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Manual TcnicoSistema de alcantarillado hermtico de alta ingeniera

Garanta de Calidad Amanco

CONTENIDO1. PRESENTACIN 2. GENERALIDADES2.1 USOS 2.2 CARACTERSTICAS 2.2.1 Caractersticas generales del Sistema Novafort. 2.2.2 Caractersticas particulares del Sistema Novafort. 2.3 RESISTENCIA A LA ABRASIN 2.4 VENTAJAS

3 4

3. ESPECIFICACIONES3.1 NORMATIVIDAD 3.2 DIMENSIONES BSICAS 3.2.1 Tubos 3.2.2 Conexiones disponibles, medidas y usos.

6

4. SISTEMA DE UNIN 5. HIDRULICA5.1 CRITERIOS DE DISEO 5.2 COEFICIENTE DE RUGOSIDAD 5.3 VELOCIDADES RECOMENDADAS 5.4 DETERMINACIN DE CAUDAL 5.4.1 Ejemplo

9 10

6. COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL6.1 TEORA DE FLEXIBILIDAD 6.1.1 Rigidez del tubo 6.1.2 Mdulo de reaccin del suelo E 6.1.3 Cargas externas 6.2 DEFLEXIONES 6.2.1 Ejemplo

16

1

7. TRANSPORTE, MANEJO Y ALMACENAMIENTO EN OBRA7.1 TRANSPORTE 7.2 CARGA Y DESCARGA 7.3 MANEJO DE LOS TUBOS 7.4 ALMACENAMIENTO EN OBRA 7.5 ALMACENAMIENTO A LA INTEMPERIE 7.6 IDENTIFICACIN E INSPECCIN DE MATERIALES

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8. INSTALACIN DE TUBOS NOVAFORT8.1 ZANJA 8.1.1 Excavacin y dimensiones 8.1.2 Forma de la zanja 8.2 CAMA DE APOYO O BASE 8.3 COLOCACIN DE TUBOS NOVAFORT 8.4 RELLENO Y COMPACTACIN

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9. DESCARGAS DOMICILIARIAS Y UNIN A POZOS DE VISITA9.1 INSTALACIN DE DESCARGAS DOMICILIARIAS 9.1.1 Criterios de seleccin 9.1.2 Procedimientos de instalacin 9.2 UNIN DE TUBOS NOVAFORT A POZOS DE VISITA

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10. PRUEBAS DE HERMETICIDAD EN CAMPO10.1 PRUEBA HIDROSTTICA 10.2 PRUEBA CON AIRE A BAJA PRESIN 10.2.1 Ejemplos 10.3 PRUEBA DE HERMETICIDAD EN POZOS DE VISITA

33

11. MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO11.1 DESAZOLVE CON EQUIPO DE PRESIN - VACO 11.2 INSPECCIN CON CMARA DE VIDEO

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12. TABLAS DE FACTORES DE CONVERSIN

41

2

Sistema de alcantarillado hermtico de alta ingeniera

1. PRESENTACINEn 1996 Amanco tom la decisin de invertir para la fabricacin en Mxico de la primer tubera estructurada para alcantarillado hermtico; de diseo holands, conocida en el mercado nacional como Novahol. Como Empresa pionera y de la mano con las autoridades en materia del agua, hemos ofrecido soluciones y sistemas cada vez ms completos y novedosos. Hoy la innovacin, junto con la integridad, soluciones y confianza es uno de nuestros atributos bsicos que respaldan nuestra marca, gracias a ello y a la respuesta recibida de nuestros clientes, ingenieros especialistas en hidrulica, constructores y proyectistas, hemos invertido nuevamente en la tecnologa ms especializada, que ofrece la mejor solucin tcnico-econmica: Novafort, serie mtrica. Como Grupo Latinoamericano tenemos ms de quince aos de experiencia en la fabricacin de Novafort en los mercados ms exigentes de Latinoamrica y ms de seis aos de fabricarlo y comercializarlo en Mxico. En Amanco, somos ms de 6,000 personas con una visin comn y filosofa de gestin enfocada a satisfacer a nuestros clientes, integrando nuevas tecnologas y procesos a nuestros tubosistemas, como lo es el de Alcantarillado Hermtico de nuestra serie NOVA. Novafort ha sido diseado con una mayor rigidez para lograr un mejor desempeo mecnico durante la construccin de instalaciones enterradas de poca o gran profundidad. La lisura de sus paredes internas, y el rea efectiva de conduccin dan como resultado diseos hidrulicos ptimos. Si adems consideramos la alta resistencia qumica y a la abrasin, su rpido y fcil sistema de unin de hermeticidad absoluta, y la interconexin a pozos de visita, registros y conexiones, podemos asegurar que los sistemas de alcantarillado hermtico construidos exitosamente con Novafort sern econmicos, confiables y de larga vida til. Sin lugar a dudas, la alta ingeniera en el diseo y la gran experiencia en la fabricacin de Novafort lo convierten en el perfecto producto para su obra. Siempre bajo el respaldo de Amanco, ms innovacin en tuberas.

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2. GENERALIDADES2.1 USOSEl Sistema Novafort, formado por tubos de doble pared estructurada anularmente en exterior y lisa en interior, conexiones mtricas de pared slida y pozos de visita de materiales plsticos, ha sido creado para utilizarse en sistemas de alcantarillado hermtico ya sea sanitario, pluvial o combinado. La unin a los tradicionales pozos de visita de tabique y mezcla de cemento-arena se realiza con mangas de empotramiento. Ver figura 2.1. En general su uso se extiende a cualquier sistema de tubera que transporte fluidos a superficie libre (como canal), por ejemplo: en conducciones de agua para riego. FIGURA 2.1 SISTEMA NOVAFORT PARA ALCANTARILLADO HERMTICORegistro domiciliar de plstico

Registro domiciliar de tabique o concreto

Manga de empotramiento

Conexin Yee

Pozo de visita de mampostera

Conexin Silleta cementar Conexin Tee-Yee

Conexin Tee

Conexiones tipo disponibles para descargas domiciliarias y cadas adosadas

Pozo de visita o pozo de inspeccin plstico

4

Proceso de fabricacin de la tubera Novafort

les. Mayor facilidad de manejo y rapidez de instalacin por ser ms liviana que las tuberas convencionales de pared compacta. Interconexindirectaconlossistemasdetuberasmtricas de norma que se fabrican en el pas. Dimetroscreadosparaundiseohidrulicoptimo gracias a su pared interior lisa y el espesor total de su pared estructurada que es menor al requerido en otros materiales. Ademsdelasconexionesnecesariasparaunaredde alcantarillado, el sistema Novafort contempla la interconexin con elementos estructurales plsticos como registros domiciliares, pozos de inspeccin y pozos de visita.

2.2 CARACTERSTICAS2.2.1 Caractersticas generales del Sistema Novafort. Lasuperficielisadesusparedesinternaspermiteuna mayor capacidad hidrulica con relacin a otros materiales y tecnologas. Su coeficiente de Manning es de 0.009 lo que tambin disminuye significativamente la aparicin de incrustaciones y tuberculizacin. Buenaresistenciaalimpacto,quepermitequeeltubo no se dae durante el transporte, almacenamiento o instalacin. Granresistenciaqumicaantelosefluentes,laaccin del suelo circundante y una total inercia qumica al sulfuro de hidrgeno activo. Resistencia a la corrosin qumica y electroqumica, por estar fabricado con material inerte y no conductor. Resistenciaalaabrasingraciasalalisuradesusparedes internas que disminuye considerablemente el desgaste generado por los slidos en suspensin contenidos en los fluidos transportados. Las uniones con anillo de hule hacen posible que el sistema tenga flexibilidad y por ende, un buen comportamiento ante asentamientos diferenciales, movimientos telricos y contracciones o dilataciones por cambios de temperatura. 2.2.2 Caractersticas particulares del Sistema Novafort. Excelentecomportamientomecnicograciasaldiseo ptimo de su doble pared estructurada (interior lisa, exterior corrugada) que le permite aumentar considerablemente sus propiedades mecnicas. En todos los dimetros la rigidez mnima es 25% superior a la de tubos de pared compacta serie 20. Eldiseohermticodelsistemadeuninentretramos de tubos, conexiones y accesorios evita infiltraciones y exfiltraciones, hacindolo un sistema estanco que supera las especificaciones nacionales e internaciona-

2.3 RESISTENCIA A LA ABRASINElInstitutoTcnicodeDarmstadt(RA)haestudiadoelfenmeno de abrasin (entendida como una disminucin del espesor de pared), en tubos de diversos materiales utilizados en sistemas de alcantarillado. El resultado, al igual que otros estudios, demuestra que la resistencia del PVC a la abrasin es muy superior a la del concreto y sus valores son mucho ms cerrados (debido al grado de homogeneidad de la materia prima), ver Grfica 2.1. La abrasin que se produce en un tubo de PVC sometido a un afluente cargado de partculas abrasivas, durante un periodo de 25 aos, no llega a ser mayor de 0.5 milmetros. El mtodo de ensayo consiste en someter una muestra de tubos de 315 mm de dimetro y un metro de longitud a un movimiento de rotacin lento con una frecuencia de 0.18 Hz; estando la muestra inclinada hacia la derecha o hacia la izquierda. Esta frecuencia garantiza que la totalidad de las partculas abrasivas atraviesen la totalidad de la longitud de la muestra y corresponde a 21.6 ciclos/minuto, cada ciclo est definido como el movimiento (completo) en una direccin. La velocidad de circulacin es de 0.36 m/s. El fluido utilizado es una mezcla de arena, grava y agua en donde aproximadamente el 46% del volumen es arena 0/30. Las partculas abrasivas son reemplazadas cada 100,000 ciclos. La reduccin del espesor de la muestra constituye el valor de la abrasin. El mtodo proporciona precisin de las medidas, reproducibilidad de los resultados y un gran nmero de valores comparativos.

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GRFICA 2.1 ABRASIN EN TUBOS PARA ALCANTARILLADOAbrasin en mm producida en la pared del tubo4.5 Rango de valores para el asbesto-cemento

3. ESPECIFICACIONES3.1 NORMATIVIDADLos dimetros de diseo para la fabricacin del Novafort estn relacionados con su dimetro interior por lo que de acuerdo al NTC 3722-1 plsticos. Tubos y accesorios de pared estructural para sistemas de drenaje subterrneo y alcantarillado. Especificaciones para PVC rgido. Parte 1. Seriemtrica.PertenecenalaserieDIyaunadesignacin nominalDn/DIparacadadimetro. El sistema Novafort tambin cumple con las especificacionesdenormaeuropeaISO21138-3Plastics piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage Structured wall piping systems of unplasticized poly(vinyl chloride ) (PVCU), polypropylene (PP) and polyethylene (PE) Part 1: Specifications for pipes, fittings and the system. Los tubos Novafort pueden ser conectados a conexiones fabricadas bajo normas mtricas nacionales, internacionales y extranjeras como la norma mexicana NMX- E-215/2 -vigente- SCFI.- Conexiones de PVC sin plastificante con junta hermtica de material elastomrico. serie mtrica, empleadas para sistemas de alcantarillado. Especificaciones.TambinconlanormainternacionalISO4435.Tubos y conexiones de Poli(cloruro de vinilo) sin plastificante para sistemas de drenaje y alcantarillado subterrneos. Especificaciones; y la norma britnica BS EN1401-1:1998 Plastics piping systems for non pressure underground drainage and sewerage unplasticized poly(vinyl chloride) (PVC-U) specifications for pipes, fittings and the system. El sistema Novafort cumple y supera las especificaciones de hermeticidad contenidas en la Norma Oficial Mexicana NOM-001-CNA vigente para sistemas de alcantarillado sanitario. Los empaques de material elastomrico Novafort utilizados en el sistema de unin cumplen con los requerimientosdelanormaNMX-T-021-SCFIvigente,-industria hulera- anillos de hule empleados como empaque en los sistemas de tubera.

4.0

3.5

3.0

2.5

Rango de valores para el concreto (vibrado-centrifugado)

2.0

1.5

1.0

Rango de valores para

0.5 Barroverificado 0 200,000 400,000 600,000 1.105

Nmero de ciclos

2.4 VENTAJASPor sus caractersticas, el Sistema Novafort permite: Disminuirvolmenesdeexcavacin,derellenoycompactacin, as como el nmero de pozos de visita. Nocontaminarlosacuferosyevitarlaintrusinderaces o de sustancias ajenas al sistema. Mayoravancedeobragraciasalalongituddelostubos y su sistema de unin con empaque de material elastomrico. Descargasdomiciliariashermticasinstantneamente y a largo plazo al utilizar yees espiga-campana y/o espiga-casquillo. Costosptimosdetransporte,almacenamientoeinstalacin al no necesitar el uso de equipo mecnico. Bajocostodemantenimientoylargavidatil. Porserseriemtrica,elsistemaNovafort puede interconectarse con tubos y conexiones mtricas de redes existentes, con nuestro sistema Novahol y la tradicional tubera mtrica de pared compacta de cualquier serie.

3.2 DIMENSIONES BSICAS3.2.1 Tubos Los tubos Novafort se fabrican en longitudes totales de seis metros, con un extremo espiga (que incluye el empaque elastomrico) y el otro extremo con casquillo, sus dimetros y espesores totales se muestran en la Tabla 3.1.

6

TABLA 3.1 DIMENSIONES BSICAS DE LOS TUBOS NOVAFORT, EN mm.Dimetro exterior Dimetro exterior Dimetro interior nominal (dn) promedio (de) promedio (di) Espesor total de pared (et) 3.5 6.0 7.5 9.5 11.5 15.0 21.0 29.5 35.5 42.0

DIMENSIONES BSICAS DEL TUBO

110 160 200 250 315 400 450 600 750 900

108 158 198 248 312 397 492 647 821 984

101 146 183 229 289 367 450 588 750 900

3.2.2 Conexiones disponibles, medidas y usos.Tee-yee Campana-campana Derivacin-campana Medidas (mm) 200x110 200x160 250x160 Uso Conectar descargas domiciliarias simples o dplex en redes nuevas o existentes sin caudal.

Yee Campana-campana Derivacin-campana

Medidas (mm) 110x110 160x110 200x110 200x160 250x160 315x160 400x160 Medidas (mm) 200x110 250x110 200x160 250x160 315x160

Uso Conectar descargas domiciliarias simples o dplex en redes nuevas o existentes sin caudal.

Yee Espiga-campana Campana Derivacin-campana

Uso Conectar descargas domiciliarias simples o dplex en redes nuevas o existentes sin caudal. La yee espiga-campana requiere usar el cople transicin. Si el sistema ya esta operando es necesario desviar el agua residual para trabajar en seco.

7

Silleta cementar 45

Medidas (mm) 200x110 200x160 250x160 315x160

Uso Conectar descargas domiciliarias simples o dplex en redes nuevas o existentes sin caudal. La silleta cementar requiere uso de adhesivo Nova 350. Si el sistema ya esta operando es necesario desviar el agua residual para trabajar en seco. Uso Unido a la yee o silleta, ajusta el tubo de la descarga a la pendiente requerida, con direccin perpendicular a la atarjea y entronque a 45.

Codo 45 Espiga-campana Campana-campana (slo en 110 mm)

Medidas (mm) 110 160 200

Tee Espiga-campana

Medidas (mm) 200x200 250x250 315x315

Uso Proporciona rapidez de instalacin y flexibilidad a las cadas adosadas.

Codo 87 Espiga-campana

Medidas (mm) 110 160 200 250 315

Uso Se coloca para unir el albaal a 90 por la parte superior del tubo. Facilita la pendiente de la descarga. En cadas adosadas y en cualquier cambio de direccin, ocupa poco espacio.

Cople de unin Campana-campana

Medidas (mm) 110 160 200 250 315 400

Uso Se utiliza para unir dos tubos Novafort que no tengan casquillos durante la obra o en reparaciones de la lnea.

Manga de empotramiento hermtico

Medidas (mm) 110 160 200 250 315 400 450 600 750 900

Uso Se adhiere hermticamente a la mezcla de cemento-arena o al concreto. Puede empotrarse en cualquier direccin, permite que el tubo Novafort se deslice y lo protege de algn movimiento que se presente en el pozo de visita o registro.

8

Tapn hembra casquillo

Medidas (mm) 110 160 200 250 315 400

Uso Para tapar los extremos espiga de los tubos al realizar la prueba de hermeticidad. Tambin para evitar la entrada de agentes ajenos durante la construccin del sistema. Unido a un niple corto se forma un tapn macho. Uso Para realizar uniones hermticas espiga-campana o espiga-casquillo entre tubos Novafort y las conexiones mtricas utilizadas.

Empaque Novafort

Medidas (mm) 110 160 200 250 315 400 450 600 750 900

FIGURA 4.1 SISTEMA DE UNIN DE TUBOS NOVAFORT

4. SISTEMA DE UNIN

La hermeticidad y buen comportamiento estructural ante diferentes situaciones como asentamientos diferenciales, pequeas desviaciones, movimientos ssmicos, contraccin o dilatacin por cambios de temperatura, se logra a travs del sistema de unin espiga-casquillo, con anillo elastomrico. El espacio disponible entre el final de la espiga y el fondo de la unin, que se obtiene al insertar la espiga dentro del casquillo hasta la marca tope, acta como cmara de dilatacin. El anillo elastomrico Novafort es un empaque que va colocado en los dos primeros valles de la espiga del tubo para garantizar un funcionamiento hermtico durante toda la vida til del sistema. Cuando el empaque es sencillo se coloca en el primer valle de la espiga: cuando es doble, tipo sombrilla, se coloca en los dos primeros valles. El sistema de unin requiere slo de la posicin correcta del empaque y de lubricante para hacer los acoplamientos. Los cortes en obra son muy sencillos de llevar a cabo y las uniones se realizan sin necesidad de achaflanar las espigas de los tubos.

Cresta Valle

Anillo elastomrico

Cmara de dilatacin Casquillo Marca tope Espiga

9

5. HIDRULICA5.1 CRITERIOS DE DISEOEl anlisis y la investigacin de las caractersticas del flujo hidrulico, han permitido que los sistemas de alcantarillado, construidos con tuberas plsticas, puedan ser diseados conservadoramente utilizando la ecuacin de Manning. La relativamente pequea concentracin de slidos (600 ppm) usualmente presente en las aguas negras y de tormenta, no es suficiente para hacer que el comportamiento hidrulico difiera al de agua limpia, siempre que se mantengan velocidades mnimas de autolimpieza. En general, para simplificar el diseo de sistemas de alcantarillado, es aceptable asumir condiciones constantes de flujo; aunque la mayora de los sistemas de drenaje o alcantarillado funcionan con caudales variables. Cuando se disea permitiendo que la altura del flujo en el conducto vare, sin que la tubera trabaje bajo carga o presin interna, se considera como flujo a superficie libre. La ecuacin de Manning para flujos a superficie libre es la siguiente:

5.2 COEFICIENTE DE RUGOSIDADEl valor de n ha sido determinado experimentalmente para los materiales ms comunes usados en sistemas de alcantarillado. Su valor puede ser tan bajo como 0.007 en pruebas de laboratorio para tuberas plsticas y utilizando agua limpia, o tan alto como 0.025 en tuberas de acero corrugado bajo condiciones menos favorables. En la Grfica 5.1 se presentan los resultados obtenidos por elIng.FadiZ.Kamand,miembrodelaAsociacinAmericanadeIngenierosCivilesASCE,referentealavariacin de la n de Manning con respecto a la velocidad del flujo y al dimetro de la tubera de PVC. Al igual que para tuberas de pared compacta, para Novafort se recomienda un valor de n = 0.009 ya que las pequeas ondulaciones transversales que se forman por la estructuracin no repercuten en el comportamiento del flujo. GRFICA 5.1 VARIACIN DE LA n DE MANNING EN TUBERAS DE PVCn de Manning0.011

0.010

Dimetro (mm)1050 750 500 400 300 200 125 75 25

Q=donde:

Ar n

2/3

s

1/2

0.009

0.008 0.007

Q = caudal o gasto, m3/s A = rea hidrulica de la tubera, m2 r = radio hidrulico, m; r = di / 4 para conductos circulares a seccin llena y a media seccin. n = coeficiente de Manning, n = 0.009 para tubera Novafort. s = pendiente hidrulica, m/m di = dimetro interior del tubo, m; di= de-2et de = dimetro exterior del tubo, m; et = espesor total del Novafort, m La pendiente hidrulica s se obtiene dividiendo la diferencia de altura entre dos puntos respecto a la distancia horizontal o separacin entre ellos. Es decir:

5.3 VELOCIDADES RECOMENDADASEs recomendable que la velocidad del flujo en lneas de alcantarillado no sea menor de 0.60 m/s para proporcionar una accin de autolimpieza, es decir, capacidad de arrastre de partculas en suspensin. En casos especiales podrn emplearse velocidades de 0.40 m/s en tramos iniciales y con bajo caudal. La velocidad mxima recomendada es de 5.0 m/s. Para velocidades mayores se deben tomar en cuenta consideraciones especiales para la disipacin de energa, evitando la erosin de los pozos de visita o de cualquier estructura de concreto. En el caso de alcantarillado pluvial, bajo estas condiciones debern instalarse rejillas o construirse estructuras que eviten el ingreso de material rocoso de gran tamao.

s = (H1 - H2) / Ldonde: H1 = elevacin aguas arriba, m H2 = elevacin aguas abajo, m L = longitud horizontal entre puntos, m

10

0.3 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.25 4.5

Velocidad de flujo (m/s)

En la Tabla 5.1, se muestran las pendientes hidrulicas y caudales correspondientes a las velocidades mnima y mxima recomendadas, y en la Tabla 5.2 los caudales y velocidades en funcin de la pendiente hidrulica de la tubera. TABLA 5.1 CONDICIONES HIDRULICAS PARA VELOCIDADES MNIMA Y MXIMA DE LA TUBERA NOVAFORTDIMENSIONES CONDICIONES HIDRULICAS (Manning: 0.009)

v =Donde: Q v t r n s di de et

s 1/2 r (- cos sen) n 2

{

}

2/3

____(2)

= caudal o gasto, m3/s = velocidad del agua, m/s = altura del tirante, m = radio de la tubera, m; r = di/2 = coeficiente de Manning, n = 0.009 para Novafort = pendiente hidrulica, m/m (milsimas) = dimetro interior del tubo, m; di= de-2et = dimetro exterior del tubo, m = espesor total del Novafort, m

Dimetro Nominal mm

Dimetro Exterior mm

Dimetro Interiormm

Espesor Total mm

Pend. Gasto mnima mnimo vel=0.6 m/s al millar l/s 4.0 2.4 1.8 1.4 1.0 0.7 0.54 0.38 0.27 0.21 4.85 10.03 15.86 25.14 39.98 63.26 95.7 163.82 264.23 378.93

Pend. Gasto mxima mximo vel=0.6 m/s al millar l/s 273 167 124 92 67 49 13.4 9.4 6.8 5.34 40.03 83.65 131.64 203.80 327.28 529.29 476.72 814.79 1,326.05 1,910.84

Con la ecuacin (1), mediante un algoritmo (como el de iteraciones) se obtiene el tirante correspondiente al gasto y pendiente dados. Una vez obtenido el valor del tirante (y el ngulo ), con la ecuacin (2) se calcula la velocidad. Si se desea, el rea hidrulica se calcula dividiendo el gasto entre la velocidad correspondiente. Las ecuaciones anteriores tambin son tiles cuando se desea conocer el gasto, velocidad y rea hidrulica en funcin del tirante; a partir de la pendiente y el dimetro que se trate.

110 160 200 250 315 400 450 600 750 900

108 158 198 248 312 397 492 647 821 984

3.5 6.0 7.5 9.5 11.5 15.0 21.0 29.5 35.5 42.0

101 146 183 229 289 367 450 588 750 900

5.4 DETERMINACIN DE CAUDALPara la determinacin de caudales a seccin llena, se utiliza la ecuacin de Manning, descrita anteriormente, o el baco de la Grfica 5.2. En aquellos casos en que el tirante t (altura del flujo) sea menor a la del flujo a seccin llena (di), o a media seccin (di/2), se utiliza la Grfica 5.3 que relaciona los parmetros de caudal (Q) y velocidad (v) con el tirante (t), partiendo de los datos obtenidos para seccin llena. Para el clculo en computadora de las condiciones a tubo parcialmente lleno, es necesario ingresar las siguientes ecuaciones:

5.4.1 Ejemplo Calcular el dimetro para una tubera que tiene una pendiente s de 10 al millar y un caudal Q de 65 l/s empleando tubera Novafort. Revisar las velocidades de diseo y las alturas de flujo (tirantes). Solucin I.Determinacindedimetros. Utilizando el baco (Grfica 5.2), trazamos una lnea vertical en el valor de pendiente s = 0.010 (1%) que intercepte la lnea horizontal de 65 l/s, con lo cual se determina que el dimetro nominal Novafort requerido es de 250 mm (10), cuyo dimetro interior es de 229 mm (Tabla 5.1).

Q =

s n

1/2

{r

8

-( -cos sen) 42

5

}

1/3

_____(1)

= ang cos (1 - t ) en radianes r

11

GRFICA 5.2 BACO PARA EL CLCULO HIDRULICO DE TUBOS NOVAFORT R35 PARA ALCANTARILLADO HERMTICO

10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000

10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000

1000 900 800 700 600 500 400 300 200

9

00 7 50 6 00 4 50 4 003

1000 900 800 700 600 500 400 300 200

Caudal (Q), l/s

50 40 30 20

2

502 0060 1

50 40

v=5.0m/s v=4.0m/s v=3.0m/s v=2.5m/s v=2.0m/s v=1.5m/s

30 20

10 9 8 7 6 5 4 3 2

1

10

v=1.0m/s

10 9 8 7 6 5 4 3 2

v=0.6m/s

Ecuacin de Manning

Q=(A/n) (r2/3 s1/2)Novafort n=0.009

1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 200 300 400 500 50 0.500

1 millar m/m %

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06 0.07 0.08 0.09 0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60 0.70 0.80 0.90 1.00

2

3

4

5

6 7 8 9 10

20

30

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0.0006 0.0007 0.0008 0.0009 0.0010

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006 0.007 0.008 0.009 0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

0.060 0.070 0.080 0.090 0.100

0.200

0.300

Pendiente hidrulica (s), al millar (0/00), en porcentaje (0/0) y en m/m

12

0.400

40

Caudal (Q), l/s

100 90 80 70 60

15

100 90 80 70 60

II. Revisin de velocidades de diseo. La velocidad se determina utilizando las Grficas 5.2 y 5.3 en combinacin, de la siguiente manera: Clculo de velocidad para Novafort: del baco obtenemos que para seccin llena el caudal Q es 68 l/s. La relacin q /Qlleno es igual a 0.96. Ahora, utilizando la Grfica 5.3 de elementos hidrulicos obtenemos que: v/vlleno = 1.14; o sea v = 1.14 vlleno El valor de vlleno lo obtenemos de la Grfica 5.2 y es: vlleno = 1.65 m/s; por lo tanto,

v = 1.14x 1.65 = 1.88 m/s v = 1.88 m/s, velocidad que est dentro del rango permitido. III. Revisin de Alturas de Flujo. De la grfica 5.3, para cada relacin q/Qlleno obtenemos la relacin entre el tirante y el dimetro interior del tubo (t/di) y despejando obtenemos el valor del tirante para el gasto dado. t/di = 0.78; t =179 mm El resultado tambin puede obtenerse por computadora aplicando el procedimiento indicado en el apartado 5.4 para las frmulas (1) y (2) as como las alturas de flujo (tirantes).

GRFICA 5.3 CURVA DE ELEMENTOS HIDRULICOS

1.00

0.90

0.80

0.70 Relacin del Tirante al Dimetro

0.60

0.50

0.40

0.30

RE

A

G0.20

A

ST

OD CI AD

VE

LO

0.10

0

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1.10

1.20

1.30

Relacin del rea, Velocidad y Gasto de tubo parcialmente lleno a tubo lleno

13

TABLA 5.2 CONDICIONES HIDRULICAS DE LA TUBERA NOVAFORT R35 EN FUNCIN DE LA PENDIENTE. FRMULA DE MANNING. FUNCIONAMIENTO HIDRULICO A TUBO LLENO, n=0.009 PENDIENTE PLANTILLA AL MILLAR0.90 0.97 1.00 1.10 1.20 1.30 1.35 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 2.40 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 29.00 30.00 36.00 40.00 42.00 49.00 50.00 60.00 62.00 64.00 66.00 68.00 70.00 80.00 90.00 92.00 100.00 110.00 120.00 124.00 130.00 140.00 150.00 160.00 167.00 170.00 180.00 190.00 200.00 210.00 220.00 230.00 240.00 250.00 260.00 273.00 274.00

DIAM. NOM. 110 mm DIAM.INT.10.1cm GASTO l/s VEL. m/s




DIAM. NOM. 315 mm DIAM.INT.28.9cm GASTO l/s37.9 39.4 40.0 41.9 43.8 45.6 46.5 47.3 49.0 50.6 52.1 53.6 55.1 56.5 61.9 69.3 80.0 89.4 97.9 105.8 113.1 120.0 126.4 132.6 135.5 144.2 149.6 154.9 159.9 164.5 169.6 174.3 178.8 215.3 219.0 239.9 252.9 259.1 279.9 282.7 309.7 314.8 319.9 324.8 329.7 334.5

VEL. m/s0.58 0.60 0.61 0.64 0.67 0.69 0.71 0.72 0.75 0.77 0.79 0.82 0.84 0.86 0.94 1.06 1.22 1.36 1.49 1.61 1.72 1.83 1.93 2.02 2.11 2.20 2.28 2.36 2.44 2.51 2.59 2.66 2.73 3.28 3.34 3.66 3.85 3.95 4.27 4.31 4.72 4.80 4.88 4.95 5.03 5.10

3.43 3.75 4.20 4.85 5.42 5.93 6.41 6.85 7.27 7.66 8.04 8.39 8.74 9.07 9.38 9.69 9.99 10.3 10.6 10.8 13.0 13.3 14.5 15.3 15.7 17.0 17.1 18.8 19.1 19.4 19.7 20.0 20.3 21.7 23.0 23.2 24.2 25.4 26.5 27.0 27.6 28.7 29.7 30.6 31.3 31.6 32.5 33.4 34.3 35.1 35.9 36.7 37.5 38.3 39.1 40.0 40.1

0.43 0.47 0.52 0.60 0.68 0.74 0.80 0.86 0.91 0.96 1.00 1.05 1.09 1.13 1.17 1.21 1.25 1.28 1.32 1.35 1.63 1.66 1.81 1.91 1.96 2.12 2.14 2.34 2.38 2.42 2.46 2.49 2.53 2.70 2.87 2.90 3.02 3.17 3.31 3.37 3.45 3.58 3.70 3.83 3.91 3.94 4.06 4.17 4.28 4.38 4.49 4.59 4.69 4.78 4.88 5.00 5.01

9.15 10.0 11.2 12.9 14.5 15.9 17.1 18.3 19.4 20.5 21.5 22.4 23.3 24.2 25.1 25.9 26.7 27.5 28.2 28.9 34.9 35.5 38.8 40.9 41.9 45.3 45.8 50.1 51.0 51.8 52.6 53.4 54.2 57.9 61.4 62.1 64.7 67.9 70.9 72.1 73.8 76.6 79.3 81.9 83.6 84.4

0.55 0.60 0.67 0.77 0.86 0.95 1.02 1.09 1.15 1.22 1.28 1.34 1.39 1.45 1.50 1.55 1.59 1.64 1.69 1.73 2.08 2.12 2.32 2.45 2.51 2.71 2.73 2.99 3.04 3.09 3.14 3.19 3.23 3.46 3.67 3.71 3.87 4.06 4.24 4.31 4.41 4.57 4.74 4.89 5.00 5.04

15.4 15.9 16.3 16.7 18.3 20.5 23.6 26.4 29.0 31.3 33.4 35.5 37.4 39.2 41.0 42.6 44.2 45.8 47.3 48.7 50.2 51.5 52.9 63.7 64.8 70.9 74.8 76.6 82.8 83.6 91.6 93.1 94.6 96.0 97.5 98.9 105.7 112.2 113.4 118.2 124.0 129.5 131.6 134.8

0.59 0.60 0.62 0.64 0.70 0.78 0.90 1.01 1.10 1.19 1.27 1.35 1.42 1.49 1.56 1.62 1.68 1.74 1.80 1.85 1.91 1.96 2.01 2.42 2.46 2.70 2.84 2.91 3.15 3.18 3.48 3.54 3.60 3.65 3.71 3.75 4.02 4.26 4.31 4.49 4.71 4.92 5.01 5.12

24.5 25.0 25.4 26.3 27.2 28.0 28.8 29.6 30.4 33.3 37.2 43.0 48.1 52.7 56.9 60.8 64.5 68.0 71.3 74.5 77.5 80.4 83.3 86.0 88.6 91.2 93.7 96.1 115.8 117.7 129.0 136.0 139.3 150.5 152.0 166.5 169.3 172.0 174.6 177.3 179.9 192.3 203.9 206.2 215.0

0.60 0.61 0.62 0.64 0.66 0.68 0.70 0.72 0.74 0.81 0.90 1.04 1.17 1.28 1.38 1.48 1.57 1.65 1.73 1.81 1.88 1.95 2.02 2.09 2.15 2.21 2.28 2.33 2.81 2.86 3.13 3.30 3.38 3.65 3.69 4.04 4.11 4.18 4.24 4.30 4.37 4.67 4.95 5.01 5.22

14

TABLA 5.2 CONDICIONES HIDRULICAS DE LA TUBERA NOVAFORT R35 EN FUNCIN DE LA PENDIENTE. FRMULA DE MANNING. FUNCIONAMIENTO HIDRULICO A TUBO LLENO, n=0.009 PENDIENTE PLANTILLA AL MILLARDIAM. NOM. 400 mm DIAM.INT.36.7cm GASTO l/s VEL. m/s DIAM. NOM. 450 mm DIAM.INT.45.0cm GASTO l/s VEL. m/s DIAM. NOM. 600 mm DIAM.INT.58.8cm GASTO l/s VEL. m/s DIAM. NOM. 750 mm DIAM.INT.75.0cm GASTO l/s VEL. m/s DIAM. NOM. 900 mm DIAM.INT.90.0cm GASTO l/s VEL. m/s

0.06 0.07 0.10 0.13 0.15 0.18 0.20 0.21 0.25 0.27 0.30 0.32 0.38 0.40 0.44 0.50 0.54 0.60 0.70 0.80 0.90 0.97 1.00 1.10 1.20 1.30 1.35 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 2.40 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 29.00 30.00 36.00 40.00 42.00 49.00 50.00

58.6 63.3 67.6 71.7 74.5 75.6 79.3 82.8 86.2 87.9 89.5 92.6 95.6 98.6 101.4 104.2 106.9 117.1 131.0 151.2 169.1 185.2 200.1 213.9 226.8 239.1 250.8 261.9 272.6 282.9 292.8 302.5 311.8 320.8 329.6 338.2 407.2 414.1 453.7 478.2 490.0 529.3 534.7

0.55 0.60 0.64 0.68 0.70 0.71 0.75 0.78 0.81 0.83 0.85 0.88 0.90 0.93 0.96 0.99 1.01 1.11 1.24 1.43 1.60 1.75 1.89 2.02 2.14 2.26 2.37 2.48 2.58 2.67 2.77 2.86 2.95 3.03 3.12 3.20 3.85 3.92 4.29 4.52 4.63 5.00 5.05

47.0 50.4 55.3 58.2 59.7 65.1 67.7 71.3 73.7 80.3 82.4 86.4 92.1 95.7 100.9 109.0 116.5 123.6 128.3 130.2 136.6 142.7 148.5 151.3 154.1 159.5 164.7 169.8 174.7 179.5 184.2 201.8 225.6 260.5 291.2 319.0 344.6 368.3 390.7 411.8 431.9 451.1 469.6 487.3 504.4 520.9 537.0 552.5 567.7 582.4 701.3 713.3 781.4

0.30 0.32 0.35 0.37 0.38 0.41 0.43 0.45 0.46 0.50 0.52 0.54 0.58 0.60 0.63 0.69 0.73 0.78 0.81 0.82 0.86 0.90 0.93 0.95 0.97 1.00 1.04 1.07 1.10 1.13 1.16 1.27 1.42 1.64 1.83 2.01 2.17 2.32 2.46 2.59 2.72 2.84 2.95 3.06 3.17 3.28 3.38 3.47 3.57 3.66 4.41 4.48 4.91

84.0 95.8 102.9 112.8 118.9 121.8 132.9 138.1 145.6 150.3 163.8 168.1 176.3 187.9 195.3 205.9 222.4 237.7 252.1 261.7 265.8 278.7 291.1 303.0 308.8 314.4 325.5 336.2 346.5 356.6 366.3 375.8 411.7 460.3 531.5 594.2 650.1 703.1 251.7 797.3 840.4 881.4 920.6 958.2 994.4 1029.3 1063.0 1095.7 1127.5 1158.4 1188.5

0.31 0.35 0.38 0.42 0.44 0.45 0.49 0.51 0.54 0.55 0.60 0.62 0.65 0.69 0.72 0.76 0.82 0.88 0.93 0.96 0.98 1.03 1.07 1.12 1.14 1.16 1.20 1.24 1.28 1.31 1.35 1.38 1.52 1.70 1.96 2.19 2.40 2.59 2.77 2.94 3.09 3.25 3.39 3.53 3.66 3.79 3.91 4.04 4.15 4.27 4.38

134.5 160.8 183.4 197.0 215.7 227.4 233.0 254.3 264.2 278.5 287.7 313.5 321.6 337.3 359.6 373.7 393.9 425.5 454.8 482.4 500.8 508.5 533.3 557.1 579.8 590.8 601.7 622.8 643.2 663.0 682.2 700.1 719.2 787.8 880.8 1017.0 1137.1 1245.6 1345.4 1438.3 1525.6 1608.1 1686.6 1761.6 1833.5 1902.7 1969.5 2034.1 2096.7 2157.5

0.30 0.36 0.42 0.45 0.49 0.51 0.53 0.58 0.60 0.63 0.65 0.71 0.73 0.76 0.81 0.85 0.89 0.96 1.03 1.09 1.13 1.15 1.21 1.26 1.31 1.34 1.36 1.41 1.46 1.50 1.54 1.59 1.63 1.78 1.99 2.30 2.57 2.82 3.05 3.26 3.45 3.64 3.82 3.99 4.15 4.31 4.46 4.60 4.75 4.88

202.6 218.8 261.5 298.1 320.3 350.8 369.8 378.9 413.5 429.7 452.9 467.8 509.7 523.0 548.5 584.7 607.7 640.5 691.8 739.6 784.5 814.4 826.9 867.2 905.8 942.8 960.8 978.4 1012.7 1046.0 1078.2 1109.4 1139.8 1169.4 1281.0 1432.2 1653.8 1849.0 2025.5 2187.8 2338.8 2480.7 2614.9 2742.5 2864.5 2981.4 3094.0

0.32 0.34 0.41 0.47 0.50 0.55 0.58 0.60 0.65 0.68 0.71 0.74 0.80 0.82 0.86 0.92 0.96 1.01 1.09 1.16 1.23 1.28 1.30 1.36 1.42 1.48 1.51 1.54 1.59 1.64 1.69 1.74 1.79 1.84 2.01 2.25 2.60 2.91 3.18 3.44 3.68 3.90 4.11 4.31 4.50 4.69 4.86

15

6. COMPORTAMIENTO ESTRUCTURALLa propiedad elstica que posee la tubera Novafort de reaccionar transversalmente como respuesta a las cargas externas que le son impuestas, sin sufrir dao (ver figura 6.1), crea una condicin excelente desde el punto de vista estructural ya que, al instalarla bajo condiciones controladas y preestablecidas, desarrolla una interaccin suelotubo muy eficiente. Como en todas las tuberas de PVC, la posible falla por colapso (curvatura inversa) se presenta al tener una deflexin transversal (y) mayor al 30% de su dimetro exterior. Es criterio generalizado utilizar un factor de seguridad de 4, con el cual la tubera Novafort acepta una deflexin transversal, a largo plazo, hasta de un 7.5% prcticamente sin reducir su capacidad hidrulica ni afectar su estabilidad estructural. Con este parmetro de diseo se asegura la vida til y buen funcionamiento del sistema.

R = F / y = 6.71 E I / r3 Donde,paraelNovafort: E = mdulo de elasticidad del PVC igual a 28,150 kgf/cm2 (400,000 psi). I = momento de inercia calculado de acuerdo con la forma anular de la seccin transversal de doble pared y con base en teorema de ejes paralelos. r= radio medio, en m. La rigidez mnima (R) de la tubera Novafort es de 24 N/ cm2 (2.4 kgf/cm2), o bien 35 psi (R35); rigidez 1.25 veces mayor a la de una tubera de pared compacta serie 20 (mtrica) o tipo 41 (inglesa). Este valor garantiza una excelente resistencia para las condiciones a las que el tubo se ver sometido durante su manejo, instalacin y funcionamiento a largo plazo.

FIGURA 6.1 INTERACCIN SUELO-TUBO ANTE CARGAS EXTERNAS

6.1 TEORA DE FLEXIBILIDADLas tuberas como Novafort derivan su capacidad de carga de su flexibilidad lo que le permite deflectarse, generando de esa manera un soporte pasivo del suelo circundante. Esta deflexin libera a la tubera de gran parte de la carga vertical y la transmite al suelo a travs del mecanismo de arco estructural. Este mecanismo desarrolla una reaccin horizontal que convierte al suelo en elemento de soporte. La magnitud de la deflexin transversal que ocurre en un tubo sometido a carga depende principalmente de tres factores: Cargassobreeltubo(vivaymuerta) MdulodereaccindelsueloE , y RigidezdeltuboR. 6.1.1 Rigidez del tubo: Fsicamente, se define como rigidez del tubo (R), a la relacin que existe entre una fuerza lineal aplicada F y la deflexin transversal y producida; es decir (ver figura 6.2): R = F / y = rigidez de la tubera Deacuerdoconlateoraelstica,larigidezdeuntubose calcula con la siguiente ecuacin:

16

FIGURA 6.2 CONCEPTO FSICO DE RIGIDEZ DE UN TUBO

Fy

F

6.1.2 Mdulo de reaccin del suelo E Se define E como la respuesta pasiva del suelo a la fuerza de reaccin horizontal que la tubera ejerce a sus lados, producto de la deflexin vertical y. El mdulo de reaccin del suelo E, puede ser obtenido a travs de pruebas de laboratorio, o bien mediante los valores de la Tabla 6.1. Los valores que se presentan dependen del tipo de suelo y de su grado de compactacin. La clasificacin de suelos ms usada desde el punto de vista de mecnica de suelos es el Sistema Unificado de Clasificacin de suelos (SUCS) el cual asigna un smbolo para cada uno de los tipos de suelo, ya sean orgnicos o inorgnicos. TABLA 6.2 PRINCIPALES TIPOS DE SUELOS (SUCS)Clasificacin Unibell Smbolos del GrupoUsual en Mx. Usual en USA (ASTM)

r

R = F / y = 6.71 E I / r3

TABLA 6.1 MDULO DE REACCIN DEL SUELO E (para deflexin inicial de tubera flexible)E Segn el grado de compactacin del acostillado, en kgf/cm2 y (psi)Ligero, Moderado, Proctor Proctor 70%

Nombres tpicos

Tipo de suelo para encamado(Sistema Unificado de Clasificcacin de Suelos - SUCS)1

Material lanzado sin compactar

Clase IGp Gm Gw GP GM GC SW SP SM SC ML CL OL MH CH OH PT

Material granular, angular manufacturado, de1/2 a 11/2 (6 a 40 mm), incluyendo materiales representativos de la regin como roca triturada, coral picado, conchas trituradas. Gravas bien graduadas; mezclas de grava y arena; pocos o ningn finos. Gravas mal graduadas; mezclas de grava y arena; pocos o ningn finos. Gravas limosas; mezclas de grava y limo mal graduadas. Gravas arcillosas; mezclas de grava, arena y arcilla mal graduadas. Arenas bien graduadas; arenas gravosas; pocos o ningn finos. Arenas mal graduadas; arenas gravosas; pocos o ningn finos. Arenas limosas; mezclas de arena y limo mal graduados.

Clase II

Suelos con partculas finas (LL>50)2 Suelos con mediana a alta plasticidad CH, MH, CH-MH Suelos de grano fino (LL = 1 q = fugas permisibles = 0.0005 [ m3 / min / m2 ] d=Dimetrodeltubo(m) L = Longitud del tubo (m) 10.2.1 Ejemplos Ejemplo A SetieneunalneadetuberaNovafort de 315 mm de dimetro nominal con una longitud de 100 m entre pozo y pozo de visita, con descargas domiciliarias. Cul es el tiempo de prueba requerido para una cada de presin de 0.035 kgf/cm2 (0.5 psi)? dk q

TABLA 10.3 TIEMPO MNIMO REQUERIDO PARA UNA CADA DE PRESIN DE 0.070 kgf/cm2 (1.0 psi) EN FUNCIN DE LA LONGITUD DE PRUEBA PARA q= 0.000457 m3/min/m(Uni-b-90) EN TUBERA NOVAFORTDimetro interior promedio Novafort mm 101 146 183 229 289 367 450 588 750 900 Longitud mxima para tiempo mnimo Lm m 183 127 101 81 64 50 42 32 25 21 Tiempo para una longitud dada (L)>Lm, en seg. (L) en m 1.232L 2.575L 4.045L 6.335L 10.089L 16.270L 22.523L 38.717L 63.240L 90.328L 50 m 3:45 5:26 6:48 8:31 10:45 13:39 18:48 32:16 52:42 75:17

Dimetro nominal Novafort mm 110 160 200 250 315 400 450 600 750 900

Tiempo mnimo de prueba min:seg 3:45 5:26 6:48 8:31 10:45 13:39 15:48 20:39 26:21 31:37

Tiempo especificado para algunas longitudes dadas (L) , en min:seg 75 m 3:45 5:26 6:48 8:31 12:37 20:20 28:12 48:24 79:03 112:56 100 m 3:45 5:26 6:48 10:33 16:49 27:07 37:37 64:32 105:24 150:34 125 m 3:45 5:26 8:26 13:12 21:01 33:54 47:01 80:40 131:45 188:13 150 m 3:45 6:26 10:07 15:50 25:13 40:41 56:26 96:49 158:06 225:51

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TABLA 10.4 TIEMPO MNIMO REQUERIDO PARA UNA CADA DE PRESIN DE 0.035 kgf/cm2 (0.5 psi) EN FUNCIN DE LA LONGITUD DE PRUEBA PARA q= 0.000457 m3/min/m (Uni-b-90) EN TUBERA NOVAFORT

Dimetro nominal Novafort mm 110 160 200 250 315 400 450 600 750 900

Dimetro interior promedio Novafort mm 101 146 183 229 289 367 450 588 750 900

Tiempo mnimo de prueba min:seg 1:53 2:43 3:24 4:16 5:23 6:50 7:54 10:20 13:10 15:49

Longitud mxima para tiempo mnimo Lm m 183 127 101 81 64 50 42 32 25 21

Tiempo para una longitud dada (L)>Lm, en seg. (L) en m 0.616L 1.287L 2.023L 3.167L 5.045L 8.135L 11.261L 19.358L 31.620L 45.164L 50 m 1:53 2:43 3:24 4:16 5:23 6:50 9:24 16:08 26:21 37:39

Tiempo especificado para algunas longitudes dadas (L) , en min:seg 75 m 1:53 2:43 3:24 4:16 6:18 10:10 14:06 24:12 39:32 56:28 100 m 1:53 2:43 3:22 5:17 8:24 13:34 18:49 32:16 52:42 75:17 125 m 1:53 2:41 4:13 6:36 10:31 16:57 23:31 40:20 65:53 94:07 150 m 1:53 3:13 5:03 7:55 12:37 20:20 28:13 48:25 79:03 112:56

Respuesta: El tiempo de prueba requerido puede ser ledo directamente de la Tabla 10.4 y es de 8 minutos, 24 segundos; para fines prcticos las descargas domiciliarias no influyen en los valores especificados para lneas sin descargas domiciliarias. EjemploB Culsereltiempodepruebarequeridoparaunacada de presin de 0.070 kgf/cm2 (1 psi) en una lnea de tubera Novafort de 75 m de longitud entre pozo y pozo de visita, con un dimetro nominal de 200 mm? Respuesta:Delatabla10.3paratuberade200mmeltiempo de prueba requerido es de 6 minutos, 48 segundos.

Equipo y material necesario: Medidordevolumen(divisindeescalade0.1litro). Cronmetro. Calculadora. Tapones para colocarlos a las llegadas y salidas de la tubera al pozo, si la unin entre la tubera y los pozos de visita se realiz con coples se requieren, por cada llegada y salida del pozo, cuatro espigas con su empaque Novafort en cada extremo y tapas, en caso contrario, se requieren tapones de expansin mecnica o neumtica, en la misma cantidad y dimetro de cada llegada o salida al pozo. Aguaencantidadsuficiente(depreferencianousaragua potable). Preparacin de la prueba Usando los tapones, se bloquean hermticamente los tubos conectados al pozo y se llena de agua para saturarlo. Los pozos construidos con tabique y mortero de cementoarena, fabricados in situ o prefabricados, deben saturarse durante las 24 horas antes de la prueba. Las manchas de humedad o gotas en la pared de los pozos ocasionadas por la saturacin inicial no necesariamente indican falta de hermeticidad.

10.3 PRUEBA DE HERMETICIDAD EN POZOS DE VISITA.En este caso la prueba que se utiliza es la hidrosttica y debe llevarse a cabo en todos los pozos de visita construidos o instalados en obra y con la tubera conectada.

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Ejecucin de la prueba 1. Una vez saturado el pozo, agregar agua hasta tener lleno el pozo hasta la altura del brocal y mantener el nivel durante 15 minutos, si es necesario agregar constantemente la cantidad de agua requerida para sustituir el volumen de agua absorbido. Esta cantidad de agua agregada debe ser medida. 2. Para que sea aprobada la prueba, la cantidad de agua agregada durante los 15 minutos de prueba debe ser inferior al valor, que resulte de la siguiente expresin: V = 4 h donde: V, Volumen permitido por agregar en una hora (l/h). ,Dimetrodelabasedelpozodevisita(m). h, Carga hidrulica (m). 3. Si el volumen de agua sobrepasa el lmite permisible, el contratista debe corregir la fuga y volver a probar el pozo hasta alcanzar los requerimientos de la prueba. El informe de la prueba debe incluir: Laidentificacincompletadelpozoprobado. Elresultadoobtenido. Lareferenciadelmtododeprueba. Nombreyfirmadelsupervisor.

11. MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO11.1 DESAZOLVE CON EQUIPO DE PRESIN - VACO.Para realizar los trabajos de limpieza y desazolve de la red de alcantarillado Novafort sin ocasionar dao fsico a la tubera, se debe evitar el uso de equipos con punta de lanza, navajas y sierras, cuya utilizacin adems puede ser muy riesgosa y no es necesaria ya que Novafort no permite la intrusin de races y por su superficie interior lisa es ms fcil de retirar el material que se deposite en su superficie. Para el proceso de desazolve de una lnea, se introduce a la tubera el carrete, o la manguera del equipo por un pozo de visita; enseguida, se lanza el chorro de agua a alta presin para remover el tapn que obstruye el conducto.Dependiendodeltaponamientoydelacapacidad del equipo, las presiones pueden oscilar de 60 hasta 2500 psi. El lodo resultante se extrae por medio del tubo de succin colocado en el mismo pozo o en otro que est aguas abajo,verFigura11.1.Dependiendodelequipoutilizado, se podrn succionar los residuos al tanque de lodos del mismo camin o retirarlos del lugar por medio de palas, carretillas, cubetas o cangilones.

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FIGURA 11.1 MANTENIMIENTO DEL SISTEMA CON EQUIPO DE PRESIN - VACO

11.2 INSPECCIN CON CMARA DE VIDEOAntes de realizar los trabajos de limpieza es recomendable tener un video de la tubera para conocer mejor la situacin prevaleciente en caso de que se tenga algn problema, como taponamiento, por lo que se recomienda realizar una inspeccin con equipo de video. Al contar con este equipo, los alcantarillados modernos, totalmente plsticos, pueden ser diseados de manera racional e instalados fcil y econmicamente; tal es el caso de los pozos de inspeccin (cilndricos) de 60 cm de dimetro donde el equipo de vdeo entra con toda facilidad (ver Figura 11.2). El sistema de tuberas Novafort es un paso ms del proceso hacia la modernidad en alcantarillados, necesaria para contribuir a lograr un medio ambiente saludable para las

siguientes generaciones, en las que ser imperativo ser ecoeficiente. FIGURA 11.2 INSPECCIN CON CMARA DE VIDEO

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12. TABLAS DE FACTORES DE CONVERSINUnidades de Presin 1 Pa = 1 N/m2 1 MPa = 1 N/mm2 1 bar 1 kgf/cm 1 Torr 1 psi Unidades de Longitud 1 plg (in) 1 pie (ft) 1 cm 1 mm 1m 1 km 1 yd Unidades de rea 1 plg2 1 pie2 1 cm 1m2 2 2 2

Pa(=N/m2) 1 106 105 98,100 133 6,897,134

MPa (=N/mm2) 10-6 1 0.1 9.81 x 10-2 -3 -3

bar 10-5 105 1 0.981 1.33 x 10-3 -2

kgf/cm2 1.02 x 10-5 10.2 1.02 1 1.36 x 10-3

Torr 0.0075 7.5 x 103 750 736 1 51.746

psi 1.45 x 10-4 144.991 14.499 14.223 0.019 1

0.133 x 10 6.897 x 10

6.897 x 10

0.07031

plg 1 12 39.37 x 104 0.039337 39.37 39,370 36

pie 0.08333 1 3,281 x 10-5 3,281 x 10-6 3.281 3,281 3

cm 2.54 30.48 1 0.1 100 105 -

mm 25.4 304.8 10 1 1,000 106 -

m 0.0254 0.3048 0.01 0.001 1 1,000 -

km 10-5 10-6 0.001 1 -

plg2 1 144 0.155 15.5 1550 1,296

pie2 1-

cm2 6.452 929 1 100 10,000 8,361

dm2 0.06452 9.29 0.01 1 100 83.61

m2 64.5 x 10-5 0.0929 0.0001 0.01 1 0.8361

1 dm2 1 yd

0.1076 10.76 9

Unidades de Volumen 1 plg3 1 pie3 1 cm 1 m3 1 galn (EUA)3

plg3 1 1,728 0.06102 61.02 61,023 -

pie3 1 3,531 x 10 0.03531 3,531 -8

cm3 16.39 28,320 1 1,000 106 3.785 x 10-3 Unidades de Fuerza 1 kgf = 9.80681 N 1 kgf = 2.2047 pound force

dm3 (litros) 0.01639 28.32 0.001 1 1,000 3.785

m3 0.0283 10 1 3,785-6

galn 264 x 10-6 0.2642 264.20 1

1 dm3 (litros)

0.001

Unidades de Gasto o Caudal 1 l/s = 15.85 GPM 1 m3/s = 1000 l/sDiseo: K1 Diseo, (editorial, Juan Carlos Molar; ilustracin, Mariana Ramos) [email protected]

Unidades de Energa 1 Joule = 1N.m = 0.102 kgf.m 1 Joule = 0.7376 pound force.foot

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DirectorioCORPORATIVORo San Javier No.10 Fracc. Viveros del Ro, C.P. 54060 Tlalnepantla, Edo. de Mxico. Tel.: 01(55) 5366 4000 Fax: 01(55) 5366 4163 Blvd. Hermanos Aldama No. 2422 Fracc. Pompa, C.P. 37530 Len, Guanajuato. Tel.: 01 (477) 763 6716 / 07 / 13

BODEGA DE CONEXIONES LEN

TEPOTZOTLNAv. de la Industria, Lote 4 Fracc. Industrial El Trbol, C.P. 54600 Tepotzotln, Edo. de Mxico. Tel.: 01 (55) 5899 8385 Fax: 01 (55) 5899 8392

TORRENAv. Hidalgo No. 1992 Ote. Col. Centro, C.P. 27000 Torren, Coahuila. Tel.: 01 (871) 717 3399 Fax: 01 (871) 717 7931

PLANTASLENProveedores No. 104 Fracc. Industrial de Len, C.P. 37490 Len, Guanajuato. Tel.: 01(477) 710 9500 Fax: 01(477) 710 9501 / 02

SUCURSALESCULIACNAv. Oriente, No. 400 Int. B Col. Las Flores, C.P. 80159 Culiacn, Sinaloa. Tel.: 01 (667) 717 0467 / 68 Fax: 01 (667) 717 0466

OFICINAS

ACAPULCOAv. Cuauhtmoc No. 500 Mz. 3 Loc. 23 Fracc. Morroqun, C.P. 39640 Centro Comercial, Acapulco, Guerrero. Tel.: 01 (744) 486 6271

TUXTLACalzada al Sumidero No. 1257-C, Local 4, Plaza San Miguel. Col. Las Delicias, C.P. 29010 Tuxtla Gutirrez, Chiapas. Tel.: 01 (961) 616 9442 / 411

MONTERREYModesto Alans No. 2400 Entre Benemrito de las Amricas y Va Tampico, C.P. 67110, Guadalupe, N.L. Tel.: 01(81) 8327 5320 / 21 / 22 Fax: 01(81) 8327 5885

GUADALAJARACalle 30 No. 2640, Zona Industrial Sector Jurez, C.P. 44940 Guadalajara, Jalisco. Tel.: 01 (33) 3145 0116 /62 / 93 Fax: 01 (33) 3145 0127

MORELIAAv. Camelinas No. 1580 Col. Bosques de Camelinas, C.P. 58290 Morelia, Michoacn. Tel.: 01 (443) 324 7002

VERACRUZPaseo de los Juncos No. 885-B (entre Paseo de los Robles y Bamb) Fracc. Floresta, C.P. 91940 Veracruz, Veracruz. Tel.: 01 (229) 980 4334

PUEBLAKm. 15.5 Carr. Fed. Puebla-Tlaxcala Santo Toribio Xicohtzinco, C.P. 90780 (O cinas Mexichem Tlaxcala) Tlaxcala, Tlaxcala. Tel. 01 (222) 211 9120 ext. 190 al 194

CUAUTITLNAv. Ciencia No.1 Fracc. Ind. Cuamatla, C.P 54730 Cuautitlan, Edo. de Mxico. Tel.: 01(55) 5899 9902

MRIDAMz. 1025 Seccin Catastral 23 No. 628 Calle 40, Fracc. Juan Pablo II, C.P. 97246 Tel.: 01 (999) 182 1011 /12 Fax: 01 (999) 182 0903

VILLAHERMOSAPaseo de la Ceiba No. 102-202 Col. Primero de Mayo, C.P. 86190 Villahermosa, Tabasco. Tel.: 01 (993) 352 2104 / 315 3494

HERMOSILLOBlvd. de los Seris (esq. Blvd. de los Olivos), Parque Industrial, C.P. 83299 Hermosillo, Sonora. Tel.: 01(622) 510 038 / 134 / 135

OAXACACarr. Oaxaca-Mxico Km. 7 Hacienda Blanca, C.P. 68039 Oaxaca, Oaxaca. Tel.: 01 (951) 518 7891 / 92 / 93 Fax: 01 (951) 518 7890

SAN LUIS POTOSEje 106 s/n Zona Industrial, C.P. 78395 (O cinas Mexichem Fluor, S.A. de C.V.) San Luis Potos, S.L.P. Tel.: 01 (444) 826 7726 Fax: 01 (444) 824 5816

MOCHISBlvd. 10 de Mayo No. 1468-2 Esq. con Ignacio Allende Fracc. Las Fuentes, C.P. 81223 Los Mochis, Sinaloa. Tel.: 01 (668) 817 2793 / 2635

MRIDATablaje Catastral 18910 s/n Tixcacal Opichen, C.P. 97314 Mrida, Yucatn. Tel.: 01 (999) 912 9752 / 403

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