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EMISARIO FINAL ALCANTARILLADO SANITARIO DESDE PTAR HASTA RIO CHARTE
MUNICIPIO DE YOPAL – DEPARTAMENTO DE CASANARE
1.DESCRIPCION DE LA NECESIDAD
De acuerdo a la normatividad ambiental vigente, las descargas de aguas
residuales a fuentes hídricas superficiales y/o subterráneas, con o sin
tratamiento previo, deben considerar la capacidad autodepuradora del
recurso y el uso predominante aguas abajo del vertimiento.
La descarga actual del efluente de la P.T.A.R1. del Municipio de Yopal se
hace al caño Usivar, una fuente superficial de tipo intermitente, que
principalmente transporta caudales de escorrentía superficial
exclusivamente en época de invierno. En época de verano recibe
exclusivamente el caudal
descargado por la P.T.A.R.
SITUACION ACTUAL DEL CAÑO
USIVAR AGUAS AEBAJO DE LA
DESCARGA DE LA PTAR
Esta condición, hace que la afectación que el vertimiento de la P.T.A.R.
de Yopal, que actualmente no posee la eficiencia adecuada, sea mayor 1 PTAR = Planta de Tratamiento de Aguas Residuales
MEMORIA TECNICA 1
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sobre el entorno inmediato. Por lo que el Caño Usivar cumple
exclusivamente el papel de medio de transporte desde la P.T.A.R. Hasta
el Rio Charte, que es el receptor
final de la descarga.
SITIO DE CONFLUENCIA DEL
CAÑO USIVAR CON EL RIO
CHARTE
El Rio Charte es una fuente hídrica superficial que transporta un gran
caudal y posee una buena capacidad de autodepuración. No obstante,
el punto donde confluyen el caño Usivar y el rio Charte, se encuentra a
menos de 1.0 km del centro poblado de morichal. Esto hace que el
trayecto sea demasiado corto para permitir la autodepuración de la
corriente y afectando de manera directa el uso que puede hacer la
población del recurso. Esto ha derivado en quejas contantes, acciones
populares en contra del municipio y un malestar general de la población
afectada.
Por otro lado, la baja capacidad autodepuradora del caño Usivar, hace
que la meta de reducción y la tasa retributiva que Corporinoquia le
impone al municipio y a la EAAY-EICE-ESP, sean demasiado altas y un
objetivo difícil de alcanzar sin incurrir en inversiones excesivamente
altas.
MEMORIA TECNICA 2
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La construcción del colector propuesto, permitirá al caño Usivar
recuperar paulatinamente su condición de recurso natural, a la vez que
reducirá al máximo el riesgo de afectación a las personas que pudiesen
entrar en contacto con las aguas servidas.
La descarga aguas abajo del vertimiento que hace el centro poblado de
morichal, garantizará igualmente que la población allí asentada (1870
habitantes en la actualidad), pueda hacer un uso apropiado del recurso
a la vez que permitirá al rio Charte continuar con el proceso normal de
autodepuración.
La longitud del emisario propuesto (más de 12 km), permitirá
igualmente utilizar el emisario como estructura de reaireacion del
efluente, complementando de esta manera el proceso de depuración
efectuado en la P.T.A.R.
MEMORIA TECNICA 3
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OPCIONES DE TRAZADO PARA LA CONSTRUCCION DEL EMISARIO
FINAL
Inicialmente se evaluó una PRIMERA ALTERNATIVA: construir un
colector paralelo al caño Usivar hasta su desembocadura en el rio
MEMORIA TECNICA 4
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Charte. Este colector tendría una longitud menor (cerca de 10 km); no
obstante, carácter sinuoso del caño, la vegetación existente en su ronda
y la multiplicidad de propietarios de los predios aledaños (14 en total),
plantearon mayores inconvenientes de orden técnico, económico y
ambiental a esta alternativa. Además de que el vertimiento continuaría
llegando al mismo sitio del actual, con las consecuencias ya descritas.
TRAZADO PROPUESTO INICIALMENTE PARALELO AL CAÑO USIVAR (L=10590 m)
En virtud de lo anterior, se evaluó y escogió como SEGUNDA
ALTERNATIVA, el trazado paralelo a la vía que de Yopal conduce a
Morichal, ya que permite prescindir del pago de servidumbres al hacer
uso del derecho de vía. Así mismo, el colector tendrá variaciones
mínimas de dirección y una baja afectación al entorno ambiental.
MEMORIA TECNICA 5
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2.NIVEL DE COMPLEJIDAD
Mediante Acuerdo Nº 027 del 29 de Diciembre de 2004, se adoptó la
revisión y ajuste del Plan Básico de Ordenamiento Territorial del
Municipio de Yopal, se definen los usos del suelo para las diferentes
zonas de los sectores rural y urbano, se establecen las reglamentaciones
urbanísticas correspondientes y se plantean los planes complementarios
para el futuro desarrollo del municipio, dentro de los cuales aparecen los
Planes Parciales de Ordenamiento Territorial de las Zonas de Expansión
Nororiental y Suroccidental de Yopal.
MEMORIA TECNICA 6
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De acuerdo al Plan de Ordenamiento Territorial, el Municipio de Yopal
posee un Área Urbana de 1189.98 hectáreas. La Zona de Expansión
Nororiental contempla un área de 223,974 hectáreas, la Zona de
Expansión Suroccidental un área de 214,07 hectáreas y el Parque
Industrial un área de 77,96 hectáreas, para un total de 1705,98
hectáreas.
Con una población actual de 110605 habitantes en el casco urbano, se
tiene una densidad de población de 93 habitantes por hectárea. Este
cálculo nos permite hacer una proyección de la población para un
periodo de diseño adoptado de 30 años, estableciendo que el proyecto
atenderá un total de 292944 habitantes en el año 2038.
Teniendo en cuenta que es deber del diseñador conocer todas la leyes,
decretos, reglamentos y normas técnicas relacionadas con la
conceptualización, diseño, operación, construcción, mantenimiento,
supervisión técnica y operación de un sistema de recolección y
evacuación de aguas residuales o pluviales, o cada uno de sus
componentes en particular. La Unidad de Alcantarillado de la Empresa
de Acueducto y Alcantarillado de Yopal - E.I.C.E. - E.S.P., para el presente
proyecto ha tenido en cuenta entre otras las siguientes
reglamentaciones:
RESOLUCIÓN Nº 1096 de 17 de Noviembre de 2000, “Por la cual se
adopta el Reglamento Técnico para el sector de Agua Potable y
Saneamiento Básico – RAS.” del MINISTERIO DE DESARROLLO
ECONÓMICO.
Ley 142 de 1.994 sobre Servicios Públicos Domiciliarios y sus
decretos reglamentarios, en especial aquellos sobre agua potable y
saneamiento básico.
MEMORIA TECNICA 7
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Norma Técnica Colombiana (NTC) en especial la NTC 3721 Plásticos.
Tubos ligeros y accesorios para sistemas de drenaje subterráneo y
alcantarillado. Métodos de ensayo generales. Y la NTC 3722 Plásticos.
Tubos ligeros y accesorios para sistemas de drenaje subterráneo y
alcantarillado. Especificaciones para PVC.
Ley 388 de 1997 sobre Ordenamiento Territorial y sus decretos
reglamentarios.
Ley 99 de 1993 sobre Sistema Nacional Ambiental.
Decreto 1594 de 1984 sobre usos del agua y vertimientos.
De acuerdo con el RAS-2000, el Nivel de Complejidad que el diseñador
adopte para el diseño del alcantarillado sanitario, debe ser el que resulte
mayor entre la clasificación obtenida por la población urbana y la
capacidad económica del municipio.
Debido a que el sistema de alcantarillado a diseñar atenderá la totalidad
del casco urbano del municipio de Yopal, se ha considerado apropiado
que para definir el nivel de complejidad del proyecto, sea tenida en
cuenta la totalidad de la población del casco urbano del municipio.
Los registros históricos provenientes del Departamento Nacional de Estadística
– DANE, reportan los siguientes datos de población en censos anteriores:
AÑO URBAN
A
1973 4846
1985 15221
1993 36490
FUENTE: DANE
MEMORIA TECNICA 8
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Para poder hacer una proyección confiable es necesario determinar cuál
es la tasa anual de crecimiento que conviene adoptar. Para obras de
saneamiento normalmente se hacen las proyecciones adoptando el
método geométrico:
PF = Po * (1 + r)n
Donde:
PF = Población Futura.
Po = Población actual.
r = Tasa de crecimiento
n = Periodo de diseño.
Dado que en este caso, nos interesa conocer el valor de r, lo
despejamos:
r = (PF/Po)1/n -1
MEMORIA TECNICA 9
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Tomando los valores obtenidos en censos anteriores:
AÑ
O
URBAN
A
r %
TOTAL
19
73
4846
0.10 10.01
19
85
15221
0.12 11.55
19
93
36490
0.08
4
8.40
20
01
69559
Los datos anteriores, confirman el acelerado crecimiento poblacional del
Municipio de Yopal y la inexistencia de información confiable en cuanto a
la dinámica de crecimiento del centro urbano.
A fin de contar con un dato más apropiado, se determinara a
continuación la tasa adoptada por el DANE, basados en los datos de
población presentados en la página Web 2 de dicha entidad:
AÑO URBAN
A
r %
TOTAL
200
1
53462
0.03 3.43
200
2
55294
2 www.dane.gov.co
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0.03 3.35
200
3
57148
0.03
3
3.28
200
4
59021
Para efectos del diseño se adoptara una tasa de crecimiento
poblacional del 3.3% anual, valor que es acorde con el promedio
nacional.
Con este valor se calcula la población proyectada para el periodo de
diseño.
Teniendo en cuenta la información suministrada por la EAAY-EICE-ESP,
en sus bases de datos de la Dirección Comercial, se puede establecer
que para 23157 suscriptores de acueducto, existe una población total
aproximada para el año 2008 de 110605 habitantes en el casco urbano.
De esta manera podemos establecer la población a atender al final del
periodo de diseño (30 años):
PF2038 = Po * (1 + r)n
PF2038 = 110605* (1 + 0.033)2038-2008
PF2038 = 292944 HABITANTES
El RAS tiene establecidos para todo el territorio nacional los siguientes
niveles de complejidad:
ASIGNACIÓN DEL NIVEL DE COMPLEJIDAD
NIVEL DE
COMPLEJIDAD
POBLACION CAPACIDAD
ECONOMICA
Bajo < 2500 Baja
MEMORIA TECNICA 11
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Medio 2501 – 12500 Baja
Medio Alto 12501 –
60000
Media
Alto > 60000 Alta
FUENTE: RAS - 2000
POR LO TANTO, CON BASE EN LA POBLACIÓN ACTUAL Y FUTURA
EN EL CASCO URBANO DEL MUNICIPIO DE YOPAL, EL NIVEL DE
COMPLEJIDAD ASIGNADO SERÁ: ALTO.
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3.PROCEDIMIENTO DE DISEÑO
Los parámetros de diseño constituyen los elementos básicos para el
desarrollo del diseño de un sistema de recolección y evacuación de
aguas residuales.
POBLACIÓN3
Debe estimarse la población actual y futura del proyecto, con base en
información oficial censal y censos disponibles de suscriptores del
acueducto y otros servicios, en particular energía, de la localidad o de
localidades similares (VER CAPITULO NIVEL DE COMPLEJIDAD).
CONTRIBUCIONES DE AGUAS RESIDUALES4
El volumen de aguas residuales aportadas a un sistema de recolección y
evacuación está integrado por las aguas residuales domésticas,
industriales, comerciales e institucionales. Su estimación debe basarse,
en lo posible, en información histórica de consumos, mediciones
periódicas y evaluaciones regulares.
3 RAS – 2000. Titulo D. Numeral D.3.2.1.4 RAS – 2000. Titulo D. Numeral D.3.2.2.
MEMORIA TECNICA 13
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No obstante, por tratarse de un sector destinado exclusivamente al uso
residencial, se estimarán los caudales con base en las recomendaciones
del numeral D.3.2.2. del RAS.
En la hoja de cálculo anexa, se relacionan los valores calculados para
cada tramo.
FACTOR DE MAYORACION y CAUDAL MAXIMO HORARIO
El factor de mayoración para estimar el caudal máximo horario, con
base en el caudal medio diario, tiene en cuenta las variaciones en el
consumo de agua por parte de la población. El valor del factor disminuye
en la medida en que el número de habitantes considerado aumenta,
pues el uso del agua se hace cada vez más heterogéneo y la red de
colectores puede contribuir cada vez más a amortiguar los flujos. La
variación del factor de mayoración debe ser estimada a partir de
mediciones de campo. Sin embargo, esto no es factible en muchos
casos, por lo cual es necesario estimarlo con base en relaciones
aproximadas como las de Harmon y Babbit, válidas para poblaciones de
1 000 a 1 000 000 habitantes, y la de Flores, en las cuales se estima F
en función del número de habitantes.
CAUDAL POR CONEXIONES ERRADAS
Deben considerarse los aportes de aguas lluvias al sistema de
alcantarillado sanitario, provenientes de malas conexiones de bajantes
de tejados y patios, QCE. Estos aportes son función de la efectividad de
las medidas de control sobre la calidad de las conexiones domiciliarias y
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de la disponibilidad de sistemas de recolección y evacuación de aguas
lluvias. La información existente en la localidad sobre conexiones
erradas debe utilizarse en la estimación de los aportes correspondientes.
En la tabla D.3.5 se dan como guía valores máximos de los aportes por
conexiones erradas, en caso de que exista un sistema de recolección y
evacuación de aguas lluvias.
Para el presente proyecto, teniendo en cuenta que el Municipio de Yopal
corresponde a un nivel de complejidad Alto, se adoptó un valor de 0.1
L/S – Ha.
CAUDAL POR INFILTRACION
Es inevitable la infiltración de aguas subsuperficiales a las redes de
sistemas de alcantarillado sanitario, principalmente freáticas, a través
de fisuras en los colectores, en juntas ejecutadas deficientemente, en la
unión de colectores con pozos de inspección y demás estructuras, y en
éstos cuando no son completamente impermeables.
En ausencia de medidas directas o ante la imposibilidad de determinar
el caudal por infiltración, el aporte puede establecerse con base en los
valores de la tabla D.3.7, en donde el valor inferior del rango dado
corresponde a condiciones constructivas más apropiadas, mayor
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estanqueidad de colectores y estructuras complementarias y menor
amenaza sísmica.
Para el presente caso, se adoptó un valor de 0.05 L/S – Ha.
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CAUDAL DE DISEÑO
El Caudal de Diseño (QD), para cada tramo de colector, será el resultado
de la suma de los caudales calculados anteriormente:
QD = QMH + QCE + QINF
El caudal de diseño puede obtenerse de tres formas:
1. De acuerdo al caudal de abastecimiento:
Según la EAAY, el sistema de captación y potabilización, posee un
caudal concesionado y una capacidad máxima de tratamiento, de
500 LPS. Si este valor se afecta por un coeficiente de retorno del
80%, se obtiene:
QARD = 500 * 0.8 = 400 LPS
2. De acuerdo la capacidad de la PTAR:
La EAAY informó que la capacidad máxima del sistema de
depuración está dado por el proceso de filtros percoladores,
consistente en cuatro unidades cada una con capacidad para
tratar 100 LPS, es decir que la PTAR puede tratar de manera
afectiva, 400 LPS.
3. De acuerdo al procedimiento establecido por el RAS-2000:
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El área total servida por el sistema de alcantarillado, incluidas las
zonas de expansión, será de 1705.98 hectáreas. Se establecen los
siguientes parámetros adicionales:
Dotación neta de agua potable: 190 L/H-D
Coeficiente de retorno: 0.80
Densidad de población: 110 Hab./Ha.
Contribución Comercial: 0.2 L/Ha-s
Contribución Institucional: 0.2 L/Ha-s
Según se observa en el cuadro de cálculo que se adjunta, al final del periodo de diseño, se tiene un aporte de 394.08 LPS.
Estos valores deberán afectarse por el respectivo Factor de Mayoración,
al igual que tener en cuenta los aportes por conexiones erradas e
infiltración.
DIÁMETRO INTERNO REAL MÍNIMO5
En las redes de recolección y evacuación de aguas residuales, la sección
circular es la más usual para los colectores, principalmente en los
tramos iniciales. El diámetro interno real mínimo permitido en redes de
sistemas de recolección y evacuación de aguas residuales tipo
alcantarillado sanitario convencional es 200 mm (8 PULG.) con el fin
de evitar obstrucciones de los conductos por objetos relativamente
grandes introducidos al sistema.
5 RAS – 2000. Titulo D. Numeral D.3.2.6.
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PENDIENTES MÍNIMA6 Y MÁXIMA7
El valor de la pendiente mínima del colector debe ser aquel que permita
tener condiciones de auto limpieza y de control de gases adecuadas.
El valor de la pendiente máxima admisible es aquel para el cual se tenga
una velocidad máxima real.
La pendiente para cada tramo se calculó a partir de la siguiente
expresión:
S (%) = ((CTI – CTF) / L) * 100
Donde:
CTI = Cota Terreno Pozo Inicial (msnm) (tomado de plano topográfico)
CTF = Cota Terreno Pozo Final (msnm) (tomado de plano topográfico)
L = Longitud del tramo en metros
Los valores calculados se encuentran consignados en el cuadro de
cálculo adjunto.
CAUDAL Y VELOCIDAD A TUBO LLENO8
Los valores de caudal y velocidad a tubo lleno QLL Y VLL, se calculan a
partir de la Ecuación de Continuidad:
6 RAS – 2000. Titulo D. Numeral D.3.2.9.7 RAS – 2000. Titulo D. Numeral D.3.2.10.8 RAS – 2000. Titulo D. Numeral D.3.2.7.
MEMORIA TECNICA 19
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QLL = AT * VLL
Y de la Ecuación de Manning:
Donde:
AT = Área de la sección transversal del conducto circular, calculada
como π * D2/4
D = Diámetro Interno real de la tubería
R = Radio Hidráulico
S = Pendiente del tramo
n = Coeficiente de rugosidad de Manning.
Para facilidad del calculista, el fabricante ha tabulado estos datos
para diferentes valores de pendiente, tal como se muestra en el
siguiente ejemplo:
MEMORIA TECNICA 20
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RELACION QD/QLL o PROFUNDIDAD HIDRÁULICA MÁXIMA
De acuerdo con el numeral A.11.3.10 del RAS, Para permitir aeración
adecuada del flujo de aguas residuales, el valor máximo permisible de la
profundidad hidráulica para el caudal de diseño en un colector debe
estar entre 70 y 85% del diámetro real de éste.
Este valor se calcula hallando la relación entre el caudal de diseño y el
caudal máximo a tubo lleno que puede transportar el colector.
Estos valores se calculan individualmente para cada tramo en función
del caudal calculado y la pendiente.
Con el valor calculado de QD/QLL, entramos a la tabla de relaciones
hidráulicas y obtenemos los valores de v/VLL y d/D:
MEMORIA TECNICA 21
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El valor de d/D, hace referencia a la Profundidad Hidráulica Real si es
< 85% OK.
VELOCIDAD MÍNIMA9 y MÁXIMA10
Si las aguas residuales fluyen por un periodo largo a bajas
velocidades, los sólidos transportados pueden depositarse dentro de
los colectores. En consecuencia, se debe disponer regularmente de
una velocidad suficiente para lavar los sólidos depositados durante
periodos de caudal bajo.
Para lograr esto, se establece la velocidad mínima como criterio de
diseño. La velocidad mínima real permitida en el colector es 0,45
m/s.
9 RAS – 2000. Titulo D. Numeral D.3.2.7.10 RAS – 2000. Titulo D. Numeral D.3.2.8.
MEMORIA TECNICA 22
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Los valores máximos permisibles para la velocidad media en los
colectores por gravedad dependen del material, en función de su
sensibilidad a la abrasión. Los valores adoptados deben estar
plenamente justificados en términos de características de los
materiales, de las características abrasivas de las aguas residuales,
de la turbulencia del flujo y de los empotramientos de los colectores.
Deben hacerse las previsiones necesarias de atraque del colector.
EN GENERAL, SE RECOMIENDA QUE LA VELOCIDAD MÁXIMA
REAL NO SOBREPASE 5,0 M/S.
Los valores mayores deben justificarse apropiadamente para ser
aceptados por la empresa prestadora del servicio.
CAIDA EN EL TRAMO
Se entiende como la diferencia vertical de nivel entre el pozo de
inspección inicial y el pozo de inspección final. Se calcula como:
CT = (S * L) /100
PROFUNDIDAD MÍNIMA A LA COTA CLAVE11
Los colectores de redes de recolección y evacuación de aguas residuales
deben estar a una profundidad adecuada para permitir el drenaje por
gravedad de las descargas domiciliarias sin sótano, aceptando una
pendiente mínima de éstas de 2%.
11 RAS – 2000. Titulo D. Numeral D.3.2.12.
MEMORIA TECNICA 23
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Además, el cubrimiento mínimo del colector debe evitar la ruptura de
éste, ocasionada por cargas vivas que pueda experimentar. Los valores
mínimos permisibles de cubrimiento de los colectores se definen en la
tabla D.3.11.
Para casos especiales como localidades con evidentes problemas de
drenaje los valores anteriores pueden reducirse haciendo las previsiones
estructurales y geotécnicas correspondientes. Las conexiones
domiciliarias y los colectores de aguas residuales deben localizarse por
debajo de las tuberías de acueducto.
PROFUNDIDAD MÁXIMA A LA COTA CLAVE12
En general la máxima profundidad de los colectores es del orden de 5
m, aunque puede ser mayor siempre y cuando se garanticen los
requerimientos geotécnicos de las cimentaciones y estructurales de
los materiales y colectores durante (y después de) su construcción.
Los cruces subterráneos de lagos, ríos y corrientes superficiales
deberán acompañarse de un diseño apropiado e idóneo que justifique
las dimensiones, los atraques y las profundidades empleadas y 12 RAS – 2000. Titulo D. Numeral D.3.2.13.
MEMORIA TECNICA 24
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deberán proveerse de medios para impedir su destrucción por
efectos de la socavación de la corriente atravesada.
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4.CALCULO DE CANTIDADES DE OBRA
Con el propósito de dar una mayor claridad sobre los valores
consignados en los cuadro de cantidades adjuntos, a continuación se
desarrolla el procedimiento seguido para el cálculo de estas en el mismo
orden consignado en la tabla.
4.1. TRAMO
Hace referencia a la numeración adoptada por el diseñador para indicar
la sección que se está analizando, indicando el Nº del pozo de arranque
o inicial y el pozo de llegada o final.
Ejemplo:
TRA
MO
MH-
01
MH-
02
4.2. DIAMETRO
Se indica en pulgadas, el Diámetro Nominal Exterior (DNE) del tramo, de
acuerdo con los cálculos realizados.
DNE TRAMO MH-01 A MH-02 = 42”(1.07)13
4.3. ALTURA DE EXCAVACION
13 1 PULGADA = 0.0254 METROS
MEMORIA TECNICA 26
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De la hoja de cálculo se toman los valores de profundidad a Cota Batea
del pozo inicial y del pozo final y se halla un promedio:
Ejemplo (Para Tramo MH-01- MH-02):
ALTURA DE
EXCAVACION
H
INI
H
FI
N
PRO
M
3.0
7
3.7
1
3.39
4.4. LONGITUD DEL TRAMO
Medida sobre plano, de eje a eje de los pozos o cámaras de inspección
que conforman el tramo (ver figura anterior).
Ejemplo:
LOCALIZACION
Y REPLANTEO
ML
33.00
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4.5. EXCAVACION MECANICA
De acuerdo con las especificaciones de construcción, el ancho de
excavación será siempre el que se especifique en los planos para cada
diámetro y clase de tubería. La tolerancia no debe ser mayor del 5% del
ancho que se especifique en los planos o el que autorice por escrito el
interventor.
Para excavaciones de zanjas de red de colectores, se adoptará un ancho para
profundidades entre 0 y 1.5 m; De + 0.6 m. para profundidades entre 1.50 y
3.0 m; De + 0.65 m. para profundidades mayores a 3.0 m; De + 0.7 (Ver
Tabla).
DIÁMETRO ANCHO DE
ZANJA
(m)
A=D + 0.60
PROFUNDIDA
D
0 – 1.50 M
ANCHO DE
ZANJA
(M)
a = d + 0.65
PROFUNDIDA
D
1.5 m – 3.0
m.
ANCHO DE
ZANJA
(m)
A = D + 0.7
PROFUNDIDA
D
3.0 M.
8” 0.80 0.85 0.90
10” 0.85 0.90 0.95
12” 0.91 0.96 1.01
14” 0.98 1.03 1.13
16” 1.00 1.05 1.10
18” 1.10 1.15 1.25
20” 1.16 1.21 1.31
21” 1.18 1.26 1.36
24” 1.35 1.40 1.50
27” 1.44 1.49 1.59
30” 1.52 1.58 1.68
33” 1.60 1.66 1.76
36” 1.65 1.76 1.86
1.0 m. 1.81 1.86 1.96
MEMORIA TECNICA 28
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1.10 m. 1.91 1.96 2.06
1.20 m. 2.016 2.08 2.20
1.30 m. 2.10 2.20 2.20
1.40 m. 2.20 2.30 2.40
1.50 m 2.30 2.4 2.6
1.90 m. 2.80 2.9 3.0
El ancho mínimo será aquel que le permita a un operario trabajar en
condiciones de seguridad y holgura. De acuerdo con lo anterior, el ancho
de zanja a utilizar para el emisario final, será Bd = DNE + 0.65 m = 1.72
m.
Para profundidades mayores a 3.0 m, se recomienda ampliar el ancho
de la zanja, por encima del lomo de la tubería, tal como se muestra en la
siguiente figura:
MEMORIA TECNICA 29
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De acuerdo con lo anterior, el volumen de excavación para un tramo
cualquiera se calculará de la siguiente manera:
ZONA 1:
V1 = Bd * Ha * L
Donde:
Bd = DNE + 0.65
DNE = Diámetro Nominal Exterior = 42” = 1.07 m
Bd = 1.07 + 0.65 = 1.72 m
Ha = DNE + 0.20 (cama) + 0.30(cubierta) = 1.07 + 0.50
Ha = 1.57 m
MEMORIA TECNICA 30
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L = Longitud del tramo = 33.0 m (para el tramo MH-01 A MH-02)
Luego:
VOLUMEN ZONA 1 = 1.72 * 1.57 * 33.0
VOLUMEN ZONA 1 = 89.11 M3
ZONA 2:
V2 = [[(HP – Ha) * Bd] + [ (HP – Ha) * ((HP – Ha)/2)] ]*L
Donde:
HP = Altura promedio del tramo = 3.39 m
Para calcular el volumen de excavación de la Zona 2, se halla el área del
rectángulo superior y de los dos triángulos laterales y se multiplica por
la longitud del tramo:
V2 = [[(3.39 – 1.57) * 1.72] + [ (3.39 – 1.57) * ((3.39 – 1.57/2)] ]* 33.0
V2 = 212.61 M 3
MEMORIA TECNICA 31
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VOLUMEN TOTAL DE EXCAVACION EN EL TRAMO:
VT = V1 + V2
VT = 301.72 M 3
4.6. EXCAVACION MANUAL
Con la Excavación Mecánica, el fondo de la zanja queda irregular, siendo
necesario replantear el mismo con ayuda de la topografía, retirando
sobre tamaños y alistándolo para lo colocación del material de base. Se
recomienda normalmente excavar de 10 a 20 cm manualmente para
hacer dicho alistamiento.
De acuerdo con lo anterior, el volumen de excavación manual se calcula
como:
EM = Bd * 0.20 * L
EM = 1.72 * 0.20 * 33.0
EM = 13.00 m3
4.7. RELLENO CON ARENA COMPACTA PARA BASE Y ATRAQUE
La altura del relleno con arena corresponde a Ha = DNE/4 + DNE + 0.30
= 1.488
El volumen total de relleno se calcula como VRA = Ha * Bd * L = 1.57 *
1.72 * 33.0 = 89.11 m3
A este volumen, se le debe restar el volumen ocupado por la tubería:
Vt = [(π * D2)/4] * L = [(π * 1.072)/4]*33.0
Vt = 29.67 m3
Luego el volumen real de arena para el atraque será:
Va = VRA – Vt = 89.11 – 29.67 = 59.44 m3.
MEMORIA TECNICA 32
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4.8. RELLENO CON MATERIAL DE LA EXCAVACION
Se calcula como el volumen de la excavación de la zona 2.
4.9. RETIRO DE MATERIAL SOBRANTE
Hace referencia al volumen total de relleno de arena (VRA), sin restar el
volumen ocupado por la tubería y afectado por un factor de expansión
que normalmente es de 1.1 a 1.2.
MEMORIA TECNICA 33
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5.ESPECIFICACIONES TECNICAS
5.1. LOCALIZACIÓN Y REPLANTEO
Se hace referencia a la ubicación de la obra en el terreno referenciado
en los planos, incluirá equipo topográfico, estacas, pintura y personal
requerido para tal fin.
5.2. EXCAVACIONES
Esta especificación comprende las exigencias mínimas para la ejecución
de las excavaciones necesarias para la colocación de tubería, pozos de
inspección, cámaras de caída y otras obras.
5.3. ALCANCE DE LOS TRABAJOS.
La presente especificación de las normas para las siguientes clases de
excavaciones:
Excavaciones para zanjas de alcantarillado con o sin entibados
Excavaciones para la cimentación de estructuras.
Los siguientes trabajos se consideran incluidos dentro del alcance de las
excavaciones:
Indemnización por daños.
MEMORIA TECNICA 34
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Entibados y acodalamientos, entarimados.
Cruces con tuberías.
Retiro de material sobrante.
Accesos y señales.
Control de aguas durante todo el proceso de construcción de la obra.
NORMAS DE CONSTRUCCIÓN.
Las siguientes normas mínimas deberán tenerse en cuenta para todo
tipo de excavaciones:
Las operaciones de excavaciones se harán siguiendo las dimensiones
indicadas en los planos u ordenadas por el interventor.
A solicitud del contratista, el interventor podrá modificar las líneas y
taludes de excavación si lo considera el caso.
La sobre excavación no autorizada por el interventor será a costo del
contratista, lo mismo que los rellenos correspondientes.
El contratista deberá tomar las precauciones necesarias para
controlar la estabilidad de los taludes de excavación así como la de
los terrenos vecinos.
5.4. ANCHO DE EXCAVACIONES PARA ZANJAS.
El ancho de excavación será siempre el que se especifique en los planos
para cada diámetro y clase de tubería. La tolerancia no debe ser mayor
del 5% del ancho que se especifique en los planos o el que autorice por
escrito el interventor.
Para excavaciones de zanjas de red de colectores, se adoptará un ancho
para profundidades entre 0 y 1.5 m; De + 0.6 m. para profundidades
entre 1.50 y 3.0 m; De + 0.65 m. para profundidades mayores a 3.0
m; De + 0.7 (Ver Tabla).
MEMORIA TECNICA 35
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ANCHO MÁXIMO DE EXCAVACION PARA ZANJAS
DIÁME
TRO
ANCHO DE
ZANJA
(m)
A=D +
0.60
PROFUNDI
DAD
0 – 1.50 M
ANCHO DE
ZANJA
(M)
a = d +
0.65
PROFUNDI
DAD
1.5 m –
3.0 m.
ANCHO DE
ZANJA
(m)
A = D +
0.7
PROFUNDI
DAD
3.0 M.
8” 0.80 0.85 0.90
10” 0.85 0.90 0.95
12” 0.91 0.96 1.01
14” 0.98 1.03 1.13
16” 1.00 1.05 1.10
18” 1.10 1.15 1.25
20” 1.16 1.21 1.31
21” 1.18 1.26 1.36
24” 1.35 1.40 1.50
27” 1.44 1.49 1.59
30” 1.52 1.58 1.68
33” 1.60 1.66 1.76
36” 1.65 1.76 1.86
1.0 m. 1.81 1.86 1.96
1.10 m. 1.91 1.96 2.06
1.20 m. 2.016 2.08 2.20
1.30 m. 2.10 2.20 2.20
1.40 m. 2.20 2.30 2.40
1.50 m 2.30 2.4 2.6
1.90 m. 2.80 2.9 3.0
5.5. ADECUACIÓN DEL FONDO DE LA ZANJA
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La zanja deberá excavarse a una profundidad de por lo menos 10-20 cm.
por debajo de la línea de rasante establecida con base en el fondo
exterior de la tubería.
Los 10 cm de exceso de la excavación deberá llenarse con materiales
seleccionados sueltos o grava del cual se han desprovisto todas las
piedras mayores de 2” de diámetro. Este material deberá nivelarse
uniformemente a lo largo y ancho de la tubería.
Cuando la excavación se hace en suelos blandos e inestables que no
garantizan una cimentación adecuada para el tendido de las tubería se
deberá utilizar materiales adecuados y proporcionar métodos
convenientes de soporte, bajo ninguna circunstancia deberá colocarse la
tubería sobre maderas, montículos de tierra, caballetes de pilotes u
otros soportes similares, sin diseños específicos suministrados por el
Interventor que sean adecuados para estas condiciones.
5.6. INDEMNIZACIÓN POR DAÑOS
En términos generales se tomarán todas las medidas necesarias para
evitar daños de cualquier naturaleza causados por acarreo de
materiales, de manejo de maquinaría, etc., pero en caso de que sucedan
tales perjuicios el contratista reconocerá a los interesados las
indemnizaciones que hubieren lugar.
5.7. CONTROL DE AGUA DURANTE LA CONSTRUCCIÓN
El contratista deberá ejecutar todas las obras provisionales y trabajos
que sean necesarios para desaguar y proteger contra inundaciones las
zonas de construcción y demás zonas donde el agua afecte la calidad o
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economía de la construcción, aún cuando ellas no estuvieran indicadas
en los planos ni hubieren sido determinadas por el interventor.
Los trabajos y obras provisionales a que se refiere esta especificación
servirán para desviar, contener, evacuar o bombear las aguas de tal
modo que no interfieran con el adelanto de las obras por construir ni su
ejecución y conservación adecuados. El contratista deberá mantener
continuamente estas condiciones de trabajo, durante el tiempo que sea
necesario a juicio del Interventor.
El contratista deberá suministrar, instalar, operar la maquinaría, la
tubería, los aparatos y equipos necesarios para mantener las
excavaciones razonablemente libres de agua durante las construcciones
y deberá drenarlas de acuerdo a las instrucciones del Interventor.
En la construcción de las zanjas para alcantarillado, deberán estas
mantenerse libre de agua durante la colocación de las tuberías.
El contratista deberá tener especial cuidado en evitar la rotura de
instalaciones, tubería y conexiones existentes, para lo cual deberá
solicitar la información necesaria a las empresas de servicios públicos
correspondientes.
5.8. CLASIFICACIÓN DE LAS EXCAVACIONES.
Según la clase de material resultante de las excavaciones se clasifican
en: material común, conglomerado y en roca.
Excavación en material común. Son las que no presentan
partículas rocosas de un tamaño mayor de 2”, la remoción de
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materiales como arcilla blanda, arena, barro, lodos y capas vegetales,
con la utilización de picas y palas o con maquinaría obteniendo los
rendimientos normales para este tipo de terreno.
Excavación en conglomerado. Material conformado por partículas
rocosas de más de 2”, pero volumen no exceda un tercio de metro
cúbico de características, resistencia y constitución tales, que para su
extracción, además del uso de las picas y palas, pueda ser necesario
la utilización de explosivos y equipos mecánicos.
Excavación en roca. Son las que se ajustan en materiales de solidez
y dureza tales que para su extracción, a juicio del Interventor se
necesita el empleo de explosivos y equipos mecánicos
Comprende estos materiales, la roca viva, las piedras sueltas y cantos
rodados de volumen mayor de un tercio de metro cúbico y el material
que por encontrarse muy mezclado con las rocas, se dificulte su
remoción a juicio del Interventor.
5.9. ENTIBADOS Y ACODALAMIENTOS.
Dentro del precio de la excavación el Contratista deberá considerar el
costo de las obras necesarias para que la zanja mantenga su
verticalidad y no se presenten derrumbes. Para ello es necesario en
algunas ocasiones realizar entibados que consiste en el refuerzo lateral
de las paredes de las excavaciones por medio de piezas espaciadas de
madera o metálicas, vertical y horizontalmente y aseguradas por
riostras transversales.
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Las cantidades y dimensiones de las piezas de refuerzo las determinará
el Contratista aunque el Interventor recomendara una mayor protección,
cuando los desprendimientos del terreno pudieren poner en peligro la
vida de los trabajadores o la estabilidad de las construcciones vecinas.
El Interventor podrá ordenar la suspensión de los trabajos cuando a su
juicio, los entibados ordenados por el contratista no dieren la suficiente
garantía de protección.
Una vez colocada la tubería en las zanjas los entibados podrán retirarse
para ser usados nuevamente. No obstante cuando la remoción de dichos
entibados pusiere en peligro la estabilidad de la tubería, el Interventor
ordenará dejarlos en el sitio, caso en el cual serán reconocidos
especialmente mediante acuerdo entre el Interventor y el Contratista.
Teniendo en cuenta que el Contratista tiene responsabilidad de colocar
entibados en la cantidad que se requiera con el fin de evitar derrumbes,
los costos que se estimen por este concepto tales como: remoción,
dañados, llenos, disposición de escombros, etc., se consideran incluidos
en el precio de las excavaciones. Igualmente, ejecutará por su cuenta
las reparaciones de pavimento, andenes, cordones, etc., y demás
estructuras afectadas por los derrumbes.
5.10. ENTARIMADOS.
El entarimado es una plataforma que se construye dentro de la zanja,
con el fin de colocar el material de la excavación, de donde es mediante
medios manuales llevado a la superficie. El entarimado estará incluido
en el precio de la excavación cuando su construcción se considere
necesaria.
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5.11.CRUCE CON OTRAS TUBERÍAS.
El Contratista tendrá posiblemente que cruzar las tuberías de redes
existentes de acueducto, alcantarillado, gas ó redes telefónicas. Antes
de llegar la excavación al sitio donde ocurrirá uno de estos cruces, el
contratista excavará cuidadosamente hasta localizar la tubería
existente.
Si la tubería al instalarse cruza por debajo de la existente, se proveerá
medios de soporte para las tuberías existentes antes de excavar debajo
de dicha tubería y se rellenará el espacio libre entre tuberías con
hormigón según lo indique en los planos o lo ordene el Interventor.
5.12.DISPOSICIÓN DE LOS MATERIALES.
Cuando los materiales producto de las excavaciones tienen los requisitos
para ser utilizados en relleno y terraplenes deberán colocarse
lateralmente a las excavaciones o en los sitios que le ordene el
Interventor, de manera que formen bancos de almacenamiento. Cuando
los materiales no vayan a ser utilizados el Interventor determinará
previamente el sitio del botadero.
Los sobre acarreos a que haya lugar para la disposición de materiales,
se deberá incluir en el precio unitario correspondiente a la excavación.
No se pagará por separado.
5.13.ACCESOS Y SEÑALES
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El contratista deberá dejar completamente accesible, cajas de válvula de
acueducto, hidrantes, cajas de inspección de teléfonos, etc., los
sumideros existentes deben ser protegidos para que sus bocas no se
obstruyan con la tierra de las excavaciones.
El contratista proveerá la señalización necesaria para evitar accidentes
ya sea de personas, animales o vehículos, entendiéndose que su
descuido lo hará responsable ante la entidad contratante o ante
terceros.
5.14.RETIRO DE SOBRANTES.
El material de excavación sobrante, que no se emplee en el relleno de
zanjas, se extenderá de tal forma que no se presenten obstáculos para
el acceso a la tubería. Es posible sin embargo, que en algunos sectores
no se pueda extender el material, en ese evento se procederá al retiro
de sobrantes que consiste en el cargue, transporte y descargue de los
sobrantes de las excavaciones, una vez terminados los rellenos y se
haya dejado arreglada la superficie del terreno.
5.15.MEDICIONES Y PAGOS.
La medida de volumen de las excavaciones se hará por el promedio de
áreas extremas entre estaciones de 20 metros o según se requieran
debido a la configuración de terreno, calculadas dichas áreas desde las
secciones transversales del terreno, tomadas antes de la ejecución de
las excavaciones hasta las secciones correspondientes definidas en el
proyecto.
MEMORIA TECNICA 42
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A medida que se vayan ejecutando las excavaciones, el Interventor y el
Contratista irán determinando el tipo de material encontrado para
posteriormente calcular el volumen correspondiente a cada clase de
material que entra en la composición del volumen total, de acuerdo al
diámetro de la tubería y a la profundidad.
También para efectos de pago, la Interventoría determinará las
profundidades de excavación y anchos de zanjas, y anotará las abscisas
y cotas de nivel entre los cuales se tengan entibados previamente
autorizados por el interventor.
Para fines de pago no se medirán las sobre excavaciones ni aquellos
volúmenes de excavación cuyos materiales no hayan sido
correctamente dispuestos.
Las excavaciones medidas y clasificadas de acuerdo con lo prescrito en
esta especificación, serán pagados por metros cúbicos (m3) al
contratista y de acuerdo a los precios unitarios aprobados.
Los precios unitarios comprenderán la composición total y única por el
suministro de la mano de obra, planta y equipo, control de agua,
entibados removibles, arreglos de fondo, indemnización por daños, retiro
y disposición de sobrantes, señales, accesos, entarimados, derrumbes o
deslizamientos, y todos los demás gastos necesarios para la correcta
ejecución de las excavaciones.
6. INSTALACION DE TUBERIA
MEMORIA TECNICA 43
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6.1. GENERALIDADES
El Contratista hará el manejo, instalación y prueba de la tubería y
accesorios, según lo indicado en los planos y lo disponga el Interventor.
La colocación de la tubería se comenzará en sentido contrario a la
dirección de las aguas, cuando se usan tubos de campana y espigo la
campana irá en el mismo sentido de las aguas arriba, se harán
cavidades especiales para garantizar que la tubería quede en toda su
longitud apoyada.
Al terminar el trabajo diario, se deberán proteger los extremos del tubo,
para evitar la entrada de agua u otros elementos que puedan obstruirlo.
Se protegerán contra los choques, golpes y caídas durante su manejo.
Se deben conservar limpios en todo tiempo no se deberán utilizar tubos
que no se ajusten a las especificaciones aprobadas por el Interventor.
Todos los tubos se colocarán de manera que sus extremos estén uno
contra otro y con la exacta alineación y pendientes señaladas en los
planos de construcción. Los tubos se centrarán cuidadosamente a fin de
que una vez colocados formen un alcantarillado de batea uniforme.
Tan pronto como la excavación se haya llevado a nivel normal del fondo
de la zanja el contratista colocará en la zanja de material de base y
luego se tendrá la tubería de modo firme para ajustarla exactamente a
la alineación y pendientes indicadas en los planos.
6.2. COLOCACION DE LA TUBERÍA EN EL FONDO DE LA ZANJA.
MEMORIA TECNICA 44
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Se hará manualmente o por medios mecánicos de acuerdo al peso de los
tubos. En ningún caso se aceptará que la tubería se arroje al fondo de la
zanja. Los tubos se deben bajar uno por uno.
6.3. BASES.
No deberán asentarse directamente sobre el fondo de la zanja, sino
sobre una base mínima de recebo arenoso de 0.10 m de espesor
(dependiendo del tipo de suelo), capaz de recibir las cargas diferenciales
de terreno, pero a criterios del Interventor para terrenos de consistencia
comprobada se podrá autorizar la colocación directa de la tubería sobre
el fondo de la zanja, siempre y cuando el peso de la carga, por encima
del tubo no sea considerable, y al fondo de la zanja se le haga la cama
por el correcto asentamiento del tubo.
Las bases ya sean en terreno arenoso, arena, triturado o concreto
simple se extenderán cuando el fondo de la zanja este perfectamente
seca, para lo cual el Contratista deberá disponer del equipo de bombeo
necesario.
6.4. ATRAQUES
Es el suministro e instalación de los materiales necesarios para el sostén
lateral de las tuberías que garanticen la estabilidad y distribución del
peso del tubo como la de las cargas soportadas, en forma uniforme
sobre la base o cama.
Los atraques se harán con material seleccionado de la misma
excavación, material de préstamo en recebo arenoso, arena, triturado o
concreto simple.
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Se compactará en capas cada 10 cm y el equipo utilizado en la
operación deberá emplearse en forma continua hasta la altura
determinada por el Interventor.
6.5. UNIONES.
Se debe tener en cuenta la recomendación dada en las
recomendaciones del fabricante. La Unidad de Alcantarillado de la
E.A.A.Y. recomienda la utilización de tubería de unión mecánica con
empaque de caucho.
6.6. INSTALACION DE TUBERÍA DE PVC CORRUGADA
La Interventoría vigilará permanentemente las operaciones de unión de
los tubos, cerciorándose que se realice con toda la técnica y precisión
recomendadas, asegurando un alineamiento continuo y uniforme.
En términos generales, para el empalme se seguirán las normas
establecidas en los manuales elaborados por los fabricantes y las
instrucciones del Interventor.:
Se limpia la tubería y la campana con un trapo limpio y seco.
Se coloca el caucho en el segundo valle de la tubería, teniendo en
cuenta que el texto quede en el tercer valle.
Se alinea la campana con el espigo a unir.
Se aplica lubricante en el lomo del caucho y generosamente en el
interior de la campana.
Se introduce el espigo dentro de la campana hasta el fondo.
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Para diámetros de 250 mm. en adelante, se introduce el espigo con
ayuda de una barra. El tubo se protege con un pedazo de madera.
El procedimiento anterior se debe aplicar tanto para empalmes entre
tuberías, como para empalmes de tubería con accesorios.
Terminada la instalación de la tubería y con la aceptación de la
Interventoría se procederá a rellenar la zanja con arena compactada por
ambos lados de la tubería; luego se recubrirá con una capa de espesor
de 0.30 m por encima de la cota clave del tubo con la misma clase de
material de tal manera que no sufra desviaciones en el alineamiento. A
medida que se vaya rellenando debe controlarse tanto el alineamiento
como los niveles, con aparatos de precisión.
A medida que se avance los trabajos de instalación de los tubos, se
procederá simultáneamente a su limpieza interior.
6.7. PRUEBA Y LIMPIEZA.
Se harán en como mínimo el 10% de la tubería antes o después del
relleno a discreción de la Interventoría. Si hay evidencia de mano de
obra defectuosa o si la prueba no resulta satisfactoria, la Interventoría
puede disponer que se hagan pruebas adicionales, en parte o en toda la
tubería, para estas pruebas se taponarán con bolsas neumáticas o con
tapones mecánicos de tal forma que el aire pueda salir cuando se este
llenando de agua.
La prueba continuará durante una hora y se dispondrá el equipo
necesario para medir la cantidad de agua requerida para mantener un
nivel constante durante la prueba. Si se presentan fugas en las uniones
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se debe remplazar el material de unión. Si la cantidad de agua necesaria
para mantener el nivel constante en el colector durante una hora no
excede de 0,375 LPS por metro de diámetro por kilómetros de tubería, si
las fugas se concentran en pocas uniones, se consideran que la
cantidad de fugas indican uniones defectuosas o tubos rotos, deberán
ser cambiados por el Contratista.
Los desechos que se presenten en la tubería se retirarán por el pozo
de inspección más bajo, después de limpiados los colectores si el
nivel del agua subterránea está por encima de la tubería, la
Interventoría examinará para verificar si hay infiltraciones en la tubería,
si se detectan uniones o tubos defectuosos, estos serán reparados por el
contratista sin costo adicional.
6.8. NIVELACIÓN Y ALINEAMIENTO.
El error máximo tolerable en las cotas bateas por cada tramo de 10 m
de tubería colocada será la siguiente:
Para pendientes comprendidas entre 0.1% se aplicará una tolerancia por
exceso o defecto de 1 mm de acuerdo a la siguiente tabla.
0.1% 1 mm.0.2% 2 mm.0.3% 3 mm.0.4% 4 mm.0.5% 5 mm.0.6% 6 mm.0.7% 7 mm.0.8% 8 mm.0.9% 9 mm.1.0% 10 mm.
para pendientes comprendidas entre el 1% y el 5% error máximo por
exceso o por defecto será de 15 mm.
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Para pendientes mayores del 5% el error máximo permitido por
exceso o defecto será de 20 mm.
Para el chequeo de tramos con longitud diferente a 10 m el error
máximo tolerable será proporcional a los valores anteriores. Para el
chequeo de 2 tramos consecutivos el error acumulado deberá ser menor
al máximo permitido para el tramo de mayor longitud.
Los ajustes necesarios en alineamiento y pendiente se efectuarán a base
de rellenos no se permiten el uso de uñas o palancas.
El correcto alineamiento de las redes de alcantarillado tanto horizontal
como vertical son parte integral de la colocación de la tubería y su costo
se encuentra incluido en el precio del metro lineal de tubería, de manera
que ningún replanteamiento o ajuste en la colocación de los tubos ni los
perjuicios o demoras causadas por negligencia en su instalación darán
lugar al reclamo por parte del contratista.
6.9. MEDIDA Y FORMA DE PAGO.
Las tuberías instaladas y probadas se medirán en metros lineales (ML)
con aproximación de un (1) decimal para cada diámetro a lo largo del
eje de las tuberías.
Las longitudes medidas serán pagadas al contratista de acuerdo con los
precios unitarios estipulados en la propuesta para cada uno de los
diámetros de la tubería. En el precio unitario está incluido el transporte
hasta el sitio de la obra, la instalación, el mortero, anillos para la unión y
pega de las tuberías lo mismo que: arreglo de la superficie y limpieza del
sitio de la obra.
MEMORIA TECNICA 49
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Las tuberías se recibirán por tramos terminados y se pagará la longitud
instalada. Los tramos de tubería no serán recibidos hasta cuando los
pozos de inspección que los limitan estén totalmente terminados.
El recibo parcial o pago de tubería instalada no excluye al contratista de
la responsabilidad por la calidad d la obra, que será aprobada por las
pruebas de infiltración y exfiltración. En consecuencia los trabajos
necesarios para reparar unidades defectuosas, levantamiento y
reposición de tubos, sacada de relleno y su nueva compactación serán
por cuenta del contratista.
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7. ACOMETIDAS DOMICILIARIAS
7.1. CONSTRUCCIÓN
Comprende esta especificación la descripción de los trabajos a realizar
en la construcción de las acometidas domiciliarias.
7.2. MEDICIÓN Y FORMA DE PAGO.
La unidad de medida para la conexión domiciliaria será por unidad (UN)
instalada.
Los costos que incluye son la mano de obra, equipos necesarios, unión,
atraque, instalación de accesorios y todos aquellos costos directos e
indirectos necesario para el correcto funcionamiento de la domiciliaria.
Estos trabajos contemplan:
El empate al colector mediante una yee indicada en los planos, la
cual se mantendrá taponada hasta su utilización.
Las conexiones domiciliarias se construirán cumpliendo la norma
ICONTEC 357 conservando una pendiente mínima del 2%..
La domiciliaria y la tubería principal formarán un ángulo horizontal
de 45 grados.
La domiciliaria incluirá los accesorios necesarios, tales como la yee,
uniones, tubo galápago, entre otros. A si mismo la caja de inspección
se construirá en ladrillo tolete, pañetada, impermeabilizada y
esmaltada con su correspondiente piso y tapa en concreto.
MEMORIA TECNICA 51
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8. RELLENOS
8.1. GENERALIDADES.
El conjunto de operaciones encaminadas a tapar las zanjas resultantes
de las excavaciones en el caso de instalación de tubería, consiste
principalmente en la selección del material del relleno, la existencia y
colocación del mismo y la compactación en capas hasta los niveles
indicados en el proyecto o los señalados por la Interventoría.
Los rellenos pueden ejecutarse a mano o a máquina. El material de
relleno deberá seleccionarse con el fin que no tenga raíces, ramas,
cenizas, césped, barro, lodo , piedras sueltas con arista o diámetros
mayores de 0.20 m. y en términos generales desechos de materias
orgánicas y vegetales.
Cuando el material proveniente de las excavaciones no sea suficiente se
utilizará el material de préstamo, previamente aprobado por la
Interventoría, según su destinación.
El material de la excavación se acordonará al borde de las zanjas, a
distancia prudencial para evitar que su peso provoque desprendimiento
o derrumbes.
La operación de rellenos de la zanja debe ir tan cerca de la instalación
de la tubería como sea posible, así se disminuye el riesgo de que la
tubería sufra golpes de piedras; se elimina la posibilidad de
inundaciones a la zanja y se evitan movimiento de línea debido a
derrumbes.
MEMORIA TECNICA 52
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La finalidad del relleno de cimentación es dar un soporte apropiado a la
tubería a instalarse, el cual se colocará en el fondo de la zanja en capas
de 10 cm debidamente compactadas hasta obtener la cota de fondo,
luego de instalada la tubería se seguirá colocando material de relleno
hasta la altura media del tubo cuya compactación dará una densidad del
90% del Proctor modificado, a la humedad óptima del material de
relleno excepto donde se determine lo contrario. El Interventor podrá
ordenar ensayos de laboratorio para determinar la calidad de la
compactación y su costo se considera incluido en el metro cúbico de
relleno.
Si llegase a ocurrir asentamiento de material de relleno o
desplazamiento de tubería esto se considera como un trabajo mal
ejecutado o la utilización de materiales inadecuados, o ambas cosas, y la
responsabilidad de sus reparaciones será del Contratista sin costo
alguno para la entidad contratante.
Los rellenos se procuraran que sean ejecutados lo más rápidamente
posible con materiales libres de arcillas expansivas y materia orgánica.
Una vez extendida la tubería se asegurará en toda su extensión con
rellenos de material seleccionado sin la presencia de agentes corrosivos,
piedras de más de 2” y materia orgánica, prestando especial atención a
la seguridad de las tuberías, este se puede iniciar con capas hasta de 30
cm por encima de la parte superior de la tubería y debidamente
compactado.
El relleno de las zanjas se hará simultáneamente a ambos lados de los
tubos para evitar presiones laterales que presenten algún peligro.
MEMORIA TECNICA 53
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Cuando las zanjas se abran en vías pavimentadas o en otros sitios
determinados por la Interventoría, los últimos 30 cm del relleno serán de
material granular apropiado para la base del pavimento.
No abra pago adicional para rellenos que se hagan más allá de las líneas
requeridas a causa de sobre excavación o derrumbes imputados al
Contratista.
8.2. MEDIDA Y PAGO.
En el análisis de precios el Contratista deberá estimar todos los costos
de mano de obra, materiales y equipos causados en las operaciones de
selección y colocación de materiales, humedecimientos, colocación y
acabados de la superficie. Además deberá hacer estimativo para los
rellenos que se deriven de la sobre excavación motivada por los
derrumbes.
Los rellenos que no hayan sido recibidos por la Interventoría por no
cumplir con los requisitos de compactación, serán removidos y
construidos nuevamente por el Contratista y sus volúmenes no se
tendrán en cuenta para efectos de pagos.
En las excavaciones y rellenos de sobre anchos de los pozos, el pago se
hará por metro cúbico (M3) de material removido y apisonado.
MEMORIA TECNICA 54
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9. POZOS DE INSPECCION.
9.1. GENERALIDADES
Estos contemplan el suministro de los materiales, mano de obra, hierro
para pasos, tapas de inspección y demás elementos embebidos
necesarios para la construcción.
9.2. POZOS DE INSPECCIÓN.
Serán construidos de acuerdo con los detalles que se muestran en los
planos, su colocación definitiva será determinada por la Interventoría.
Se utilizará ladrillo recocido de primera calidad, exento de rajaduras,
hendiduras u otros defectos que afecten su resistencia o durabilidad.
Los pozos con profundidad mayor a 1,80 metros terminarán en un cono
de 60 cm de altura con una boca donde se colocará una tapa con su
correspondiente aro de 0.60 m de diámetro y de acuerdo a las
dimensiones que se especifiquen en los planos.
Se deberán instalar tapas de fibrocemento. Para colocar las tapas se
deberán seguir las siguientes recomendaciones:
Acuñe el marco por debajo sobre el borde superior del cono del pozo
de inspección.
Llene el espacio en contorno del marco con concreto, haciendo que
este entre completamente por los orificios del marco de modo que se
llenen todos los espacios.
MEMORIA TECNICA 55
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Una vez este casi lleno de concreto el perímetro del marco, coloque
la tapa dentro del marco utilizando una pica o una barra.
Se nivela el conjunto tapa – marco con la ayuda de pica y pala.
Se termina de rellenar el perímetro del marco con concreto.
Se empareja el concreto entre el marco y la rasante de la vía.
El marco no debe quedar por encima de la rasante porque el tráfico lo
daña. Ni por debajo de la rasante porque provoca daños en el
concreto de emparejado e impactos innecesarios en la tapa.
Una vez terminado el afinado exterior, protéjalo del tráfico por tres
días hasta que halla fraguado debidamente.
Retire del lugar los escombros así como los sobrantes de materiales
de construcción (arena, cemento, ladrillo, etc).
Quite la tapa, resane y afine la conexión entre el marco y el cono del
pozo.
Las paredes interiores de los pozos irán pañetados en todo el cilindro, se
utilizará mortero impermeabilizado y para permitir la menor cantidad
posible de aportes de agua freática se pañetará en la cara exterior
partiendo del nivel máximo de pañete de la interior, los pasos de hierro
serán protegidos con pintura anticorrosivo y se colocarán cada 40 cm
con varilla de 3/4”.
9.3. MEDIDA Y FORMA DE PAGO.
Los trabajos hechos para la construcción de los pozos de inspección se
pagarán a los precios unitarios fijados por el contratista en el formulario
de precios para el ítem correspondiente. Estos precios corresponden al
valor total por unidad de estructura de acuerdo con la altura promedio.
Este precio incluirá los costos debido al suministro de materiales,
equipo, mano de obra y elementos mecánicos especificados en los
MEMORIA TECNICA 56
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planos, se excluye el costo por excavación el cual estará incluido en el
ítem correspondiente a excavación para tubería.
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7.
REVISION DE LA INSTALACION
PROCEDIMIENTO TECNICO: REVISION DE INSTALACION
ALCANTARILLADO
OBJETIVO PRINCIPAL
El objetivo principal es describir la forma como se debe hacer revisión
de la instalación de tuberías para alcantarillado NOVALOC y
NOVAFORT
DEFINICIONES
Material Foráneo: Material proveniente de canteras, diferente al
material proveniente de la excavación
Deflexión: Medida de la ovalación de la tubería al ser cargada.
Relación entre el diámetro inicial y el diámetro final, expresado como
porcentaje
Hermeticidad: Propiedad de la tubería de no permitir exfiltraciones
e infiltraciones
MARCO DE REFERENCIA
Manual Técnico NOVAFORT NOVALOC, Tubosistemas para
Alcantarillado PAVCO - RAS 2000
MEMORIA TECNICA 58
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ACTIVIDADES A REVISAR
EXCAVACION
Antes de iniciar se debe definir ancho de excavación, de acuerdo al
diámetro a instalar, la profundidad de instalación, estabilidad del
suelo natural, (definir requerimiento de entibado o ampliación de
zanja reduciendo la pendiente de las paredes de la zanja)
Ancho Mínimo : diámetro externo del tubo más 0.30m
Ancho Medio : diámetro externo del tubo más 0.60m
Debe evaluarse la necesidad o no, con base en el estudio geotecnico
ó criterio de un geotecnista, de fundación especial en el fondo de la
zanja. Esto usualmente se requiere cuando se encuentran suelos muy
blandos como arcillas expansivas.
La longitud de excavación debe hacerse de acuerdo al rendimiento
de instalación y lleno de la tubería. Debe procurarse NO dejar brecha
abierta de un día para otro, para evitar derrumbes y desestabilización
de las zanjas.
ENCAMADO
De acuerdo con el diseño se debe instalar el encamado que debe ser
mínimo de 0.15m si la cimentación fue diseñada con material
foráneo. El grado de compactación debe hacerse según la
especificación del diseño y debe ser verificado en obra.
MEMORIA TECNICA 59
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Debe instalarse de tal forma que garantice la pendiente del diseño y
el apoyo longitudinal de la tubería.
Si el suelo natural va a ser usado para cimentación de la tubería,
basta que se peine para lograr lo indicado en el párrafo anterior
INSTALACION DE LA TUBERIA
Si se trata de tubería Novaloc, debe instalarse una unión en el
extremo del tubo antes de bajarla a la zanja.
Bajar a la zanja con la ayuda de la retro, si se tiene, o descolgándola
suavemente con manilas sostenidas desde el borde de la zanja.
Ver pesos de tubería en Manual página 3 y 6.
Si se trata de Novafort simplemente debe bajarse el tubo a la zanja.
Para el ensamble, debe alinearse un tubo con otro, nivelando con
ayuda de maderos colocados debajo del tubo.
Limpiar muy bien el interior de la campana o la unión y el espigo del
siguiente tubo con un trapo seco. Lubricar abundantemente estas
mismas partes y protegiendo el extremo del tubo a ensamblar con un
madero, empujar con una barra o con la retro si se dispone de ella en
obra.
Hasta 24” es posible hacer el ensamble sin ayuda de equipo
mecánico.
CIMENTACION
El encamado hace parte de la cimentación de la tubería y fue descrito
en el numeral 4.2.
MEMORIA TECNICA 60
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La siguiente parte de la cimentación son los rellenos en los laterales
del tubo y hasta 0.15m por encima de la corona del tubo. Ver manual
página 28
Esta debe hacerse de acuerdo al requerimiento del diseño y en
general es un material tipo recebo compactado o material granular
de tamaño máximo de 11/2” si es canto rodado y ¾” si es triturado
de roca. El grado de compactación debe ser verificado en obra
Cuando se ha llenado los laterales al menos a ½ diámetro de la
tubería debe chequearse los niveles y verificar la pendiente del
diseño. En las cámaras ó estructuras de conexión se debe dejar
registro de este chequeo.
RELLENO FINAL
Debe hacerse de acuerdo a los requerimientos del uso de la rasante,
vía, peatonal, zona verde, etc.
REVISION DE LA DEFLEXION
Cada tubo que se va instalando y llenando hasta la rasante se debe
verificar la deflexión.
El máximo porcentaje de deflexión recomendado es el 7.5% del
diámetro interior.
Para la tubería NOVALOC se recomienda medir y calcular usando la
tabla que se adjunta, para NOVAFORT basta verificar su redondez de
un extremo al otro, permitiendo entrada de luz por ambos extremos.
Ver Manual página 36.
MEMORIA TECNICA 61
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Si encuentra deflexiones por encima de lo permitido, debe retirar el
relleno final y la cimentación lateral y cimentar de nuevo
aumentando la compactación o cambiando el tipo de suelo usado
para ésta.
LIMPIEZA E INSPECCION VISUAL
Esta puede hacerse tubo a tubo o tramo a tramo.
Basta visualmente revisar el alineamiento.
Para la limpieza basta retirar los restos de materiales que pueden
quedar dentro del tramo y puede hacerse con agua a presión o
introduciendo una bola de trapo arrastrada de una cámara a la otra.
HERMETICIDAD
Esta prueba puede hacerse con agua o con aire de acuerdo a la ASTM
F 1417.
Debe hacerse por tramos y no incluir las cámaras. La permisibilidad
de la prueba con agua puede calcularse de acuerdo a la tabla adjunta
y se recomienda usar una 2mca por dos horas.
MEMORIA TECNICA 62
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PROCEDIMIENTO TECNICO:
PRUEBA CON AGUA A BAJA PRESION PARA ALCANTARILLADO
CON TUBERIAS CORRUGADAS DE UNION MECANICA
OBJETIVO PRINCIPAL
El objetivo principal es probar la estanqueidad de la tubería instalada
y detectar roturas o uniones inadecuadamente ensambladas.
La rata de pérdida de agua indica la presencia o ausencia de roturas
o uniones con fugas.
Este método no intenta mostrar límites de escapes de agua en el
sistema total y no puede ser usado como una medida cuantitativa de
los escapes en servicio por infiltración o exfiltración.
Esta prueba asegura la mejor posible condición inicial y calidad del
trabajo realizado en la instalación del alcantarillado
DEFINICIONES
Cámara o Caja: Elemento de inspección fabricado con ladrillo,
concreto, etc.
MARCO DE REFERENCIA
RAS 2000
HANDBOOK OF PVC PIPES, Unibell
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EQUIPOS
4.1 TAPONES:
Neumático más tapón Novafort
4.2 OTROS ACCESORIOS
Tubería Novafort de 110mm o 160mm para entrada de agua
Codo Novafort de 110mm o 160mm
Tubo de ½ para salida de aire
4.3 COMPRESOR PEQUEÑO O INFLADOR
5. PRECAUCIONES DE SEGURIDAD
Esta prueba puede ser peligrosa para el personal si por falta de
claridad o descuido la línea es sobrepresurizada o los tapones son
instalados o anclados inapropiadamente.
Es muy importante que los tapones sean adecuadamente instalados
para prevenir expulsión intempestiva.
Observe las siguientes recomendaciones mínimas de seguridad:
Nadie debe entrar a las cámaras durante la prueba
Instale y ancle los tapones adecuadamente
Cuando las líneas están siendo probadas todos los tapones deben
estar amarrados como un factor de seguridad adicional
No sobrepresurice las líneas. No exceda 7.6mca en la parte más baja
de la tubería
Nota 2. La fuerza axial en un tapón a 4 psi es F=PI*D^2/4 lb con D
diámetro interno en pulgadas. Los anclajes deben ser considerados
MEMORIA TECNICA 64
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para contener estas fuerzas con adecuados factores de seguridad. Se
recomienda tener la tubería cimentada al menos a D/2
6. PREPARACION DE LA LINEA
Limpie la sección a probar previamente antes de iniciar la prueba.
Esto puede hacerse con agua o con otros sistemas.
La limpieza sirve para eliminar desperdicios y produce resultados
consistentes.
7. PROCEDIMIENTO
7.1 Aísle la sección que va a probar instalando los tapones en los
extremos. Es recomendable probar por tramos siempre sin incluir
cámaras o cajas. Entre el neumático y la clave del tubo a probar
instale un tubo de ½ para sacar el aire. Infle los tapones hasta logra
sello contra la pared interior de la tubería a probar.
7.1.1 Tapone los extremos de todos los ramales conectados a la
sección que va a probar si existen.
Todos los tapones deben anclarse. Es muy importante restringir el
movimiento para evitar que sean expulsados bruscamente.
Uno de los tapones debe tener la adaptación para el suministro de
agua
7.1.2 Conecte en el extremo más alto de la sección a probar el codo y
la tubería vertical por dónde va a suministrar el agua
MEMORIA TECNICA 65
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7.1.3 Adicione agua lentamente hasta tener una columna de 0.6m
sobre la corona de la tubería de la sección que está probando
7.1.4 Retire los tubos de ½” cuando por éstos empiece a salir agua
7.1.5 Complete la cantidad de agua para obtener los 0.60m indicados
en 7.1.3
7.1.6 Marque el punto de los 0.6mca y después de un intervalo entre
2 y 4 horas, revise la marca. Mida la caída entre inicial y final y
calcule el volumen de agua exfiltrada. Este dato compárelo con la
cantidad de agua permitida de acuerdo a la tabla Prueba con agua
alcantarillado PAVCO
MEMORIA TECNICA 66
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PROCEDIMIENTO TÉCNICO:
PRUEBA DE AIRE A BAJA PRESION PARA ALCANTARILLADO
CON TUBERIAS DE PVC
OBJETIVO PRINCIPAL
El objetivo principal es probar la estanqueidad de la tubería instalada
y detectar roturas o uniones inadecuadamente ensambladas.
La rata de pérdida de aire indica la presencia o ausencia de roturas o
uniones con fugas.
Este método no intenta mostrar límites de escapes de agua en el
sistema total y no puede ser usado como una medida cuantitativa de
los escapes en servicio por infiltración o exfiltración.
Nota 1. Una pérdida aceptable de aire con este método puede ser
usada como aceptación de una adecuada instalación en lugar de
pruebas de infiltración o exfiltración
Esta prueba asegura la mejor posible condición inicial y calidad del
trabajo realizado en la instalación del alcantarillado
DEFINICIONES
Material Foráneo: Material proveniente de canteras, diferente al
material proveniente de la excavación
MEMORIA TECNICA 67
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Caja Final de Inspección: Estructura localizada fuera del
paramento del predio, a partir de la cual se realiza la conexión
domiciliaria del sistema de alcantarillado.
MARCO DE REFERENCIA
ASTM F 1417
EQUIPOS
4.1 TAPONES:
Pueden ser mecánicos o neumáticos
4.2 COMPRESOR DE AIRE
Fuente portátil, libre de aceite y correctamente calibrada con aire
Panel de control con válvula de cierre principal, válvula de regulación
de presión, válvula de alivio para 9 psi, manómetro a la entrada de
aire y manómetro de monitoreo para un rango de 0-10 psi con
divisiones de 0.10 psi y precisión de +-0.04 psi
5. PRECAUCIONES DE SEGURIDAD
Esta prueba puede ser peligrosa para el personal, si por falta de
claridad o descuido la línea es sobrepresurizada o los tapones son
instalados o anclados inapropiadamente.
Es muy importante que los tapones sean adecuadamente instalados
para prevenir expulsión intempestiva.
Observe las siguientes recomendaciones mínimas de seguridad:
MEMORIA TECNICA 68
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Nadie debe entrar a las cámaras durante la prueba
Instale y ancle los tapones adecuadamente
Cuando las líneas están siendo probadas todos los tapones deben
estar amarrados como un factor de seguridad adicional
No sobrepresurice las líneas. No exceda 9 psi
Nota 2. La fuerza axial en un tapón a 4 psi es F=PI*D^2/4 lb con D
diámetro internos en pulgadas. Los anclajes deben ser considerados
para contener estas fuerzas con adecuados factores de seguridad. Se
recomienda tener el relleno final sobre la tubería para la prueba
Una válvula de regulación o una válvula de alivio para 9 psi debe
estar incluida en el equipo de presurización.
6. PREPARACION DE LA LINEA
Limpie la sección a probar previamente antes de iniciar la prueba
con aire. Esto puede hacerse con agua o con otros sistemas.
La limpieza sirve para eliminar desperdicios y produce resultados
consistentes.
7. PROCEDIMIENTO
7.1 Aísle la sección que va a probar instalando los tapones en los
extremos. Es recomendable probar por tramos siempre sin incluir
cámaras o cajas.
7.1.1 Tapone los extremos de todos los ramales conectados a la
sección que va a probar si existen.
MEMORIA TECNICA 69
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Todos los tapones deben anclarse. Es muy importante restringir el
movimiento para evitar que sean expulsados bruscamente.
Uno de los tapones debe tener la adaptación para conectar la
manguera de la fuente de aire.
7.1.2 Conecte la manguera al tapón y a la fuente de aire. El equipo de
aire debe tener válvulas y manómetros para controlar la fuente de
aire y la rata a la cual se suministra, de tal forma que pueda
monitorearse la presión de aire en la sección que se está probando.
7.1.3 Adicione aire lentamente hasta que la presión dentro de la
tubería alcanza 4 psi
7.1.4 Después de obtenido los 4 psi, regule el suministro de aire de
tal forma que la presión se mantenga entre 3.5 psi y 4 psi por los
menos durante 2 minutos dependiendo de la temperatura del aire o
suelo.. La temperatura del aire debe estabilizarse con la temperatura
de las paredes de la tubería. La presión puede caer un poco hasta
que el equilibrio es obtenido, sin embargo se requiere 3.5 psi
7.2 Determine la rata de perdida de presión de aire por el Método de
Tiempo de Pérdida de Presión.
Nota 3. Las pruebas son medidas como presiones manométricas que
es cualquier presión sobre la presión atmosférica. Como el agua
produce 0.43 psi por cada pie de profundidad, las pruebas con aire
deben ser incrementadas para nivelar la profundidad del agua
subterránea sobre la tubería. Si el nivel freática de agua está a más
de 2 pies sobre la corona de la tubería en el punto más alto o si la
presión de aire requerida es superior a 9 psi, la prueba con aire no
MEMORIA TECNICA 70
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debe ser usada. Antes de usar este método de prueba el agua debe
ser removida por bombeo o desecada.
7.2.1 Método de Pérdida de Presión:
Adicione lentamente aire hasta que la presión interna sea 4 psi y
estabilice de acuerdo a lo descrito en 7.1. Desconecte el suministro
de aire y reduzca la presión hasta 3.5 psi antes de iniciar la prueba.
Mida el tiempo requerido para que la presión de aire baje de 3.5 psi a
2.5 psi y compare este intervalo con el tiempo requerido para
concluir si la pérdida de aire está dentro de lo permitido.
Ver tabla de cálculo Prueba de Aire Alcantarillado PAVCO
Nota 4. Este método asume una presión atmosférica de 14.7 psi. Para
mayores altitudes debe compensarse la variación de la presión
atmosférica para mantener el mismo criterio de escape de aire.
7.3 Después de completar la prueba, abra la válvula de alimentación
y permita la salida del aire. Los tapones no deben ser removidos
hasta que la presión de aire dentro de la sección de tubería en
prueba se haya reducido hasta la presión atmosférica.
MEMORIA TECNICA 71