal diseño en condiciones normales puede alcanzar más de una docena de años.

Alcantarillas de metal

Las estructuras metálicas tienen un cuerpo corrugado y son las más duraderas. Tales alcantarillas pueden soportar cargas enormes, sin embargo, tales tuberías tienen un gran inconveniente: son susceptibles a la corrosión.

¡Informacion util! Debido a la oxidación, las alcantarillas de metal se usan típicamente como estructuras temporales.

El uso más popular de tales tuberías es un pasaje temporal debajo de la carretera. Se hacen pasajes para desviar el agua de un lado del camino al otro.Tal necesidad a menudo surge en caso de obstrucción o colapso de la alcantarilla principal.Además, se puede usar una tubería de metal como funda protectora para una tubería de polímero resistente a la corrosión.

Las alcantarillas de hierro corrugado también se utilizan para reforzar las paredes de los pozos. A veces, todavía se monta una estructura permanente a partir de tales tuberías, sin embargo, esto es extremadamente raro.

Se recogen canales de drenaje de metal de segmentos individuales. El montaje generalmente se realiza en el sitio de instalación. También vale la pena señalar que tales tuberías pueden tener casi cualquier forma en forma terminada. Esto se debe al hecho de que tienen paredes corrugadas que pueden doblarse. Si las láminas de metal tienen una capa anticorrosiva protectora, este diseño puede durar hasta 50 años. El costo de organizar un canal metálico de drenaje es 20-30% más bajo que el del hormigón armado.

Producción tecnológica

Las empresas que producen tales tuberías se adhieren a una serie de reglas importantes:

• cada elemento constituyente (enlace) de la tubería debe pasar la verificación necesaria para cumplir con los estándares GOST. Según GOST, la longitud del enlace puede tener una desviación de 0 a 10 mm. El grosor de la pared también puede ser con alguna desviación, de 5 a 10 mm. Otros indicadores pueden tener un error de hasta 10 mm;
• Las juntas de todos los elementos deben limpiarse para evitar la flacidez, así como el rociado de hormigón, que podría formarse durante el proceso de producción. La limpieza de las juntas es un parámetro necesario que afecta la estanqueidad de los enlaces;
• La clasificación de los elementos individuales debe realizarse de acuerdo con la marca. Después de eso, todos los elementos ordenados se deben mover a un solo lugar.

Por lo tanto, se lleva a cabo el refinamiento de la producción y la clasificación de productos individuales para alcantarillas.

¡Nota! El transporte de estos elementos al lugar donde se llevará a cabo el trabajo de instalación se lleva a cabo de acuerdo con las normas necesarias para evitar el deterioro de los productos. Todos los productos se entregan al sitio de instalación en la misma forma en que se entregaron al almacén después de la clasificación.

Antes de la instalación, las medidas preparatorias son obligatorias.

Trabajos preparatorios antes de la instalación.

Al principio, antes de la instalación de la alcantarilla, se selecciona el sitio en el que posteriormente se desarrollará la construcción. Después de seleccionar el lugar necesario, se limpia de objetos extraños (hierba, ramas, escombros, etc.).

Además, todos los componentes de la alcantarilla futura se presentan en la secuencia correcta para el ensamblaje posterior. Antes del montaje, es necesario llevar a cabo el marcado apropiado y determinar el eje del producto, así como el contorno del pozo. Además, antes del trabajo preparatorio, se realizan todos los cálculos necesarios (incluido el cálculo hidráulico). Todo esto es necesario para que no surjan situaciones imprevistas durante el proceso de instalación, el funcionamiento normal de la alcantarilla en el futuro también depende de esto.

Matices de instalación

La excavación de un pozo se realiza con un equipo especial, sin embargo, la nivelación de las paredes del pozo se realiza manualmente (con palas). Si el suelo en el fondo del pozo es inestable y blando, se coloca con adoquines. Se coloca sobre toda el área del fondo del pozo utilizando herramientas especiales.

La excavación de un pozo se lleva a cabo sin instalar cercas especiales, pero en algunos casos aún son necesarias. Por ejemplo, si los desagües de agua pueden entrar en un pozo.Muy a menudo, los trabajadores se enfrentan a la necesidad de fortalecer las paredes del pozo. Dicho refuerzo se lleva a cabo teniendo en cuenta los códigos de construcción y las reglas de seguridad en aquellos casos en que hay edificios residenciales o industriales cerca del pozo de excavación que se está desarrollando.

Las dimensiones del pozo, como regla, dependen del caso particular y se determinan teniendo en cuenta el diámetro y la forma de la sección transversal de la alcantarilla. Los ángulos de inclinación de este diseño dependen directamente de las propiedades de un suelo en particular, en las condiciones en las que se realiza el trabajo de instalación.

¡Importante! Al organizar un pozo de cimentación para una alcantarilla, es necesario prever y planificar convenientemente la ubicación de la tubería, de modo que, en caso de avería, la alcantarilla esté accesible para trabajos de reparación.

Para realizar trabajos de instalación de un revestimiento impermeabilizante o protección anticorrosión, debe recordarse una regla importante: la distancia entre las paredes de la base y las paredes del pozo de la base no debe ser inferior a 70 cm. Esto es necesario para la conveniencia del trabajo, ya que estos procedimientos los llevan a cabo los trabajadores. Si el uso de personas no es obligatorio, esta cifra se reduce a 10 cm. También vale la pena señalar que, si no hay necesidad de equipar la base, la fosa de la alcantarilla está cavando exactamente en el tamaño de la tubería.

Instalación de cimientos

En el caso de que la base esté compuesta por losas de hormigón armado prefabricadas, la primera parte es la instalación de enlaces que constituirán la cabeza de la futura alcantarilla. Los bloques de colocación se llevan a cabo hasta el nivel de la suela, y luego se trabaja para llenar los senos paranasales al mismo nivel.

Considere las etapas principales de organizar una base monolítica:

1. En primer lugar, es necesario hacer o comprar un encofrado listo para usar.
2. A continuación, se prepara la solución de hormigón necesaria para verter.
3. En la tercera etapa, el hormigón preparado de antemano se vierte en el encofrado.
4. Cuando la solución se endurece, es necesario desmontar el encofrado y rellenar los senos formados.

Instalación de alcantarilla

Antes de llevar a cabo el trabajo de instalación, es necesario limpiar todos los elementos estructurales (enlaces, bloques, etc.) de la suciedad. Si la instalación se realiza en invierno, todos los productos deben limpiarse de nieve y hielo. Después de eso, puede proceder directamente a la instalación. La instalación se lleva a cabo en tres etapas:

1. Los elementos estructurales que tienen caras planas se montan en un mortero de cemento. Las partes cilíndricas de la alcantarilla se instalan en revestimientos especiales de madera. Después de eso, vierta la solución debajo de los enlaces cilíndricos.
2. La solución se vierte en un lado hasta que aparece en el otro lado. Gracias a esto, se logra la alineación y el llenado completo de todas las juntas en la estructura. Si se realiza el hormigonado para cada enlace por separado, se utiliza una solución con movilidad a lo largo de un cono estándar de 12 cm.
3. Una vez que se completa el hormigonado de la alcantarilla, se lleva a cabo su impermeabilización. Se lleva a cabo utilizando masilla.

Reparación de alcantarillas

Hoy en día, hay varias opciones básicas para reparar alcantarillas. Como regla general, la reparación de las tuberías de alcantarilla se lleva a cabo por el método no restringido. Es decir, el trabajo de reparación se lleva a cabo sin excavar la tubería fuera del pozo. El método de excavación se usa con mucha menos frecuencia, en aquellos casos en que es necesario un reemplazo completo de la tubería.

Considere las principales opciones para reparar las comunicaciones de alcantarillas:

• reorganización;
• Tecnología SPR;
• rebase

Además, hay otra forma de reparar tales tuberías: el microtúnel, sin embargo, se usa extremadamente raramente debido al alto costo del equipo. Además, un conjunto de equipos es adecuado solo para un cierto diámetro de tubería con una forma de sección transversal redonda.

Reorganización

La remediación es un método basado en tirar de una manga de plástico dentro de una alcantarilla reparada. Después de completar el arrastre de la manga, se bombea aire para crear un exceso de presión. Una manga bombeada con aire sigue la forma de la tubería desde el interior. Luego se irradia con rayos ultravioleta. Como resultado de esto, el manguito se endurece y se forma una especie de marco adicional, que no solo repara la tubería, sino que también mejora las características de resistencia de la estructura en su conjunto. El grosor de la pared de dicho manguito es de aproximadamente 8 mm.

Arr¡Atención! Todas las reparaciones toman solo unas pocas horas, por lo que este método de reparación de una alcantarilla es muy popular.

SPR

La tecnología SPR es una forma de reparar alcantarillas que se distinguen por indicadores de gran diámetro. Además, esta tecnología se utiliza para reparar tuberías no solo con una forma de sección transversal redonda, sino también para otras.

El proceso de reparación con esta tecnología se realiza en 2 etapas:

1. Dentro del canal que se está reparando, se enrolla un perfil. El perfil, como regla, está hecho de cloruro de polivinilo (PVC) y reforzado con inserciones especiales.
2. La solución se vierte en el espacio entre la tubería que se está reparando y el cuerpo.

Después de la reparación con tecnología SPR, las características de soporte de carga estructural aumentan de 2 a 3 veces.

Revestimiento

La retransmisión se realiza colocando en la alcantarilla vieja una nueva, que está hecha de fibra de vidrio. Los enlaces se unen en el interior, y luego el espacio entre las dos paredes se vierte, como en el caso anterior, con mortero de cemento.

Vale la pena señalar que en el mundo hay muchas tecnologías para reparar alcantarillas, sin embargo, solo hay algunos de los métodos más populares y probados y se usan prácticamente en todo el mundo.