Alcantarillas y Puentes c. Oviedo

Ing. César Oviedo F.

Departamento Técnico

coviedo@tdm.com.pe

6174700 anx 4740

SISTEMAS DE ALCANTARILLAS Y PUENTES CON

ESTRUCTURAS METÁLICAS

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CONTENIDO

• AIL

• Ventajas sistema SuperCor

• Casos de estudio

• Instalación

Definiciones- Conceptos Básicos

Luz

Flecha

Fachada/Cabezal

Cobertura mínima

Tipos de Estructuras

Tratamientos en los cabezales/fachada

• Biselado con collar de concreto

• Planchas de acero

Tratamientos en los cabezales/fachada

Tratamientos en los cabezales/fachada

• Concreto vaciado en obra

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• Fachada de alambres y piedras, tipo “Gavión”

Tratamientos en los cabezales/fachada

• Paneles de Concreto prefabricado

Tratamientos en los cabezales/fachada

AIL (ATLANTIC INDUSTRIES LIMITED)

• Empresa canadiense fundada en 1965 y dedicada a la creación de Ingenieria y desarrollo de productos durables y de alta calidad en base a acero corrugado

• ¿Por qué es prestigiosa? – SOPORTE PROFESIONAL – PRODUCTOS INNOVADORES DE ALTA CALIDAD FABRICADOS DE

ACERO CORRUGADO.• Oficina matriz y planta en Dorchester, New Brunswick.• Departamento de ingeniería en Ayr, Ontario• Certificadas ISO 9001:2000.

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• La amplia corrugación anular (381 mm [15"] de paso y 140 mm [5.5"] de profundidad) entrega una rigidez nueve veces superior que una placa estructural convencional del mismo espesor.

• Los paneles modulares de bajo peso se pueden transportar fácil y económicamente, particularmente a localidades remotas.

RESISTENCIA SUPERIOR. CONSTRUCCIÓN LIVIANA.

• Los paneles requieren de una cantidad significativamente menor de pernos que las estructuras convencionales

• Se pueden ensamblar en lugares adyacentes al sitio de la obra, y luego se mueven hasta su lugar definitivo utilizando equipo relativamente liviano

• Implica menores tiempos de cierre de la vía, y menores costos

FACIL INSTALACIÓN

• Permite la construcción de estructuras de gran luz en una gran variedad de configuraciones.

• En caso de ampliación de la via permite una fácil extensión solo con paneles adicionales.

• La cimentación puede hacerse en acero corrugado ó concreto

VERSÁTIL

• se entrega con un recubrimiento estándar de 910 g/m2 (3 oz/ft2) de Zinc, que es 50% superior que la mayoría de las estructuras estándar

• Diseñada e instalada apropiadamente, las estructuras Super•Cor® duran sobre 100 años.

DURABLE

• A diferencia de los puentes convencionales, los que frecuentemente requieren retoques significativos, las estructuras Super•Cor®, una vez instaladas, prácticamente no necesitan mantención.

SIN MANTENIMIENTO

• Una vez instaladas, las estructuras Super•Cor® tienen una apariencia natural

• La geometría del corrugado reduce y suaviza las intromisiones tradicionalmente asociadas con las estructuras hechas por el hombre en un ambiente natural.

ESTETICAMENTE AGRADABLES

PASES VEHICULARES

“By Passes”

• Arcos – Compresión del anillo• Relleno Estructural – Efecto

de arco de suelo• Bending Moments –

Construcción• Resistencia al pandeo,

Resistencia de la junta• Hasta 27m de Luz!!!• Para un mínimo de 1.5m de

altura de cobertura sobre la estructura

Arcos de Flecha AltaPrentiss Grade Separation

• Dueño: Canadian Pacific Railway• Consultor: Reid Crowther & Partners Ltd.• Contratista: Graham Bros. Construction Group• Construcción: Primavera 2000• Localización: Prentiss, AB• Detalles: Arco 62S Super.Cor• Luz: 14.490 metros• Flecha: 8.070 metros• Longitud: 55.626 metros (B.C.L.)• Tratamiento final: Biselado 2:1

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Pase vehicular Deer Lake, NFTCH

• NF WST, ADI Group• Agosto 1999,

Construcción Municipal• Deer Lake, NF• Arco Super-Cor 63S con

cabezales de muros de alambres con terminación en paneles prefabricados de concreto, y costillas EC

• 19.26m Luz x 6.22m Flecha

• 16.0 metros

Pase vehicular Bahía Buckley, BC TCH

• BC MOTH, UMA Eng.• 1998, JJM Construction• Arco Super-Cor 63S con

cabezales de muros de alambres con terminación en paneles

• 13.7m Luz x 6.5m Flecha

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Last Hill Creek

• Alberta Infrastructure

• UMA Engineering Ltd.

• J. Milner Trucking Ltd.

• August 1999

Datos para Diseño• Estructuras Múltiples?• Corte o relleno?• Tipo deCarga viva• Tratamiento final• Taludes laterales• Elevaciones:

• Sup. Rodadura• Cimentación• Camino inferior• Altura de relleno

• Abertura de caja:• Número de carriles• Altura• Ancho

CRUCE DE CURSOS DE AGUA

• Alcantarillas tipo cajón• Relleno estructural, solo 1m de

ancho(mínimo), recomendable=2.5m• Resistencia en las juntas• Resistencia al pandeo para placas

laterales(lados)• Hasta luces de 15.0m!!!• Para una cobertura mínima de 450mm

hasta 1800mm• Carga viva típica CL-800 or L-100

1st Ave. Over Nose Creek

• Dueño : Ciudad de Airdrie• Contratista : PCL Construction Ltd.• Sub- Contratista : DBC Contractors Ltd.• Construcción : Verano 2003• Localización : Airdrie, AB• Luz : 12.315 metros• Flecha : 3.555 metros• Longitud : 24.384 metros• Tratamiento final : Cuadrados con cabezales de

concreto vaciados in situ• Notas especiales: Enchape de piedra

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Minas Kemess – Arcos Super-Cor

• Dueño: Royal Oak Mines• Consultor: Bantrel Inc.• Contratista: Peter Kiewit & Sons Ltd.• Construcción: Verano 1997• Localización: Mina Kemess, British Columbia• Detalles: Arcos Super-Cor con muros de

alambre• Luz: 20.0 metros• Flecha: 10.0 metros• Longitud: 22.86 metros• Tratamiento final: Cuadrado

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Haul Road, Río Cardinal – Mina de Carbón Cheviot

• Dueño: Elk Valley Coal Partnership (Fording)• Consultor: Hydroconsult Inc.• Contratista: Formula Contractors Ltd.• Construcción: Verano 2004• Localización: West of Cadomin, AB (Hinton)• Detalles: Arco Super-Cor con muros de

alambre• Luz: 24.00 metros• Flecha: 12.05 metros• Longitud: 30.50 metros• Tratamiento final: Cuadrado

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B/C Reemplazo de Puentes Manatoken Creek

• Departamento de Infraestructura de Alberta• Torchinsky Engineering Ltd.• Alberco Construction Ltd.• Septiembre 1998

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Datos para Diseño• Estructuras Múltiples?• Corte o relleno?• Tipo deCarga viva• Tratamiento final• Taludes laterales• Profundidad de Socavación• Elevaciones:

• Sup. Rodadura• Cimentación• Lecho de río• Nivel de agua normal• Nivel Máximo de agua• Altura de relleno

• Ancho de curso de agua• Muro de protección(splash wall)

Instalación

Las cimentaciones de concreto reforzado son vaciadas sobre una superficie preparada

El primer arco segmentado es completamente ensamblado en el terreno.

Entonces, éste es levantado a su posición y empernado a los cimientos en cada lado.

Los segmentos se empernan a los canales en la base, integrándose al concreto

Las planchas se conectan individualmente para hacer otros arcos segmentados

Si se especifica, se pueden agregar costillas de refuerzo

Se agregan las capas de relleno estructural en niveles sucesivos.

A la superficie de terreno culminada se le agregan barreras de seguridad..

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Cuadrilla típica

• 01 Grúa móvil de 30 ton con operador• 01 capataz• 01 operario para enganchar las planchas a la grúa• 05 peones

RENDIMIENTO : 4 planchas/horaAncho de plancha = 0.762m

Diseño• Códigos de diseño, especificaciones y guías

– Código de diseño de Puentes carreteros de Canadá (CHBDC) CAN/CSA-06-00

– Canadian Standard Association (CSA)– ASTM Standars

• Parámetros de diseño– Análisis por elementos finitos– Carga viva AASHTO HL-93– Peso unitario del relleno 22 kN/m3– Altura de recubrimiento mínima: – Altura de recubrimiento máxima:– Capacidad portante mínima: xxx kPa– Aceleración símica: xg

Diseño - Especificación del material de relleno

• Tamaño de partícula máximo:– Para el relleno estructural : 150mm– En los 300mm cerca de la pared de la fachada:

80mm• Contenido de Finos: <10%• Plasticidad : LL < 20% y IP < 5%.

Diseño de cimiento corrido

El Sistema Dur-A-Span

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Ventajas

• Durabilidad – más de 100 años de vida de servicio en los ambientes más agresivos.

• Resistencia a la Corrosión – pH 4-9• Peso Liviano - 1/3 del peso del acero• Fácil de ensamblar• Estético

Detalles

• Las luces pueden ser mayores a 12.2m(40')• Luz mínima de 1.5m (4' 10")• Disponible en: Box Culverts, Arcos estándard o de perfil alto,

Circulares; Elipses Verticales, Tuberías abovedadas y alcantarillas ovoides.

• Para cursos de agua agresivos

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