Drenaje de zanja

Este es el estándar original para sistemas de drenaje de zanja. Aquí, se forma una zanja de concreto en el suelo utilizando encofrados de madera, barras de refuerzo y mano de obra. Implica varios pasos:

1. Construir un molde de madera que finalmente formará el canal para el drenaje de la zanja;
2. Colocar un conjunto de marcos metálicos en el borde superior del molde (que sostendrán la rejilla de la zanja);
3. Suspendiendo el molde dentro del canal (y al ras con la elevación de la superficie), de manera que haya espacio ( 6 pulgadas (150 mm) o más) debajo y a cada lado del molde; 
4. Fijar las tuberías de drenaje al encofrado suspendido;
5. Rellenar la zanja con hormigón (alrededor de la base y los laterales del encofrado) y terminar el hormigón a ras con la estructura metálica;
6. Y después del secado, retirar el molde de madera, limpiar la parte inferior de los tubos y colocar las rejillas en el marco.

Este método de instalación es, con diferencia, el que requiere más mano de obra. Además, el coste del material depende del ancho de la rejilla utilizada en la zanja. Hay tres razones principales por las que requiere tanta mano de obra: la posición del tubo de desagüe en el suelo, la nivelación de la rejilla de la zanja en el suelo y la integración de la impermeabilización. Si el desagüe no está exactamente en el centro, el canal debe personalizarse, lo que aumenta el coste y el tiempo de construcción. Esto se puede solucionar con el uso de sistemas de desagüe modulares. Estos permiten conectar el tubo de desagüe en cualquier punto de la zanja, lo que proporciona al constructor y al fontanero mayor libertad para ubicar las instalaciones, reduciendo el tiempo y los costes de construcción, especialmente en edificios de gran altura donde la reubicación de las instalaciones de fontanería puede ser prácticamente imposible. Una entrada sin bordillo o sin escalón para personas con necesidades especiales se consigue más fácilmente con un sistema modular, ya que la nivelación del suelo de la ducha con el del baño es inherentemente problemática con los sistemas no modulares, dado que no permiten ajustes in situ.

La impermeabilización es posiblemente el aspecto más crítico del baño al integrar un desagüe de canal o zanja. Existen dos maneras de abordar el problema de la impermeabilización. La primera consiste en desarrollar un método propio que incluya la impermeabilización y el desagüe de zanja como un kit. La segunda consiste en separar la impermeabilización y el desagüe de zanja. El primer método ofrece la ventaja de una solución integral, pero su desventaja radica en el costo y la limitación del sistema en diversas aplicaciones, generalmente restringida a baños. El segundo método suele ser el más seguro, ya que la impermeabilización se realiza mediante métodos probados y establecidos con los que la mayoría de los contratistas de construcción están familiarizados. Otra ventaja es que, al ser la impermeabilización un elemento independiente, se pueden utilizar todos los métodos de impermeabilización (cemento, bituminoso, fibra de vidrio, pintura, membrana, revestimiento de plomo, bandeja de cobre, etc.). Esto permitirá utilizar un sistema modular en diversas aplicaciones, como piscinas, balcones, umbrales, zonas peatonales, áreas públicas y, en definitiva, en la mayoría de las zonas húmedas donde se requiera un sistema de impermeabilización, ya sea a nivel del suelo o sobre losa suspendida. Los desagües lineales de acero inoxidable también se pueden instalar en la ducha de una vivienda y en lugares comerciales como habitaciones de hospital, vestuarios y quirófanos.

Este método de instalación es el sucesor lógico del método de vertido in situ. El sistema anterior proporciona un producto de vertido in situ sin la complejidad de fabricar el encofrado. En lugar de madera, los encofrados están hechos de poliestireno expandido (EPS) ligero o cartón. Los encofrados se fijan a un sistema de marco y rejilla prefabricados que luego se pueden colocar fácilmente en la canaleta y alinear para el vertido del hormigón. Y, al igual que en el método de vertido in situ, el encofrado se retira una vez que el hormigón se ha secado. El verdadero ahorro con el método anterior radica en el tiempo necesario para fabricar y colocar el encofrado. La eficiencia del sistema anterior ayuda a acelerar la instalación, reduciendo así los costos de mano de obra. Una desventaja del sistema anterior es la cantidad de residuos generados por la eliminación del EPS y el cartón.

Los desagües prefabricados se fabrican en una fábrica especializada en la elaboración de piezas de hormigón. Las piezas varían en ancho y largo; los canales más grandes requieren maquinaria pesada para su manipulación, aunque la mayoría se pueden levantar y mover fácilmente a mano. Los canales se forman en grandes moldes metálicos que (generalmente) tienen un ancho, profundidad e inclinación predeterminados. Al igual que en el método de hormigonado in situ, se fija un marco metálico al molde y se vierte y acaba el hormigón en un entorno industrial. La ventaja de los desagües prefabricados radica en el ahorro de tiempo , un ahorro considerable en la obra. Los desagües prefabricados de hormigón polimérico también son más robustos y fiables que los de hormigonado in situ. Una vez excavada la zanja, las secciones prefabricadas se pueden instalar y poner en servicio rápidamente mediante diversos métodos. Se puede utilizar un método de colocación de terrones, colocando grumos de hormigón en cada junta del canal, y así nivelar y asentar los canales. Otros métodos de instalación incluyen la fijación de barras de refuerzo mediante un dispositivo de instalación utilizado con el canal. Será necesario verter hormigón alrededor del desagüe de la zanja para que la carga pueda transferirse del canal y la rejilla a las zonas circundantes.

Los desagües prefabricados para zanjas suelen tener un ancho de 100 mm (4 pulgadas ) , pero pueden variar desde una ranura de 44 mm (1,75 pulgadas ) hasta canales de 51 mm (2 pulgadas ) de ancho con rejillas, e incluso cualquier tamaño imaginable mediante divisiones personalizadas. Un propietario podría considerar un desagüe prefabricado para un proyecto de paisajismo, ya que existen muchos sistemas de desagüe prefabricados fabricados específicamente para el mercado residencial. Generalmente, se puede acudir a un fabricante o distribuidor de prefabricados y comprar 15 metros (50 pies) de desagüe. El costo del material para crear los desagües puede ser mayor que el de los sistemas de hormigón vertido in situ; sin embargo, el ahorro en instalación, mantenimiento y durabilidad compensa con creces esos costos.    

La tendencia más popular en drenajes de zanja son los sistemas lineales. Lineales en el sentido de drenaje en línea. Fabricados con materiales como hormigón polimérico , fibra de vidrio , plástico estructural y acero , los sistemas de revestimiento son los componentes de canal y rejilla que se ensamblan en la zanja y alrededor de los cuales se vierte hormigón para formar el sistema de drenaje. Por sí solos, estos sistemas de revestimiento no tienen la resistencia ni la integridad necesarias para soportar las exigencias físicas del drenaje. Se requiere un cuerpo de drenaje de hormigón (o asfalto ) para revestir el canal y proporcionarle resistencia a la compresión y rigidez , asegurando así que el drenaje pueda soportar la carga de tráfico para la que fue diseñado.

El uso de drenajes de zanja en la construcción comenzó con el encargo de la Autoridad Aeroportuaria Británica a la empresa Gatic . Los aeropuertos necesitaban un sistema de drenaje de zanja con menos piezas móviles y menor propensión al colapso bajo el tráfico pesado, en comparación con las rejillas de drenaje tradicionales. Gatic diseñó y fabricó el primer drenaje de ranura de acero inoxidable, que se instaló inicialmente en el aeropuerto de Stansted, en el Reino Unido, y posteriormente se especificó para el aeropuerto más famoso de Gran Bretaña: Heathrow . Estos aeropuertos continúan utilizando drenajes de ranura de acero inoxidable tanto en la zona de operaciones aéreas como en la zona terrestre para el drenaje de aguas pluviales.

Tras el uso de drenajes ranurados en aeropuertos, los fabricantes comenzaron a diseñar sistemas de drenaje ranurado para otros tipos de proyectos de construcción, como puertos, muelles, zonas industriales, autopistas, carreteras, aparcamientos y desarrollos urbanos. Actualmente existen variaciones del drenaje ranurado original en diferentes tamaños y capacidades de carga, fabricadas por Gatic y otros fabricantes, entre los que destacan Halfords y Aco Technologies.

La Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) publica la siguiente norma:

• ASME A112.6.3 sobre desagües de piso y zanja ^{[ 1 ]}