PROYECTO EJECUTIVO DEL CÁRCAMO DE BOMBEO Y EMISOR

Proyecto Ejecutivo del Cárcamo de Bombeo y
Emisor de Aguas Residuales para Nogales,
Sonora.
No. de Contrato CONTA08-019
Tarea II
PROYECTO EJECUTIVO DEL CÁRCAMO DE BOMBEO Y EMISOR
DE AGUAS RESIDUALES PARA NOGALES, SONORA
ÍNDICE:
4.2 TAREA 2. ELABORACIÓN DEL PROYECTO EJECUTIVO DE LAS ESTACIONES DE BOMBEO Y
EMISOR A GRAVEDAD. ....................................................................................................................... 6
INTRODUCCIÓN............................................................................................................................. 6
RESIDENCIA EN LA CIUDAD DE NOGALES, SONORA...................................................... 13
TRABAJOS DE CAMPO. .............................................................................................................. 19
GREEN BUILDING PRACTICE.................................................................................................. 40
4.2.1
CÁRCAMOS DE BOMBEO. ...................................................................................................... 41
PROCESO DE CONSTRUCCIÓN SUSTENTABLE (GREEN BUILDING PRACTICES). . 42
INTERCEPTOR. ............................................................................................................................ 43
4.2.1.1
Proyecto Funcional. ........................................................................................................... 45
PARTES CONSTITUTIVAS DEL CÁRCAMO DE BOMBEO. ............................................... 50
CÁRCAMOS DE BOMBEO “DIMENSIONAMIENTO”. ......................................................... 55
4.2.1.2
4.2.1.3
Proyecto Mecánico............................................................................................................. 65
Proyecto Eléctrico. ............................................................................................................. 69
TELEMETRÍA. ............................................................................................................................... 78
4.2.1.4 Proyecto Arquitectónico. ................................................................................................... 79
4.2.1.5 Proyecto Estructural. .......................................................................................................... 82
4.2.1.6 Proyecto de Servicios......................................................................................................... 83
4.2.1.7 Manuales de Operación...................................................................................................... 83
4.2.2 LÍNEAS A PRESIÓN. ............................................................................................................... 84
4.2.2.1 Línea de Presión 1 “Béisbol” ............................................................................................. 85
4.2.2.2 Línea de Presión 2 “Colosio” ............................................................................................. 88
4.2.2.3 Cruces Especiales............................................................................................................... 90
4.2.3 EMISOR A GRAVEDAD PUENTE ENCINAS LA PLANTA DE TRATAMIENTO LOS ALISOS. ........ 93
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4.2.3.1
4.2.3.2
4.2.4
4.2.5
4.2.6
4.2.7
4.2.8
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Caja de descarga. ............................................................................................................... 94
Emisor a Gravedad............................................................................................................. 96
CATÁLOGO DE CONCEPTOS DE OBRAS E INSTALACIONES.................................................... 98
PRESUPUESTO BASE. ............................................................................................................. 99
PROGRAMA DE EJECUCIÓN DE OBRAS. ............................................................................... 103
INTEGRACIÓN DEL DOCUMENTO DE CONCURSO. ............................................................... 103
INFORME FINAL DEL PROYECTO EJECUTIVO. ..................................................................... 103
ANEXOS. ....................................................................................................................................... 104
ANEXO A TOPOGRAFIA. ....................................................................................................... 104
A.1. ESTUDIO TOPOGRÁFICO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LOS CÁRCAMOS DE
BOMBEO. ...................................................................................................................................... 104
A.2. ESTUDIO TOPOGRÁFICO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LAS LÍNEAS DE
PRESIÓN. ...................................................................................................................................... 104
A.3. ESTUDIO TOPOGRÁFICO PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL EMISOR A
GRAVEDAD. ................................................................................................................................. 104
A.4. LEVANTAMIENTO DE POZOS DE VISITA .................................................................. 104
A.5. LEVANTAMIENTO DE SITIOS PARA CRUCES CON FFCC, ARROYO Y
CARRETERA. .............................................................................................................................. 104
A.6. LEVANTAMIENTO DEL SITIO PARA LA CAJA RECEPTORA. .............................. 104
ANEXO A GEOTECNIA ............................................................................................................ 104
A.7. ESTUDIO GEOTÉCNICO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LOS CÁRCAMOS DE
BOMBEO. ...................................................................................................................................... 104
A.8. ESTUDIO GEOTÉCNICO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LAS LÍNEAS DE
PRESIÓN. ...................................................................................................................................... 104
A.9. ESTUDIO GEOTÉCNICO PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL EMISOR A
GRAVEDAD. ................................................................................................................................. 104
ANEXO B. RECOPILACION DE INFPRMACION. .............................................................. 104
ANEXO C. CALCULOS. ............................................................................................................. 104
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ANEXO D. DOCUMENTOS DE CONCURSO. PARA CADA OBRA SE PRESENTA , EL
PRESUPUESTO, CATÁLOGO Y ESPECIFICACIONES DE OBRA. .................................. 105
D1 .- CÁRCAMO 1 ....................................................................................................................... 105
D2.- CÁRCAMO 2 ....................................................................................................................... 105
D3.- LÍNEA A PRESIÓN 1 .......................................................................................................... 105
D4.- LÍNEA A PRESIÓN 2 .......................................................................................................... 105
D5.- EMISOR. ............................................................................................................................... 105
ANEXO E. PROGRAMA DE OBRA. ......................................................................................... 105
ANEXO F. COSTO DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO .............................................. 105
PLANOS......................................................................................................................................... 105
ANEXOS COMPLEMENTARIOS. ........................................................................................... 105
1. PROCESO DE CONSTRUCCIÓN SUSTENTABLE. .......................................................... 105
2. AUTOMATIZACIÓN “TELEMETRÍA”. ............................................................................. 105
3. MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO. ......................................................... 105
CUADROS:
Cuadro 1. Ubicación de cruces de fibra óptica en el trazo de proyecto. .............................. 15
Cuadro 2. Ubicación de cruces de líneas subterráneas de CFE en el trazo de proyecto. ..... 16
Cuadro 3. Resumen de trabajos de campo realizados “topografía”. .................................... 26
Cuadro 4. Relación de planos topográficos elaborados. ....................................................... 27
Cuadro 5. Resultados de mecánica de suelos para sondeos de PCA´s. ................................ 31
Cuadro 6. Resultados de mecánica de suelos para sondeos de SPT. .................................... 32
Cuadro 7. Estratigrafía en los sondeos profundos SPT-1 y SPT-2....................................... 32
Cuadro 8. Resumen de trabajos de campo realizados “geotecnia”....................................... 33
Cuadro 9. Pendiente mínimas recomendadas por tipo de tubería......................................... 36
Cuadro 10. Dimensiones de zanja recomendadas para tuberías por la CONAGUA. ........... 36
Cuadro 11. Pozos de visita con caída especial. .................................................................... 37
Cuadro 12. Capacidad de regulación de los cárcamos. ........................................................ 42
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Cuadro 13. Cuadro comparativo para selección de bomba a elegir. .................................... 57
Cuadro 14. Comparativo. Bomba con velocidad constante Vs. con velocidad variable. ..... 58
Cuadro 15. Características principales de los equipos de bombeo seleccionados................ 64
Cuadro 16. Cuadro eléctrico de cárcamo 1........................................................................... 70
Cuadro 17. Distribución de los circuitos derivados. ............................................................ 71
Cuadro 18 Conductores de los alimentadores en los edificios, cárcamo 1........................... 72
Cuadro 19. Canalizaciones, medios de protección y caídas de tensión. ............................... 75
Cuadro 20. Distribución de circuitos derivados. .................................................................. 76
Cuadro 21. Cédula CE cables y conduits Nogales. .............................................................. 77
Cuadro 22. Costo comparativo para sistema de automatización. ......................................... 79
Cuadro 23. Gastos de para diseño de línea de conducción. .................................................. 84
Cuadro 24. Catálogos de Conceptos para el Cárcamo de Bombeo 1. .................................. 98
Cuadro 25. Costos para el cárcamo 1. .................................................................................. 99
Cuadro 26. Costos para el cárcamo 2. ................................................................................ 100
Cuadro 27. Costos para la línea a presión 1. ...................................................................... 101
Cuadro 28. Costos para la línea a presión 2. ...................................................................... 101
Cuadro 29. Costos para el emisor. ...................................................................................... 101
Cuadro 30. Resumen de costos totales de construcción. .................................................... 102
Cuadro 31. Resumen de los costos de operación y mantenimiento (O y M) para un periodo
de 20 años, I etapa 1 bomba. .............................................................................................. 102
Cuadro 32. Resumen de los costos de operación y mantenimiento (O y M) para un periodo
de 20 años, I etapa 2 bombas. ............................................................................................. 103
Cuadro 33. Resumen de los costos de operación y mantenimiento (O y M) para un periodo
de 20 años, II etapa 3 bombas............................................................................................. 103
FIGURAS:
Figura 1. Sitios elegidos para construcción de cárcamos. ................................................ 7
Figura 2. Diagrama de funcionamiento de los cárcamos de bombeo. .............................. 7
Figura 3. Sitios propuesto por OOMAPAS para cárcamo 1........................................... 11
Figura 4. Sitios propuesto por OOMAPAS para cárcamo 2........................................... 12
Figura 5. Sitios de cruces de tubería de CFE. ................................................................. 17
Figura 6. Interconexión del subcolector Tecnológico. ................................................... 44
Figura 7. Interconexión del colector Ruiz Cortínez. ...................................................... 45
Figura 8. Estructuras propuestas para los dos desarenadores. ........................................ 53
Figura 9. Determinación de la campana de succión por el método BHRA. ................... 56
Figura 10. Dimensiones recomendadas según el método BHRA. .................................. 56
Figura 11. Dimensiones recomendadas por el fabricante de equipos de bombeo .......... 60
Figura 12. Dimensionamiento del cárcamo 1 seleccionado. .......................................... 61
Figura 13. Dimensiones recomendadas por el fabricante de equipos de bombeo .......... 62
Figura 14. Dimensionamiento del cárcamo 1 seleccionado. .......................................... 63
Figura 15. Tren de descarga del cárcamo 1 Parque de Béisbol. ..................................... 66
Figura 16. Distancias mínimas para cruce perpendicular con infraestructura existente. 85
Figura 17. Sección de zanja para tuberías de 20 plg de díam. ........................................ 86
Figura 18. Vista en corte de caja de descarga................................................................. 95
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LÁMINAS:
Lámina 9. Alternativa seleccionada del tema “Investigaciones Preliminares (Anteproyecto)
y Proyecto Ejecutivo del Cárcamo de Bombeo y Emisor de Aguas Residuales para Nogales,
Sonora”. ............................................................................................................................ 9
Lámina 1. Esquema de levantamiento de colectores. ..................................................... 25
Lámina 2. Esquema de trabajos de campo “Topografía”. .............................................. 29
Lámina 3. Ubicación de sondeos profundos y pozos a cielo abierto. ............................. 34
Lámina 4. Distribución de los componentes del sistema en el cárcamo 1. insertar lámina 4.
........................................................................................................................................ 47
Lámina 5. Distribución de los componentes del sistema en el cárcamo 2. insertar lámina 5.
........................................................................................................................................ 49
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4.2 Tarea 2. Elaboración del Proyecto Ejecutivo de las Estaciones de
Bombeo y Emisor a Gravedad.
Introducción.
El Organismo Operador Municipal de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento
(OOMAPAS) de Nogales; Sonora, pretende construir una planta de tratamiento para la
cabecera municipal cuyo inconveniente principal para el manejo del agua residual generada
es su topografía en la zona con mayor urbanización y que colinda con los Estados Unidos
de Norteamérica (EUA), tiene un sentido de escurrimiento de sur a norte, es decir, todo
confluye hacia el vecino país, situación por la cual, el agua residual generada se descarga a
una planta de tratamiento internacional ubicada en Nogales, Arizona.
En seguimiento a lo anterior la Comisión de Cooperación Ecológica Fronteriza (COCEF),
contrató la elaboración del Proyecto Ejecutivo del Cárcamo de Bombeo y Emisor de Aguas
Residuales para Nogales, Sonora a la empresa Servicios de Ingeniería e Informática S.C.
(SI+I), el cual se dividió en dos partes: Tarea 1 “Investigaciones preliminares
(Anteproyecto)” y la Tarea 2 “Elaboración del Proyecto Ejecutivo de las Estaciones de
Bombeo y Emisor a Gravedad.
Tarea 1. Investigaciones preliminares (Anteproyecto), Para esta tarea se requirió definir
opciones de solución que permitieran regresar a la zona sur de Nogales, Sonora, los
excedentes de los 434 l/s acordados en el Acta 276; para lo cuál se elaboraron una serie de
alternativas para determinar datos como, áreas de influencia y distribución de gastos y
esquemas para conducir las aguas residuales al sitio elegido para la construcción de la
planta de tratamiento “Los Alisos”. A continuación se presentan los antecedentes que
determinaron las propuestas para conducir el agua residual a la PTAR de proyecto.
1. Se elaboraron 18 alternativas para la propuesta de colectores y sitios de estaciones de
bombeo.
2. Se realizaron análisis para determinar la mejor forma de hacer llegar el agua al sitio de
la PTAR, se buscaron sitios para la ubicación de cárcamos de bombeo en función de la
configuración del sistema de drenaje sanitario que se tiene en la localidad, determinando
que la más viable es con la construcción de dos cárcamos, el primero ubicado entre las
calles Álvaro Obregón y Av. Tecnológico, sitio donde se localiza el monumento a Ana
Guevara (ver fig.1) y que el cárcamo recibiría las aportaciones del Sub-colector
Tecnológico, y de este cárcamo bombear hasta el segundo cárcamo, ubicado a un costado
de las vías del ferrocarril (ver figura 1), este cárcamo recibiría aportaciones del colector
Ruiz Cortines (alimentado principalmente por la zona industrial); y con este gasto se
bombearía hasta una caja de descarga, proyectada en el parte-aguas que divide que divide
la ciudad en sur y norte, a la altura del puente Encinas y de ahí hacerla llegar por gravedad
al sitio de la planta de tratamiento.
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Figura 1. Sitios elegidos para construcción de cárcamos.
Fuente. Datos recopilados de Investigaciones Preliminares (Anteproyecto) y Proyecto Ejecutivo del Cárcamo
de Bombeo y Emisor de Aguas Residuales para Nogales, Sonora.
En la figura siguiente se muestra el diagrama general propuesto para llevar el agua a la
PTAR de proyecto “Los Alisos”.
Figura 2. Diagrama de funcionamiento de los cárcamos de bombeo.
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La alternativa 1, fue resultó técnica y económicamente la mejor para llevar a cabo el
proyecto ejecutivo de los cárcamos de bombeo, líneas de presión y emisor. En la lámina
siguiente se presenta la alternativa elegida de la tarea 1 para la ubicación de los cárcamos y
trazo de líneas de presión y emisor a gravedad.
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Lámina 9. Alternativa seleccionada del tema “Investigaciones Preliminares (Anteproyecto) y Proyecto
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ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS AL PROYECTO EJECUTIVO.
PROBLEMÁTICA.
Debido a problemas de disponibilidad y otro tipo de infraestructura presentados en los
sitios considerados para proyectar los cárcamos, estos tuvieron que ser cambiados, a
continuación se describen los motivos que generaron el cambio de sitios en cada uno de los
cárcamos.
Cárcamo 1. Para la elaboración del proyecto ejecutivo, se realizaron visitas previas, para
plantear la estrategia a seguir para los trabajos de campo (topografía y mecánica de suelos),
durante las vistas de inspección, se pudo observar que el sitio propuesto para la
construcción del cárcamo de bombeo 1, proyectado en el monumento a Ana Guevara, no es
factible la construcción del mismo, debido a que, por debajo del sitio existe una descarga
pluvial que llega al río Nogales (embovedado para desalojar las aguas pluviales de la
ciudad), esta proviene de la Av. Tecnológico, por lo cual no es factible la construcción del
cárcamo, en la imagen siguiente se muestra la descarga pluvial que pasa por debajo del sitio
“monumento a Ana Guevara”.
Descarga pluvial al río
Nogales (embovedado),
proveniente del área de
influencia de la Av.
Tecnológico.
Por lo anterior se tuvieron pláticas con el personal de OOMAPAS para ubicar otras
alternativas para proyectar el cárcamo, cuyo objetivo es recibir la aportación del
subcolector Tecnológico. En total con el OOMAPAS se analizaron cuatro sitios que se
presentan en la figura siguiente:
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Figura 3. Sitios propuesto por OOMAPAS para cárcamo 1.
Fuente: Elaboración propia.
Es importante mencionar que ya se había iniciado con los trabajos de topografía y
geotecnia, presentando avances de más de 50% en campo, por lo cual era necesaria la
definición en breve de los sitios, para no detener los trabajos de campo y principalmente
para no hacer trabajo de más.
De los sitios propuestos por OOMAPAS, todos cumplían con el objetivo principal, recibir
la aportación del subcolector Tecnológico; después de las gestiones hechas por el
OOMAPAS fue elegido el sitio Parque de béisbol, debido a que en el resto de los sitios, por
ser propiedad privada se requiere de negociaciones que prolongarían y detendrían los
trabajos del proyecto.
Cárcamo 2. Para el sitio conocido como cárcamo Virreyes, por su ubicación dentro del
derecho de vía de Ferrocarriles se tuvieron pláticas con personal de Ferrocarriles y SCT
(Ing. Antonio Trujillo e Ing. Rene Pinto respectivamente), quienes indicaron que no es
viable la autorización para la ubicación del cárcamo en ese sitio.
De la misma manera, se realizaron recorridos con el personal de OOMAPAS, para
encontrar otro sito, para captar las aguas del cárcamo 1 y del colector Ruiz Cortínez. Se
propusieron cuatro sitios que se muestran en la siguiente figura.
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Figura 4. Sitios propuesto por OOMAPAS para cárcamo 2.
Fuente: Elaboración propia.
De los sitios propuestos por OOMAPAS, todos cumplían con el objetivo principal, recibir
la aportación del colector Ruiz Cortínez y del bombeo del cárcamo 1; después de las
gestiones hechas por el OOMAPAS fue elegido el sitio Colosio, debido a que en el resto de
los sitios, por ser propiedad privada se requiere de negociaciones que prolongarían y
detendrían los trabajos del proyecto.
Los trabajos de topografía se iniciaron el lunes 31 del mes de marzo, y la definición de los
sitios fue el 21 de abril de 2008 por medio de la minuta elaborada con esa fecha en conjunto
con el personal del OOMAPAS y SI+I consultora, este retraso originó que se detuvieran
trabajos y en su caso se hicieran trabajos de más, como es el levantamiento de los sitios del
predio ubicado en la calle 27 de Agosto para el cárcamo 1, el trazo desde el cárcamo antes
mencionado al sitio del cárcamo 2 “Virreyes” y los sitios para el cárcamo 2 que son el
Virreyes (alternativa original elegida) y el sitio propuesto 1, ubicado a un costado de la gasa
de incorporación en la Av. Morelos, este sitio se levantó, porque se indico por parte de el
OOMAPAS que pertenecía al municipio, dato que se corroboró con el Departamento de
Desarrollo Urbano del Municipio, pero el área considerada resultó ser muy pequeña y esta
restringido porque por abajo se tiene un drenaje pluvial que cruza el sitio diagonalmente.
De la misma manera, para Geotecnia, se habían realizado sondeos profundos en los sitios
de los cárcamos, los cuales se volvieron a hacer con el cambio de sitios de cárcamos.
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Por lo anterior, los trabajos se detuvieron en un tiempo estimado de diez días; ya con la
definición de los sitios se procedió a los trabajos de campo y la ubicación de la
infraestructura urbana existente.
Residencia en la ciudad de Nogales, Sonora.
Conforme a lo estipulado en nuestra metodología, se decidió tener una residencia de un mes
en Nogales, durante la cual se tuvo comunicación permanente con el personal del
Organismo Operador Municipal de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento
(OOMAPAS) y recorridos en conjunto con el personal de la supervisión, de la COCEF, con
el fin de conocer la sustitución de las estructura y el trazo de proyecto y presentar los
trabajos a realizar.
Se visitaron a las dependencias y/o empresas que cuentan con información de
infraestructura urbana en el desarrollo del trazo de proyecto; las dependencias visitadas
fueron: CFE (Comisión Federal de la Electricidad), TELMEX (Teléfonos de México), Gas
Natural, El Departamento de Obras Públicas y el OOMAPAS.
La infraestructura subterránea existente es: luz eléctrica por parte de CFE, fibra óptica de
TELMEX y BEXTEL, líneas de gas natural, instalaciones subterráneas para interconectar
semáforos, drenajes pluviales y de alcantarillado sanitario y las instalaciones de agua
potable.
INFRAESTRUCTURA EXISTENTE.
De la infraestructura existente encontrada se tiene la siguiente:
Agua Potable y Drenaje Sanitario: El OOMAPAS presentó un plano general de la
infraestructura existente en archivo de Auto Cad. El organismo recomendó, que previo a los
trabajos deberán de levantarse las cajas de válvulas para verificar el trazo de las líneas
existentes, debido a que se han hecho modificaciones en diferentes tramos y no son
plasmados en planos, la infraestructura existente fue proporcionada por la dirección técnica
del OOMAPAS. En el Anexo B se presenta una relación de la información recopilada.
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Inspección de
infraestructura existente
de OOMAPAS
(alcantarillado sanitario).
Fibra Óptica. Sé realizaron recorridos con el personal de TELMEX indicando que no
entregan planos, sino que por medio de recorridos señalan el trazo de las líneas y cuando se
trata de una obra que se vaya a ejecutar, tienen contacto permanente con la empresa
constructora y se llevan un aparato para detectar puntualmente la tubería que se tiene,
comentaron que aparte de TELMEX sé existen líneas de BEXTEL (otra telefonía); estas
van paralelo a las vías del ferrocarril a una profundidad de entre 1.0 a 1.5 m de
profundidad, en el caso de la fibra óptica de TELMEX, esta presenta profundidades de 0.60
a 1.50, la tubería mas profunda se encuentra en el cruce de la Av. Obregón y Av. Greco
Además indicaron que en cada una de las líneas se tiene una cinta a los 0.40 m de
profundidad para prevenir que abajo se tiene fibra óptica.
TELMEX maneja dos tipos de línea; la nacional y la internacional, esta última se ubica
principalmente paralela a las vía de ferrocarril y va desde el límite con la frontera por la
carretera a Hermosillo. En el Anexo B se presenta una relación de la información
recopilada.
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Recorrido con personal
de TELMEX para
ubicar Línea
Internacional.
Recorrido con personal
de TELMEX para
ubicar Línea Nacional.
Los recorrido fueron realizados con los ingenieros Octavio Duarte y Alejandro Castillo
encargados de las líneas nacionales e internacionales respectivamente.
Cuadro 1. Ubicación de cruces de fibra óptica en el trazo de proyecto.
Ubicación
Esquina de la Av. Tecnológico con Álvaro Obregón.
Entre la Av. Tecnológico y Luís Basurto. Al sur a 93.4
m del PI-7
Frente al sitio Colosio, sobre la Av. Álvaro Obregón,
en la acera se cuenta con fibra óptica.
Frente a la Terminal TAP. Sobre la Av. Álvaro
Tipo de línea
Nacional
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Línea de proyecto
Presión 1 “Béisbol-Colosio
Presión 2 “Colosio-Caja de
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Ubicación
Obregón.
Esquina de la Av. el Greco con Álvaro Obregón.
Frente al edificio conocido cono “Aduana México.
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Tipo de línea
Esquina de Nogales 2000 con Av. Álvaro Obregón.
Línea de proyecto
descarga
Presión 2 “Colosio-Caja de
descarga
Esquina Prolong. Villa Sonora con Av. Álvaro
Obregón.
Paralelo a las Vías del ferrocarril desde la frontera
Internacional
Emisor a gravedad
hasta donde termina la mancha urbana.
Margen derecha de la carretera Nogales-Hermosillo.
Internacional
Emisor a gravedad
Fuente: Información recabada con personal de TELMEX, durante los recorridos realizados.
Infraestructura de CFE. El personal de la dependencia indico que la infraestructura
subterránea, se tiene principalmente por la calle de Plutarco Elías Calles, la cual va por la
acera y en la Av. Álvaro Obregón, se tienen algunos cruces transversales, los cuales fueron
señalados en el recorrido realizado con el Ing. Jorge Galindo. De la misma manera que
TELMEX, se indico que a 0.40 m se tiene una cinta que indica que se tiene tuberías
enterradas. En el Anexo B se presenta una relación de la información recopilada.
Recorrido con personal
de CFE para ubicar
infraestructura urbana.
Cuadro 2. Ubicación de cruces de líneas subterráneas de CFE en el trazo de proyecto.
Ubicación
Línea de proyecto
Esquina de la calle J. F. Kennedy con Álvaro Obregón. Al
Presión 1 “Béisbol-Colosio.
sur a 57.6 m del PI-14.
Esquina de Av. el Greco con Álvaro Obregón.
Ver lámina 1.
Fuente: Información recabada por personal de TELMEX, de recorridos realizados.
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Figura 5. Sitios de cruces de tubería de CFE.
Fuente: Lámina proporcionada por el departamento técnico de la CFE.
Infraestructura de gas natural. Esta básicamente abastece a industrias y se ubica respecto
al trazo, desde el entronque de las calle Álvaro Obregón y Plutarco Elías Calles hasta el
parque industrial, el Ing. Juan Pedro Lara, Jefe de Operación y Mantenimiento, proporcionó
un plano de la infraestructura existente e indicó que en el trazo de las líneas, tienen una
cinta antes de los 0.40 de profundidad, además de tachuelas o tapas que sobre salen en las
calles y que son sus puntos de inspección. En el Anexo B se presenta una relación de la
información recopilada.
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Ubicación de
infraestructura urbana
de gas natural.
Otras instalaciones subterráneas. De los proyectos de instalación de semáforos y obras
pluviales, el departamento de obras públicas comentó con lo que se cuenta, pero no
proporcionó planos de obra, por lo cual en los levantamientos realizados se tomaron los
datos de las dimensiones de las estructuras pluviales, y en el caso de los semáforos sus
instalaciones van a 0.60 m del nivel del pavimento. En el Anexo B se presenta una relación
de la información recopilada.
Drenaje pluvial
localizado sobre la Av.
Álvaro Obregón
De la misma manera se tuvieron pláticas con personal de Ferrocarriles, el Ing. Antonio
Trujillo y de la Secretaria de Comunicaciones y Transportes (SCT) con los Ing. Raúl Ojeda
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y el Ing. Rene Pinto, con el fin de determinar los requerimientos y/o lineamientos para
realizar cruces a vías del ferrocarril, un cruce al puente encinas, un cruce en alcantarilla
pluvial y trazo de proyecto que se planea construir dentro del derecho de vía de la carretera.
Se recibió información para presentar propuestas de cruce a vías del ferrocarril, de los
demás requerimientos, indicaron que se presenta propuesta y en base a ella determinan la
viabilidad o no del proyecto, indicando que se debe documentar con planos y una
justificación técnica del planteamiento.
Recorrido con personal
de SCT y OOMAPAS al
trazo de proyecto.
Trabajos de campo.
LEVANTAMIENTO DE TOPOGRAFÍA.
Para la elaboración del proyecto se dividió la topografía de la siguiente manera:
1. Trazo y nivelación de línea de presión de cárcamo Parque de Béisbol a cárcamo
Colosio.
2. Trazo y nivelación de línea de presión sitio cárcamo Colosio a caja de cambio de
régimen.
3. Trazo y nivelación de caja de cambio de régimen a sitio de planta de tratamiento.
4. Levantamiento de sitio para cárcamo parque de Béisbol.
5. Levantamiento de sitio para cárcamo Colosio.
6. Levantamiento de sitios de cruces.
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A continuación se listan los criterios empleados para la elaboración del levantamiento
topográfico con las nuevas trayectorias de los trazos y sitios de estructuras.
CRITERIOS PARA LOS TRABAJOS DE CAMPO Y GABINETE DE TOPOGRAFÍA.
En el trazo. Se efectuará un recorrido previo para la localización del trazo más conveniente
con el (los) supervisores de la dependencia contratante.
Una vez localizados los puntos se procederá a realizar el levantamiento Topográfico
mediante poligonal abierta, o cerrada según sea el caso o necesidades del proyecto,
mediante el método de deflexiones o ángulos horizontales, comprobándose las lecturas a
doble ángulo ó ángulo inverso respectivamente, según sea el método de ejecución del
levantamiento.
Si el trazo es a través de zona urbana se llevará al centro de la calle, haciendo estación en
las esquinas, y tomando radiaciones en cada una de estas, marcándolas con pintura
(enumerándolas progresivamente), para establecer la planimetría; anotando en el croquis de
la libreta de campo. Angulo y distancia así como La toponimia (nombres de calles, colonia,
barrio, etc.).
Si el trazo es a través de campos de cultivo se llevará sobre linderos ó caminos de acceso a
los mismos, haciendo PI’s en cada uno de los quiebres relevantes del camino ó lindero,
levantando mediante radiaciones, linderos, cercas de alambre de púas, de piedra, etc.
Si el trazo es marginal, se llevará paralelo al hombro de la barranca ó arroyo con una
separación de 5.00 m radiando de los PI’s al hombro y al centro del arroyo ó barranca.
Las coordenadas para la planilla de cálculo de los trazos. Se tomarán por interpolación de la
carta topográfica de INEGI ó de datos proporcionados por la dependencia contratante.
En el trazo si es en terreno natural, se colocaron trompos perfectamente alineados y estacas
testigos a cada 20.00 m y en los PI’s en toda la longitud del trazo, En caso de concreto
hidráulico se colocaran fichas con clavo y se marcaran los cadenamientos con pintura.
El inicio del trazo deberá quedar ligado a una estructura existente, con ángulo y distancia
cuando menos uno de los lados.
Para la nivelación de perfil (altimetría). Se realizará, mediante nivelación diferencial el
traslado de BN oficial proporcionado por la dependencia contratante hasta el punto de
arranque del trazo a nivelar, la elaboración de este trabajo se hará de ida y regreso, para su
comprobación.
Se establecerá el banco de nivel inicial sobre monumento o en lugar fijo e inamovible, fuera
del eje del trazo.
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Se procederá a nivelar la línea del trazo a cada 20.00 m en los PI’s, cambios de pendiente y
puntos relevantes.
Se establecerán bancos de nivel a cada 500.00 m fuera del eje del trazo y sobre
monumentos ó en lugares fijos e inamovibles.
El check de los bancos de nivel se ejecutará con nivelación diferencial de regreso, los
cuales deberán quedar dentro de la tolerancia marcada en los Términos de Referencia (7.00
mm) máximo, si la diferencia es mayor no se aceptará el trabajo.
En la libreta de campo debe quedar bien definido el croquis de localización de la ubicación
de cada uno de los bancos de nivel, con respecto al trazo, así como su descripción clara y
precisa.
Para las planillas de cálculo y donde intervenga cada uno de las alturas de los bancos, ya
debe estar corregida en más o menos según sea el caso de check.
La altimetría del BN inicial debe quedar ligada por interpolación a la carta topográfica de
INEGI, algún banco de nivel oficial del mismo instituto ó a datos proporcionados por la
dependencia contratante, para ligarlo en altimetría a un BN existente.
Se establecerá un BN en el punto final del trazo fuera de la línea de proyecto, sobre
monumento de concreto, con placa de aluminio que contenga la elevación y número de
banco.
Los pozos de visita a inspeccionar se ligarán a los trabajos topográficos en ubicación,
ángulo y distancia, así como en altimetría, haciendo un croquis, con elevación de brocal,
profundidad, diámetros de tuberías, material de las mismas y sentido del escurrimiento.
En la poligonal de predio de levantamiento de detalle. La primera línea del trazo
topográfico de la poligonal deberá quedar ligada a un elemento existente de preferencia o
en su defecto hacer orientación astronómica en el sitio, si la piden los Términos de
Referencia del contrato.
El trazo se deberá llevar de vértice a vértice y en caso que haya obstáculos, se trazará una
poligonal de apoyo interna dentro del predio, radiando los vértices de la poligonal
envolvente.
En los vértices de la poligonal si es sobre terreno natural se deberán colocar monumentos
de concreto con varilla al centro, si es concreto hidráulico o asfáltico se procederá con
fichas y clavos, como lo indiquen los TDR.
No se aceptará el método de radiaciones directas de algún punto establecido.
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El perímetro del polígono se hincarán trompos y estacas testigo y nivelará a cada 20.00 m y
en los vértices, si el trazo es sobre terreno natural, si es concreto hidráulico o asfalto se
procederá como en párrafos anteriores.
Para la configuración del terreno se trazará una poligonal de apoyo al centro del predio ó
donde sea más conveniente, para levantar secciones transversales con nivel fijo a cada 5.00
m quedando una cuadricula dentro del terreno de 5 x 5 m y configurar las curvas de nivel
equidistantes a cada 0.50 m no se permitirá configurar con la altimetría de estación total.
Se deberá monumentar todos los vértices de la poligonal de los sitios de cruces especiales.
Las referencias (cuatro mínimo), deberán ser colineales a los PI’s del trazo y vértices de la
poligonal del sitio y deberán quedar ligadas al trazo de la poligonal en ángulo y distancias.
Los croquis de las referencias deberán ser claros y legibles en las libretas de campo.
Se harán tres orientaciones astronómicas.
NOTA: Todos los, cadenamientos de PI’s, vértices, bancos de nivel en campo se marcarán
con pintura de aceite, no se permitirá pinturas en aerosol.
Sé deberá entregar un álbum fotográfico de todos los trabajos elaborados. Al pie de la
fotografía debe contener una leyenda donde se indique de manera descriptiva el detalle que
se muestra en la fotografía.
LEVANTAMIENTOS TOPOGRÁFICOS REALIZADOS.
Los trabajos de campo se ejecutaron con Estación Total marca SOKIA, modelo 630-RK, de
alcance lineal igual a 5,000.00 m. con aproximación angular en pantalla de 00º 00’ 01” y
capacidad de 10, 000.00 puntos en su memoria interna.
La nivelación de los trazos se realizó con nivel fijo marca LEYCA, automático modelo F220.
El procedimiento de levantamiento de los puntos de inflexión de las líneas de presión,
vértices de los sitios de los cárcamos, puntos inflexión de la línea del emisor, planimetría e
infraestructura existente como es postes de energía eléctrica, postes de teléfono, semáforos,
pozos de visita, rejillas pluviales, registros de TELMEX, registros de CFE, esquinas de
calles, paramentos de banquetas, señalamientos de fibra óptica, Etc. fue mediante una
poligonal de apoyo auxiliar, con coordenadas arbitrarias en el PI-aux 1 de, X=10,000 ;
Y=10,000 ; Z=1,000, radiando cada uno de los puntos antes mencionados y registrándolos
en la memoria interna de la estación total, para lo que se adopto la siguiente simbología:
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Simbología y/o nomenclatura:
PV.
PT.
PL.
PARA.
GUA.
CAME.
LA.
SE.
RA.
BT.
VIA.
PUE.
CE.
ESQ.
ARR.
CAM.
BAN.
RL.
CP.
AX.
LET.
RT.
RG.
COL.
AP.
TA.
CA.
F.
.H.
ALE.
TB.
BN.
Pozo de visita.
Poste de teléfono.
Poste de energía eléctrica.
Paramento.
Guarnición.
Camellón.
Lámpara.
Semáforo
Registro de agua.
Boca de tormenta.
Vía de ferrocarril.
Puente.
Cerca de alambre de púas.
Esquina de calle.
Arroyo.
Camino.
Banqueta.
Registro de energía eléctrica.
Cambio de pendiente.
Acceso.
Letrero de señalamiento de vialidades.
Registro de telefono.
Registro de gás natural.
Columnas de puentes.
Rejillas de agua pluvial
Torres de alta tensión.
Cables de alta tensión.
Fondos de canal, río, arroyo, alcantarilla, etc.
Hombro de canal, río, arroyo, alcantarilla, etc.
Aleros de puentes alcantarilla.
Hidrante. (toma de bomberos).
Banco de nivel.
La memoria de la estación total se vacío al programa CIVIL CAD, procediendo a unir los
puntos de acuerdo a la simbología adoptada, para generar los trazos correspondientes a cada
uno de los planos que conforman el proyecto. Por lo que se anexa copia del trazo de la línea
de presión “Campo de Béisbol” como ejemplo del trabajo ejecutado.
Con respecto a la nivelación de las líneas de presión se colocaron bancos de nivel en los
kilómetros 0+000 y a cada 500.00 m. Nivelando PI´s. (puntos de inflexión) y cambios de
pendiente.
Del emisor se nivelaron PI´s. cambios de pendiente y el cadenamiento a cada 20.00 m.
Colocando bancos de nivel a cada 500.00 m.
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Se hicieron orientaciones astronómicas al inicio de cada uno de los trazos topográficos los
que se insertaron en la carta topográfica escala 1:50,000 H12B31 “HEROICA NOGALES”,
de I.N.E.G.I y se interpolaron coordenadas, UTM en “X ; Y”, sobre el PI-1 KM 0+000 así
como la coordenada, “Z” sobre la ubicación del BN-1, para la conformación de los planos
topográficos definitivos.
Los bancos de nivel se checarón de regreso, quedando dentro de la tolerancia establecida en
los términos de referencia emitidos por la Dependencia.
Para la definición del trazo de proyecto de las líneas a presión, se tuvo que realizar el
levantamiento de infraestructura existente, que principalmente se encuentra en la Av.
Álvaro Obregón y que se encuentra el colector del mismo nombre, el levantamiento
consistió en tomar datos de los pozos de visita (nivel de brocal, de plantilla, sentidos de
flujo), hacer la liga entre pozos, referenciarlos contra los PI´s del trazo de proyecto. El
levantamiento topográfico consistió en 1.5 km. incluye tramos:
Subcolector Tecnológico, el tramo se encuentra desde el frente del sitio del cárcamo 1
hasta entroncar con el colector Álvaro Obregón.

Colector Álvaro Obregón, tramo correspondiente desde frente al cárcamo 2 hasta el
entronque con el subcolector Tecnológico.

Y una atarjea que se encuentra sobre la Av. Álvaro Obregón, entre las calles prolog.
Villa Sonora y calle Nueva Zelanda.

En la lámina 1, se presenta un esquema de líneas drenajes que fueron inspeccionados.
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Lámina 1. Esquema de levantamiento de colectores.
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Trazo de línea de presión
2, cruce de puente
Encinas.
Levantamiento
topográfico de línea de
emisor
Cuadro 3. Resumen de trabajos de campo realizados “topografía”.
No
1
3
4
5
6
7
8
Levantamiento topográficos
Cantidad
674.34 m2
1,468.27 m
3,985.9 m2
5,932.92 m
1,500 m
608.53 m2
14,919.02 m
Sitio Cárcamo 1
Línea de presión 1
Sitio Cárcamo 2
Línea de presión 2
Colectores existentes
Sitio Caja de descarga
Emisor a gravedad
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No
Levantamiento topográficos
9
Cruce vías del ferrocarril 1
10
Sitio cruce "El Greco"
11
Sitio cruce "Av. Luís Donaldo Colosio"
12
Sitio cruce "Av. Calzada Industrial"
13
Sitio cruce "Puente Encinas"
14
Sitio cruce vías del ferrocarril "Llegada a PTAR"
Fuente: Elaboración propia en base a trabajos de campo realizados.
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Cantidad
un sitio
un sitio
un sitio
un sitio
un sitio
sitio
Cuadro 4. Relación de planos topográficos elaborados.
Línea de presión 1 "Parque de Béisbol - Colosio"
Nomenclatura
Nombre
EB-NOG-TS-1
Levantamiento de Sitio de Cárcamo de bombeo "Parque de béisbol"
Levantamiento de Línea de presión 1 "Parque de béisbol - Colosio"
EB-NOG-TLP-2
1+468.268 P. F.
Línea de presión 2 "Colosio - Caja de descarga"
EB-NOG-TS-3
Levantamiento de Sitio de Cárcamo de bombeo "Colosio"
Levantamiento de Línea de presión 2 "Colosio - Caja de descarga"
EB-NOG-TLP-4
2+000.000.
Levantamiento de Línea de presión 2 "Colosio - Caja de descarga"
EB-NOG-TLP-5
4+000.000.
Levantamiento de Línea de presión 2 "Colosio - Caja de descarga"
EB-NOG-TLP-6
5+932.922 P. F.
Emisor
EB-NOG-TS-7
Levantamiento de Sitio de caja de descarga.
EB-NOG-TEM-8 Levantamiento de Emisor a gravedad 0+000.00 al 2+000.000.
EB-NOG-TEM-9 Levantamiento de Emisor a gravedad 2+000.00 al 4+000.000.
EB-NOG-TEM-10 Levantamiento de Emisor a gravedad 4+000.00 al 6+000.000.
EB-NOG-TEM-11 Levantamiento de Emisor a gravedad 6+000.00 al 8+000.000.
EB-NOG-TEM-12 Levantamiento de Emisor a gravedad 8+000.00 al 10+000.000.
EB-NOG-TEM-13 Levantamiento de Emisor a gravedad 10+000.00 al 12+000.000.
EB-NOG-TEM-14 Levantamiento de Emisor a gravedad 12+000.00 al 14+000.000.
EB-NOG-TEM-15 Levantamiento de Emisor a gravedad 14+000.00 al 14+919.016 P.F.
Obras adicionales
EB-NOG-TI-16
Levantamiento de Interceptor colector "Ruiz Cortínez".
EB-NOG-TS-17 Levantamiento de Sitio de cruce "El Greco".
EB-NOG-TS-18 Levantamiento de Sitio de cruce "Av. Luís Donaldo Colosio".
EB-NOG-TS-19 Levantamiento de Sitio de cruce "Av. Calzada Industrial".
EB-NOG-TS-20 Levantamiento de Sitio de cruce "Puente Encinas".
EB-NOG-TS-21 Levantamiento de Sitio de cruce "ferrocarriles (llegada a PTAR)"
Fuente: Elaboración propia.
0+000.00 al
0+000.00 al
2+000.00 al
4+000.00 al
En los Anexos A.1, A.2, y A.3, se presentan los resultados correspondientes a la topografía
de la siguiente manera:
A.1. Estudio topográfico para la construcción de los cárcamos de bombeo.
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A.2. Estudio topográfico para la construcción de las líneas de presión.
A.3. Estudio topográfico para la construcción del emisor a gravedad.
En la lámina siguiente se presentan los trabajos realizados de topografía, trazos, sitios de
cárcamos y sitios de cruces de líneas de presión y emisor a gravedad.
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Lámina 2. Esquema de trabajos de campo “Topografía”.
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GEOTECNIA.
El objetivo de los trabajos de geotecnia realizados fue proporcionar datos acerca de las
condiciones del subsuelo, los efectos que tendrá, la excavación y las proporciones del
material para cargas estáticas y dinámicas. Siendo necesarias las recomendaciones desde el
punto de vista constructivo. El estudio está integrado por las siguientes etapas de trabajo:
- Campo: exploración y muestreo.
- Laboratorio: determinación de las propiedades índice, deformación y mecánicas del suelo.
- Gabinete: interpretación de resultados, validación de procedimientos constructivos.
- Elaboración de informe.
A continuación se mencionan los antecedentes geotécnicos de los sitios de proyecto y de
cruce; y las actividades realizadas, donde se describen las condiciones estratigráficas del
sitios así como las propiedades índices y mecánicas del subsuelo encontradas a través de los
trabajos de campo y laboratorio; finalmente se reportan las observaciones a los
procedimientos constructivos de cada uno de los cárcamos y cruces referidos.
POZOS A CIELO ABIERTO.
De acuerdo al manual de la CNA lineamientos técnicos para la elaboración de estudios y
proyectos de agua potable y alcantarillado sanitario el muestreo se hace, preparando
muestras tipo cúbicas, cuidadosamente labradas, a la profundidad requerida y en las cuales
se deben determinar las propiedades mecánicas e hidráulicas de los materiales. Estas
muestras cúbicas, de 20 cm. de arista, se deben proteger de inmediato con manta de cielo,
que se impregna con una mezcla caliente de brea y parafina, utilizando una brocha para
evitar la perdida de contenido natural de agua. La muestra se debe orientar marcando la
parte superior con una “S”.
Se obtuvieron muestras inalteradas de los materiales representativos de cada uno de los
pozos excavados. Las muestras fueron debidamente etiquetadas y protegidas para evitar la
perdida de humedad y de partículas finas que pudieran sufrir durante su traslado al
laboratorio de mecánica de suelos, en donde se realizaron los ensayes necesarios para
determinar las propiedades más relevantes.
PENETRACIÓN ESTÁNDAR.
Se realizaron cuatro sondeos por penetración estándar (SPT), uno para el cárcamo de
bombeo 1 “Parque de béisbol” (SPT-7), un segundo para el cárcamo de bombeo 2
“Colosio” (SPT-8), los otros dos correspondían a los sitios de cárcamos de bombeo
planteados en la tarea 1 (Virreyes) (SPT-2) y el otro corresponde a una alternativa de
construcción de cárcamo (27 de agosto, sondeo SPT-1). Para este informe se tomaron los
datos del sondeo SPT-2, que se le conocerá como cruce a las vías del ferrocarril (frente a la
Terminal de autobuses TAP, que nos dará información para el diseño del cruce a las vías
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del ferrocarril y la Av. Colosio y los sondeos 7 y 8 que se utilizarán para el diseño de los
cárcamos.
RESULTADOS.
A continuación se presenta un reporte con los resultados obtenidos en los pozos a cielo
abierto (PCA´s). En la trayectoria del emisor a gravedad se efectuaron del pozo 3 al 25
pozos a cielo abierto y del pozo 1 y 2 para la línea de presión 2, En el cuadro siguiente se
muestra los porcentajes de grava, arena, finos, peso volumétrico seco y contenido de agua
óptimo.
En la línea de presión no se pudieron realizar sondeos debido a que ya está totalmente
urbanizada en la parte correspondiente al trazo. Para la determinación del terreno, se
tomaran los datos de proyectos realizados recientemente, actualmente el OOMAPAS esta
realizando rehabilitaciones de colectores y subcolectores que están dentro del área de
proyecto.
Cuadro 5. Resultados de mecánica de suelos para sondeos de PCA´s.
Prof.
G
S
F
gd
w0
(m)
(%)
(%)
(%)
(kg/m3)
(%)
PCA-1
M-1
0.50
43
51
6
1849
8.2
PCA-2
M-2
2.25
37
56
7
PCA-3
M-2
2.00
1695
4.2
PCA-4
M-1
0.75
54
34
12
PCA-5
M-1
0.60
42
38
20
PCA-6
M-1
0.20
62
21
17
PCA-7
M-2
2.25
57
33
10
PCA-8
M-1
0.85
92
8
1703
4.7
PCA-11
M-1
1.25
53
42
5
PCA-12
M-1
0.75
1851
11.5
PCA-13
M-1
0.85
31
51
18
PCA-14
M-2
2.25
10
35
55
M-1
0.75
PCA-15
M-2
2.25
43
51
6
PCA-16
M-1
0.75
24
59
17
PCA-17
M-1
0.70
40
48
12
PCA-18
M-2
2.25
35
54
11
PCA-19
M-2
2.10
35
54
11
PCA-20
M-2
1.50
54
46
PCA-22
M-2
2.15
28
63
9
PCA-23
M-2
1.85
61
36
3
Fuente: Información recopilada de Resultados de laboratorio de Mecánica de Suelos.
NOTA: w = contenido de agua; Ss = densidad de sólidos, G = grava, S = arena, F = finos, γ =peso
volumétrico, c = cohesión. F = ángulo fricción, qu = compresión simple, Txr = triaxial, E = módulo de
elasticidad, gd = peso volumétrico seco máximo, w0 = contenido de agua óptimo, k = permeabilidad.
Sondeo
Muestra
En relación a los sondeos profundos, se presentan en el siguiente cuadro los porcentajes de
grava, arena y finos obtenidos.
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Cuadro 6. Resultados de mecánica de suelos para sondeos de SPT.
Prof.
G
S
F
(m)
(%)
(%)
(%)
M-10
6.38
86
14
SPT-2
M-11 y 12
6.38
35
42
23
M-1
0.30
77
23
M-4
2.45
89
11
SPT-7
M-10 a 12
6.63
97
3
M-13 a 16
8.73
99
1
M-1 y 2
0.53
35
52
13
M-5
3.05
95
5
SPT-8
M-6 a 8
4.25
23
68
9
M-9 a 11
7.53
17
68
15
Fuente: Información recopilada de Resultados de laboratorio de Mecánica de Suelos.
NOTA: w = contenido de agua; Ss = densidad de sólidos, G = grava, S = arena, F = finos, γ =peso
volumétrico, c = cohesión. F = ángulo fricción, qu = compresión simple, Txr = triaxial, E = módulo de
elasticidad, gd = peso volumétrico seco máximo, w0 = contenido de agua óptimo, k = permeabilidad.
Sondeo
Muestra
A continuación se describe de manera resumida la estratigrafía encontrada en las
exploraciones efectuadas.
ESTRATIGRAFÍA GENERAL.
Cuadro 7. Estratigrafía en los sondeos profundos SPT-1 y SPT-2.
Sondeo
Profundidad (m)
0.00 – 0.30
Descripción
Limo arenoso café claro, de consistencia firme, con gravillas y carbonato
de calcio.
0.30 – 1.20
Limo arenoso café claro, de consistencia dura, con gravillas.
SPT-1
1.20 – 3.60
Arena fina con limo café claro, de consistencia dura con grumos
cementados, gravas y gravillas.
3.60 – 9.75
Arena media con limo café claro, con grumos cementados, abundante
grava y gravillas.
SPT-2
0.00 – 0.35
Relleno formado por limo arenoso café claro, de consistencia dura, con
gravillas y carbonato de calcio.
0.35 – 2.40
Relleno formado por arena limosa café claro, de compacidad media, con
gravillas, gravas y una veta de grumos con carbonato de calcio.
2.40 – 5.54
Relleno formado por arena fina y media, café claro, suelta, con gravas,
gravillas y una veta de arena limosa, el material está contaminado con
diesel.
5.54 – 7.20
Relleno formado por arena fina limosa, café claro, muy compacta, con
gravas y gravillas.
7.20 – 9.75
Arena fina limosa, café claro, muy compacta, con abundante grava.
Fuente: Información recopilada de Resultados de laboratorio de Mecánica de Suelos.
En los sondeos SPT-1 y SPT-2 fue necesario el empleo de ademe metálico recuperable en
un longitud de 6.0 m debido a la inestabilidad de las paredes de la perforación.
Según la clasificación SUCS, en el sitio del cárcamo 2 (SPT-8), se tiene SM Arena con
abundantes gravas y poco limo hasta los 1.05 m.
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Debido a las características mecánicas y las condiciones de intemperización mencionadas
anteriormente, no es posible definir con precisión el contacto entre la roca masiva y el
material intemperizado, estimándose de manera general alrededor de los 5.0 m de
profundidad.
OBSERVACIONES: A unos 4.0 m de distancia del sondeo SPT-2 se efectuó un pozo a
cielo abierto donde el avance máximo fue de 1.50 m, ya que se encontró el tipo de roca
descrito en los párrafos anteriores. Este material no es factible de poderse excavar con
equipo convencional (retroexcavadora), siendo necesario el empleo de equipo pesado
(martillos) o manuales (rotomartillo).
Cuadro 8. Resumen de trabajos de campo realizados “geotecnia”.
No
Sitios, líneas de presión y emisor a gravedad
Tipo de sondeo
Clave
Penetración estándar
SPT-7
1 Sitio Cárcamo 1
Pozo a cielo abierto
PCA-1
2 Línea de presión 1
Penetración estándar
SPT-8
3 Sitio Cárcamo 2
Pozo a cielo abierto
PCA-2
4 Línea de presión 2
Pozo a cielo abierto PCA-3 al PCA-25
5 Emisor a Gravedad
Penetración estándar
SPT-1
6 Sitio 27 de Agosto (alternativa de sitio propuesta)
SPT-2
7 Sitio cruce de vias del ferrocarril, frente a terminal TAP Penetración estándar
Fuente: Elaboración propia em base a números de sondeos realizados.
NOTA: Para las líneas de presión 1, debido a que en el trazo se encuentra sobre área urbanizada, el único
sondeo que se pude realizar fue frente a un costado del sitio del cárcamo 2, dato que puede ser empleado para
el sitio en mención y para la línea de presión 2, esta en la misma condición y solo se pudo realizar sondeo en
el cruce de con la calzada industrial.
En los Anexos A.7, A.8, y A.9, se presentan los resultados correspondientes a la geotecnia
de la siguiente manera:
A.7. Estudio geotécnico para la construcción de los cárcamos de bombeo.
A.8. Estudio geotécnico para la construcción de las líneas de presión.
A.9. Estudio geotécnico para la construcción del emisor a gravedad.
En la lámina siguiente se presenta la ubicación de los sitios de sondeos profundos y pozos a
cielo abierto realizados.
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Lámina 3. Ubicación de sondeos profundos y pozos a cielo abierto.
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CRITERIOS DE DISEÑO.
Para la elaboración del proyecto ejecutivo del Cárcamo de Bombeo y Emisor de Aguas
Residuales para Nogales, Sonora; sé tomaron como base los criterios de diseño normados
por la CONAGUA, para cada una de las partes que integran el proyecto en mención (líneas
a presión, emisor a gravedad, cárcamos de bombeo, cajas de descargas y cruces especiales),
se particularizados conforme a recomendaciones del fabricante de algún componente en
especial (como son las bombas para aguas crudas, la rejillas mecanizadas, accesorios
especiales para las líneas de presión, tren de descarga, etc.).
A continuación se describen los más básicos y en el desarrollo del proyecto se referenciará
a criterios de diseño y especificaciones particulares.
 Aportación. Conforme el tarea 1, para este estudio se tomara una aportación del
80% de la dotación (283 l/hab/día) para datos actuales y de 207 l/hab/día para la
situación de proyecto.
 Debido a que no se cuentan con aforos, los gasto fueron determinados a partir de las
áreas de influencia de los colectores y población, los gastos se determinaron con la
siguientes formulas según manual de MAPAS, Alcantarillado Sanitario CAP 3.1.3.
Qmed 
Qmed
Ap
P
Ap P
86400
= Gasto medio (l/s).
= Aportación de aguas negras en (l/hab/día).
= Población (hab).
Qmin  0.5Qmed
Qmin = Gasto mínimo (l/s).
Qmaxinst  MQmed
Qmaxinst = Gasto máximo instantâneo (l/s)
M  1
14
4 P
P = Población beneficiada (en miles de hab).
 Las velocidades de diseño permisibles: la mínima de 0.3 m/s con un tirante mínimo
de 1.0 cm. en pendientes fuertes y de 1.5 cm. en pendientes suaves. Y la velocidad
máxima estará en función del tipo de tubería a emplear. En concreto simple hasta
3.0 m/s en concreto reforzados hasta 3.5 m/s, en tubería de fibra de vidrio se
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permiten velocidades hasta de 4 m/s y en acero, PAD, PVC y Fibrocemento se
aceptan hasta 5.0 m/s1.
 La pendiente va de la mano con la velocidad, si se tiene una velocidad permisible
redundara en una buena pendiente, pero para complementar en el cuadro siguiente
se presenta una relación de pendientes mínimas recomendadas.
Cuadro 9. Pendiente mínimas recomendadas por tipo de tubería.
Coef. Fricción =
0.014
Acero.
Diám
(cm)
pend.
min.
(Milesimas)
Coef. Fricción = 0.009
PEAD.
Diám
(cm)
PVC.
(Métrico)
Diám (cm)
PVC.
(Ingles)
Diám (cm)
pend.
min.
(Milésimas)
17
5.0
15
16
15
2.5
22
4.0
20
20
20
2.0
27
3.0
25
25
25
1.5
32
2.5
30
31.5
30
1.0
36
2.0
35
37.5
0.7
41
1.5
40
40
0.7
46
1.3
45
45
0.6
51
1.1
50
50
52.5
0.5
55
0.5
61
0.9
60
63
60
0.4
65
0.4
70
0.3
75
0.3
80
0.3
81
0.3
85
0.3
90
0.3
Fuente: Manual de MAPAS, Alcantarillado, Cuadro 3.4. Pendiente mínimas recomendadas. CONAGUA.
 Las dimensiones de la zanja, están en función del diámetro de tubería y se
emplearán las recomendadas por la CONAGUA, la dimensión variará en algunos
tramos en el proyecto en función de la infraestructura existente que se tenga en el
trazo y las recomendaciones particulares del estudio de geotecnia. En el cuadro
siguiente se presentan las dimensiones de zanja para las tuberías a emplear en el
proyecto. Es importante mencionar que en relación a las profundidades máximas, se
deberá de considerar el costo que implica y las actividades necesarias para llevar a
cabo una correcta ejecución.
Cuadro 10. Dimensiones de zanja recomendadas para tuberías por la CONAGUA.
Diámetro nominal
(cm)
(pulgadas)
35.0
14
40.0
16
45.0
18
50.0
20
1
Ancho
Bd (cm)
90
95
110
115
Profundidad
H (cm)
130
140
145
155
Espesor de
Plantilla (cm)
10
10
10
11
Fuente: Manual MAPAS de la CONAGUA, cuadro 3.3 del libro de Alcantarillado.
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Diámetro nominal
Ancho
Bd (cm)
(cm)
(pulgadas)
61.0
24
130
76.0
30
150
91.0
36
170
Fuente: Manual de MAPAS, Datos Básicos, Tabla 10.
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Profundidad
H (cm)
165
185
210
Espesor de
Plantilla (cm)
13
14
15
 Pozos de Visita.
a) La separación máxima entre los pozos de visita debe ser la adecuada para facilitar las
operaciones de inspección y limpieza. Se recomiendan las siguientes distancias de
acuerdo con el diámetro.
o En tramos de 20 hasta 61 cm de diámetro, 125 m.
o En tramos de diámetro mayor a 61 cm y menor o igual a 122 cm, 150 m.
o Estas separaciones pueden incrementarse de acuerdo con las distancias de
los cruceros de las calles, como máximo un 10%.
b) Para los cambios de dirección, las deflexiones necesarias en los diferentes tramos de
tubería se efectúan como se indica a continuación:
o Si el diámetro de la tubería es de 61 cm o menor, los cambios de dirección
son hasta de 90 grados, y deben hacerse con un solo pozo común.
o Si el diámetro es mayor de 61 cm y menor o igual que 122 cm, los cambios
de dirección son hasta 45 grados y deben hacerse con un pozo especial.
o Si se requieren dar deflexiones más grandes que las permitidas, deberán
emplearse el número de pozos que sean necesarios, respetando el rango de
deflexión permisible para el tipo de pozo.
 Estructuras de caída, en el cuadro siguiente se indica que tipo de caída debe
construirse dependiendo del diámetro de la tubería y cual es la altura máxima que
debe tener dicha caída.
Cuadro 11. Pozos de visita con caída especial.
Diámetros
(cm)
Libre en pozo común
Diámetro de entrada y
o especial 1
salida 30 a 76
Diámetro de entrada y
Pozo con caída
salida 30 a 76
Diámetro de entrada y
Estructura de caída escalonada
salida mayor de 76
Fuente: Manual MAPAS, Alcantarillado tabla 3.6, CONAGUA.
Tipo de caída
Altura de la caída
(cm)
Un diámetro
(el mayor)
150
250
 Interceptores. Se diseñarán en función del caudal del colector a captar.
 Diseño de instalaciones mecánicas y eléctricas. Se consideraran los criterios de
diseño establecidos en los manuales de Diseño de instalaciones mecánicas, Diseño
de instalaciones eléctricas y Selección de equipo electromecánico.
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 Tuberías a presión. Se deben considerar los criterios establecidos en los manuales
de la CONAGUA, de Datos Básicos y Conducción, tomándose las consideraciones
necesarias por trabajar con aguas residuales, como es la revisión de la línea para
determinar las pérdidas totales, un análisis de transitorio donde se garantice que la
tubería soportara presiones extremas.
 Cada unos de los conceptos a desarrollar para la elaboración del proyecto deberá de
anexarse una especificación correspondiente y que deberá estar dentro de los
establecidos en la normatividad vigente.
La metodología para el diseño de las líneas de presión y emisor gravedad se basó en definir
de manera puntual una serie de criterios establecidos en las normas mexicanas y
experiencias del organismo operador durante la operación y mantenimiento de la
infraestructura de alcantarillado existente. Los datos que sirvieron como base fueron entre
otros: planta, perfil y secciones de topografía, plantillas de las atarjeas existentes, obtenidas
de la nivelación del brocal de pozos estratégicamente seleccionados y la inspección de las
tuberías que confluyen en él, cruces obligados con elementos como arroyos, carreteras,
construcciones, etc.
 Diseño de las estación de bombeo.
Para la elaboración del diseño de la estación de bombeo, se tomo en cuenta el manual de
Cárcamos de Bombeo para Alcantarillado Funcional e Hidráulico, editado por la
CONAGUA, edición de diciembre del 2007.
Para la determinación de la capacidad de un cárcamo la CONAGUA recomienda:
V
q
4
Donde
V = Capacidad necesaria, (m3).
 = Tiempo mínimo de un ciclo de bombeo (min).
q = Capacidad total de la bomba.
En caso de motores mayores a 200 kW se debe de considerar las recomendaciones del
fabricante.
Adicionalmente al cárcamo de bombeo, se tienen ciertos accesorios e instalaciones
complementarias que se deben tener en el sitio y son:
1) Válvulas y compuertas. Las cuales tiene la función de impedir el flujo, ya sea para un
mantenimiento, también se pueden requerir válvulas para regular un gasto o una presión
determinada, para lo cual se tienen válvulas para:
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



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Permitir el paso de flujo o detenerlo.
Regular o limitar el flujo.
Evitar el retorno del flujo.
Regular de presión y/o gastos.
2) Rejillas, con el fin de evitar que las bombas puedan obstruirse con sólidos mayores que
se encuentran muy comúnmente en el drenaje, el diseño de las mismas estar en función
del gasto y el tipo de protección que se desee dar a la bomba.
3) Automatización, se debe tener la capacidad de controlar el total sistema de bombeo, las
rejillas, el desarenador y las instalaciones en general. Aun cuando se tengan controles
automáticos, se deberán de tener controles manuales para operar.
4) Selección del tipo de bomba, se tienen bombas de una, dos o de velocidad variable, si se
tienes mas de una bomba, una con velocidad variable no es recomendable, el sistema lo
hace muy complejo.
5) Equipo eléctrico, para el diseño deberán de considerarse para cada unos de
componentes:

Tablero eléctrico. Los relés requieren calentamiento adicional cuando la temperatura
exterior es inferior a 5 ºC; La superficie de la instalación debe ser vertical y exenta de
vibraciones; Debe preservarse de ambientes húmedos y de zonas inundables.
6) Calefacción y ventilación.


Instalación de calefacción. Esto se presenta principalmente donde se pueda presentar
congelación del agua.
Instalación de ventilación. La instalación a necesaria que requiera el cárcamo debe de
ser independiente de la requerida del cárcamo.
7) Suministro de agua potable municipal. Este es básica cuando en la bomba se tienen
soportes hidráulicos; además se debe de tener una toma para las cámaras (seca y
húmeda), para limpieza de los pisos y para el riego de las áreas verdes.
8) Recomendaciones generales: El edificio de bombas deberá instalarse fuera de la zona de
avenidas extraordinarias o debidamente protegido, para evitar la entrada del agua en el
mismo.
• Se dispondrá, en la entrada a la cámara de toma, una rejilla que retenga las impurezas
gruesas en función de la tubería de succión y capacidad de la bomba, así mismo se deberá
instalar un desarenador para retener los sólidos pesados como el caso de arenas que se
arrastran en las aguas pluviales.
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• Los conductos de succión, construidos generalmente en fundición o en acero, estarán
provistos de la correspondiente válvula de pie y accesorios necesarios para acomodar su
sección al orificio de la bomba.
• El edificio destinado a proteger las bombas, deberá ser de fácil acceso, bien iluminado,
bien aireado y con espacio suficiente de modo que se pueda circular libremente alrededor
de los equipos. Se construirá, siempre que la variación del nivel freático lo permita.
• Se tendrán en cuenta, tanto en el estudio como en la obra, los cimientos y al terreno, para
evitar las posibles consecuencias debidas a las vibraciones de las máquinas.
• Si el caudal es pequeño y los equipos de poco volumen, éstos podrán ubicarse en pozos de
registro sobre el colector.
• Las centrales enterradas serán impermeables y sus paredes interiores y pisos lisos y
lavables. Las canaletas que en el suelo sirvan de paso a las líneas eléctricas o tuberías, se
cubrirán con rejillas de celdas de aluminio.
Las puertas serán de amplitud suficiente para dar paso a las piezas o equipo de mayor
tamaño. En caso contrario se preverán salidas especiales.
• Se instalarán grúas-viajeras para el manejo de las piezas, en las instalaciones cuya
importancia así lo requieran.
• En los cárcamos de bombeo secos, con excepción de los más pequeños, se debe instalar
escaleras de acceso, construidas de acero galvanizado o aluminio de rigidez suficiente. Las
escaleras de mano solamente se instalan cuando lo permitan las especificaciones vigentes y
no sea posible construir una escalera convencional. No deben utilizarse escaleras verticales
ni circulares.
Para evitar la corrosión es necesario emplear metales con bajo potencial, como el cromo. La
oxidación de equipos de acero al carbono no se produce en el aire cuando su humedad
relativa es inferior al 60% y 50% en atmósfera salina. Con agua y presencia de oxígeno la
oxidación es continua. Para aguas normales el acero inoxidable es suficientemente
resistente, pero no con aguas de mar, que por el contenido de cloruros ataca a los aceros
inoxidables normales al cromo.
Green Building Practice.
Para la elaboración del proyecto se consideraran los procesos de construcción sustentable
(Green Building Practice) y los lineamientos marcados por la EPA (Environmental
Protección Agency), que entre otras cosas mencionan:
Los materiales de construcción:
 Contengan material reciclado.
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
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Sean Biodegradables.
Hechos de material ecológicamente adecuados y no produzcan emisiones toxica o
nocivas al medio ambiente.


Que sean obtenidos usando técnicas de conservación de recursos naturales.
Aplicando prácticas y métodos constructivos que utilicen estrategias de reuso, reducción
de desecho y disminuyan los impactos ambientales durante el proceso de demolición,
construcción o remodelación.
Incorporando métodos de diseño y equipamiento que incluyan ahorro de energía y
conservación del agua.
Incorporando jardinería y plantas con el entorno ecológico.
Cumplir con la normas establecidas en relacionadas al medio ambiente.
Para lo cual para cada una de la etapas de diseño, deberán de considerarse el documento en
mención aplicado al entorno y considerando los materiales existentes en la región.
Dentro de los lineamientos para una edificación sustentable son:

División 02 “Construcción de obras”. Donde se ve la necesidad de emplear los
materiales que se encuentran en la región y aquellos que no lo fueren, su empleo para el
reuso.

División 03 “Concreto”. El concreto es un material durable y el mejor empleo de el.
En el ANEXO 1 los procesos de construcción sustentable y en el Anexo de “Documentos
de concurso” se presentan las especificaciones particulares de los distintos materiales
usados para el proyecto.
4.2.1 Cárcamos de Bombeo.
De acuerdo a los gastos determinados en la tarea 1 “Investigaciones Preliminares
(Anteproyecto)” donde se calculan las áreas de influencia de los subcolectores y colectores
y los gastos de diseño, esto datos serán la base para el diseño de los cárcamos, en la tabla
siguiente se presenta el cuadro resumen de gastos de diseño, determinados en el estudio
“Investigaciones Preliminares (Anteproyecto) y Proyecto Ejecutivo del Cárcamo de
Bombeo y Emisor de Aguas Residuales para Nogales, Sonora”.
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Cuadro 12. Capacidad de regulación de los cárcamos.
Inicio operaciones
Condiciones
(2007)
proyecto
(2027)
Concepto
l/s
Cárcamo Rastro-Tecnológico
Qmín + Infiltración
71.17
107.55
Qmed + infiltración
142.34
215.10
Cárcamo Virreyes
Qmín + Infiltración
171.45
199.02
Qmed + infiltración
342.91
398.04
Fuente: Tarea 1 “Investigaciones Preliminares (Anteproyecto) y Proyecto Ejecutivo del Cárcamo de Bombeo
y Emisor de Aguas Residuales para Nogales, Sonora”.
En la figura siguiente se muestra el esquema de funcionamiento del los cárcamos de
bombeo y su interrelación con las líneas a presión y emisor.
Proceso de Construcción Sustentable (Green Building Practices).
Para desarrollar el proyecto ejecutivo de las Estaciones de bombeo y en cumplimiento a los
términos de referencia, se estarán considerando los “lineamientos para Edificación
Sustentable”. Su finalidad principal es la conservación, protección y mejoramiento del
medio ambiente; es decir que el proyecto sea sustentable y pueda ser candidato a recibir
apoyo por las distintas dependencias como la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA),
Agencia de protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), El Banco de Desarrollo de
América del Norte (BDAN) entre otras.
Los términos claves para la sustentabilidad en un proyecto son:

De construcción.

Gestión responsable.

Materiales de contenido reciclado.

Recurso no renovable.

Recurso renovable.

Sustentabilidad.
El proceso consiste principalmente en: Proyecto de Agua y saneamiento de aguas
residuales; Construcción de Obras; Concreto; Mampostería y Construcción Especial.
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Interceptor.
El cárcamo 1 está proyectado para recibir aguas del subcolector Tecnológico y, el cárcamo
2 del colector Ruiz Cortínez, para lo cual se tendrán que hacer interceptores de los
colectores y captar el agua residual a su respectivo cárcamo.
El Interceptor Tecnológico, consiste en tomar una derivación del sub-colector del mismo
nombre, y se requiere de la construcción de una caja vertedor para derivar al cárcamo con
tubería de 61 cm para llevarla a un canal encofrado de 76 cm de ancho que es el encargado
de llevar el agua residual al sistema de rejillas; con el fin de controlar la entrada de flujo, se
proyecta la instalación de una válvula tipo cuchilla, la cual estará al inicio del interceptor y
se operará solo para cortar el suministro en el caso de alguna falla en la estación de
bombeo. En el plano EB-NOG-FYE1-1 se presentan los detalles de la obra para interceptar
el agua residual y en el plano EB-NOG-VERT1-1 se muestra el diseño del vertedor.
Debido a que en el subcolector tecnológico se detectaron dos tuberías de 30 cm cada una,
se propone que aguas arriba de la caja vertedora se unan ambas tuberías y se aumenta el
diámetro a 76 cm, es decir se aumentara el diámetro de la tubería para evitar cuellos de
botella y con ese diámetro sé continuará hasta entroncar en la Av. Álvaro Obregón. La obra
esta proyectada a base de tubería de PVC corrugado de marca CONTECH A-2000 o
similar.
En el ANEXO C “Cálculos Hidráulicos”, se presenta los resultados del análisis hidráulico
realizado a los interceptores y en el plano EB-NOG-IN1-1 se presenta el trazo y sus
cantidades de obra.
Para la elaboración del proyecto se tomo en cuenta el plano proporcionado por la dirección
técnica del OOMAPAS, donde se indican el trazo y la nivelación del drenaje existente.
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Figura 6. Interconexión del subcolector Tecnológico.
El Interceptor Ruiz Cortínez; para este se requiere realizar un cruces a las vías del
ferrocarril y a la Av. Álvaro Obregón, el colector cuenta con una tubería de 61 cm y se
captara por medio de un vertedor (ver plano EB-NOG-VERT2-1), la tubería esta
proyectada de 76 cm de PVC corrugado, en la parte correspondiente al cruce en el capitulo
4.2.2.3 se presenta la descripción a los cruces y el procedimiento empleado, además en los
planos EB-NOG-PCC-1 y EB-NOG-PCC-2 se presentan los detalles de cruce.
El interceptor cuenta con un desarrollo de 464.5 m, para la interconectar el drenaje se
tomaron las lecturas de los pozos de visita de la obra que actualmente esta en proceso de
rehabilitación, en el plano EB-NOG-IN-1 se presenta el desarrollo del interceptor y la
cuantificación requerida para su construcción.
De la misma manera que en el interceptor Tecnológico, se proyecta una válvula de tipo
cuchilla para cortar el flujo al cárcamo en caso de que presentara un problema en el
cárcamo de bombeo.
En el ANEXO C “Cálculos Hidráulicos”, se presenta los resultados del análisis hidráulico
realizado al interceptor y en el plano EB-NOG-FYE2-1 se muestra la llegada del
interceptor al sitio del bombeo captado por medio de un canal que lleva el agua residual a la
rejilla.
Debido a que este cárcamo recibirá el agua residual del cárcamo 1, se proyecta la
construcción de una estructura de llegada, esta agua se verterá de manera directa al cárcamo
debido a que ya paso el proceso del pre-tratamiento (rejillas y desarenador), en el plano EBNOG-CAJA2-1 se presenta el detalle constructivo de la caja.
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Figura 7. Interconexión del colector Ruiz Cortínez.
NOTA: La imagen izquierda corresponde al interceptor del cárcamo 1 y la imagen de la derecha al interceptor
del cárcamo 2.
4.2.1.1 Proyecto Funcional.
Las estaciones de bombeo proyectadas presentan cada uno de los componentes mínimos
requeridos para un funcionamiento correcto y fueron adaptados a las condiciones de cada
uno de los sitios seleccionados, para la descripción del proyecto funcional como primera
etapa se presenta la descripción de cada uno de los componentes de la estación y su
justificación respecto a su diseño.
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CÁRCAMO 1.
Como se menciona, este cárcamo se proyecta a dentro de las instalaciones del parque de
béisbol ubicado sobre la Av. Tecnológico; se cuenta con un área disponible de 674.34 m2, a
pesar de ser una área aceptable, se presentan restricciones a tener una área esbelta, de
acuerdo a esto se propuso la distribución presentada en la lámina 4.
En la distribución del cárcamos se hizo en base a los componentes mínimos que debe tener
un cárcamo de estas características y que pueda funcionar: rejilla para eliminación de
basura, desarenador (Nogales es una localidad donde se presenta demasiada arena que se
infiltra en el drenaje existente), equipo mecánico (bomba, múltiple de descarga,
accesorios), un sistema de interconexión de las diferentes estructuras, edificios para los
controles eléctricos, caseta de vigilancia, tuberías o canales de interconexión, área para
maniobras, áreas verdes.
Para esta estación de bombeo por lo estrecho del sitio se propusieron tres entradas, una es
para el mantenimiento que se dará al cárcamo de bombeo, un segundo acceso para atender a
la rejilla mecanizada y al desarenador, el cual tendrán visitas periódicas durante el día y
finalmente al acceso al edificio eléctrico.
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Lámina 4. Distribución de los componentes del sistema en el cárcamo 1 . insertar lámina 4.
Fuente: Elaboración propia.
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CÁRCAMO 2.
El sitio se proyecta a espaldas del Monumento a Luís Donaldo Colosio, sobre la Av. Álvaro
Obregón y esquina con calle Olimpia, el sitio cuenta con un área de 1,129.32 m2, de la
misma manera que en cárcamo 1 se proyectaron: sistema de rejillas, un desarenador, la
instalación mecánica y una sistema de interconexión entre los diferentes componentes, un
edificio para los controles eléctricos, caseta de vigilancia, tuberías o canales de
interconexión, área para maniobras, áreas verdes se adiciono un edificio para un taller
donde se pueden realizar reparaciones menores, un edificio administrativo (considerando
que se esta proponiendo un sistema automatizado que se controle a base de telemetría) y
por la complejidad del bombeo se ubico un sistema de cámaras de aire su función será la de
proteger la tubería de la línea a presión.
Cabe mencionar que este cárcamo recibirá el agua bombeada del cárcamo 1 y agua
proveniente del colector Ruiz Cortínez por lo cual se presentan dos llegadas al sitio y serán
de manera independiente, el de la línea de presión 1, alimenta de manera directa a cárcamo
de bombeo y el interceptor del colector Ruiz Cortínez recibirá el pre-tratamiento del
sistema de rejilla y desarenador. En la lámina 5 se presenta la distribución de la estación de
bombeo.
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Lámina 5. Distribución de los componentes del sistema en el cárcamo 2. insertar lámina 5.
Fuente: Elaboración propia.
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Conforme al arreglo del cárcamo de bombeo, a continuación se presenta la descripción de
cada uno de sus componentes, criterios de selección y cálculos correspondiente para la
determinación de las capacidades.
Partes constitutivas del Cárcamo de bombeo.
Los sitios de los cárcamos de bombeo se compones de los siguientes elementos:
Cárcamo de bombeo 1. Cárcamo de bombeo 2.
Estructura de llegada.
Líneas de interconexión.
√
√
Rejillas mecanizadas.
√
√
Desarenador.
√
√
Cárcamo.
√
√
Marco de izaje y polipasto (cárcamo)
√
√
Equipo de bombeo.
√
√
Instalación mecánica.
√
√
Edificio p/Instalaciones eléctricas.
√
√
Caseta de vigilancia.
√
√
Edificio administrativo.
√
Taller.
√
Área de maniobras.
√
√
Áreas verdes.
√
√
Pasillos.
√
√
Marco de izaje y polipasto (desarenador)
√
√
Equipo de protección de línea a presión.
√
A continuación se presenta una descripción general de las obras propuestas en cada uno de
los sitios.
Estructura de llegada. Para ambos sitios se propuso una caja vertedor para controlar el
gasto, sobre todo cuando este se presente como el máximo instantáneo y el máximo
extraordinario, las bombas para el cárcamo 1 los equipos de bombeo están diseñados para
un gasto de 127 l/s cada una y operando el máximo de equipos (tres), un gasto de 380.70 l/s
y para el cárcamo 2, las bombas tienen una capacidad de 277 l/s cada una y trabajando las
tres dan un gasto máximo de 752.30 l/s.
La selección de un vertedor contra una válvula o compuerta automatizada es por cuestiones
de economía tanto para construcción como para operación y mantenimiento.
Los vertedores fueron diseñados con contracciones laterales basados en la fórmula de
Francis donde
Q  C * L * H 3/ 2
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Donde
C = Descarga en m3/s.
L = Longitud de la coronación o cresta.
H = Altura en metros.
La literal C se cálculo a partir de de Hegly de vertedores rectangulares con contracción
lateral.
La caja vertedor del cárcamo 1, cuenta con una sección rectangular de 3.70 x 2.60 m con
muros de 20 cm de ancho y una altura de 3.00 m a base de concreto armado de f/c = 250
kg/cm2, armado con varilla del #3 @ 20 cm; la losa de cimentación y superior tienen un
ancho de 20 cm, los vertedores esta formados; para la alimentación al cárcamo con placa de
acero laminado de 1/8” (3.18 mm) de espesor con una dimensión de 0.90 m de base por
0.20 m de altura y para continuar el flujo sobre el subcolector de b = 4.03 m y h = 0.20 m.
Para la soldadura de las placas se hará con electrodos de la serie E-60 conforme la normas
AWS vigente.
En el plano EB-NOG-VERT1-1 se presenta las características y dimensiones de la
estructura y en el anexo C de cálculos la simulación conforme a los gastos de proyecto.
La caja vertedor para el cárcamo 2, cuenta con una sección de 3.25 x 2.60 m y una altura de
2.70 m, a base de muros de 20 cm de ancho construidos a base de concreto armado de f´c =
250 kg/cm2, armados con varilla del #3 @ 20 cm, la losa de cimentación y superior de la
estructura es de 20 cm, debido a la ubicación del vertedor que es sobre un arroyo en el
sentido de entrada y salida se le construirá una estructura de mampostería para evitar que
durante el paso del agua afecte la estructura.
Los vertedores esta formados; para la alimentación al cárcamo con placa de acero laminado
de 1/8” (3.18 mm) de espesor con una dimensión de 0.80 m de base por 0.20 m de altura y
para continuar el flujo sobre el subcolector de b = 2.23 m y h = 0.20 m. Para la soldadura de
las placas se hará con electrodos de la serie E-60 conforme la normas AWS vigente.
En el plano EB-NOG-VERT2-1 se presenta las características y dimensiones de la
estructura.
En el Anexo C “cálculos hidráulicos” se presenta la modulación del caudal en función a los
gastos que se presentan en el subcolector Tecnológico y el colector Ruiz Cortínez,
determinados en los estudios básicos.
Líneas de interconexión. En ambas estaciones de bombeo se proyectan diferentes
estructuras como el cárcamo de bombeo, rejilla para eliminar sólidos, desarenador y
vertedores de llegada para controlar el flujo hacia los bombeo para lo cual es necesario la
construcción de líneas de interconexión a base de canales encofrados y tuberías.
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Para el cárcamo 1 en el plano EB-NOG-FYE1-1 se presentan planta y perfil hidráulico para
interconectar las diferentes estructuras y las estructuras adicionales requeridas para realizar
deflexiones y para el cárcamo de bombeo 2 en los planos EB-NOG-FYE2-1 se presentan
las estructuras de interconexión y en el plano EB-NOG-CAJA2-1. La estructura de llegada
para recibir el al agua bombeada desde el cárcamo 1.
Rejillas mecanizadas. Con el fin de evitar el paso de sólidos que puedan afectar en el
funcionamiento de los cárcamos de bombeo.
Las rejillas propuestas en ambos cárcamos son de la marca AFRAMEX o similar y están
proyectadas para trabajar con una velocidad de 0.35 a 1.00 m/s, las rejillas se componen de
un bastidor, un enrejado fijo modular, un sistema de guías naturales, un mecanismo de
elevación, un rastrillo para la evacuación de desechos y eyector mecánico para limpieza de
rejillas, una caja con terminales NEMA 4X y un equipo de protección y control eléctrico.
En las especificaciones se anexan las particulares de las rejillas y su manual de operación.
Desarenador. En ambos sitios se propuso la instalación de un desarenador para la
eliminación de sólidos (arenas), la estructura consiste en un tubo de entrada que alimenta a
una tolva, donde por medio de decantación depositada las partícula en la parte baja, por
medio de un tornillo espiral sin eje va ascendiendo los sedimentos ya que estas esta
colocado en forma inclinada hasta descargarlo a un deposito.
Por el nivel de llegada de los colectores, estas estructuras estarán profundas con lo cual se
proyecta la construcción de una estructura tipo cisterna abierta, que servirá para alojar al
equipo y con el fin de evitar que pase agua de lluvia a la estructura en temporadas de lluvia
se le construirá una techumbre.
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Figura 8. Estructuras propuestas para los dos desarenadores.
La imagen de la izquierda corresponde a la estructura propuesta en la estación de bombeo 1 y la de la derecha
para la estación de bombeo 2.
En los planos EB-NOG-ESC1-5 y EB-NOG-ESC2-5 se presentan las estructuras para el
desarenador 1 “béisbol” y el desarenador 2 “Colosio” respectivamente.
Cárcamo. Estas diseñados a base de una estructura rectangular con concreto hidráulico,
sobre su diseño y características se presenta en el capitulo de cárcamos de bombeo
“dimensionamiento”.
Marco de izaje y polipasto (cárcamo). Debido a que se proyectan bombas del tipo
sumergible y que requerirán un mantenimiento periódico, para ambos sitios se diseño la
construcción de estructuras para instalación y desinstalación de los equipos de bombeo y
las columnas de descarga, en los planos de EB-NOG-ESC1-2 y EB-NOG-ESC2-2 se
presentan los diseños propuesto para el cárcamo 1 y 2 respectivamente y en el capitulo
4.2.1.5 Proyecto Estructural se presenta la justificación del diseño.
Equipos de bombeo. Se instalaran bombas del tipo sumergible en total son cuatro equipos
uno estará de reserva; Para el cárcamo 1 tienen una capacidad de 127 l/s cada una y para el
cárcamo 2 de 277 l/s, en el capitulo 4.2.1.2 Proyecto mecánico se presenta una descripción
detallada del equipo a emplear.
Instalación mecánica. La tubería propuestas tanto en la columna como en el tren de
descarga y múltiple es a base de acero a l carbón, se propone la instalación de juntas
dresser, válvulas de seccionamiento tipo mariposa y check en el 4.2.1.2 Proyecto mecánico
se presenta una descripción detalla de la instalación proyectada.
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Edificios p/instalaciones eléctricas. Para estos edificios esta propuesto para alojar el
sistema de trasformadores requeridos, los bancos de capacitores, el centro de control y la
planta de emergencia en los capítulos 4.2.13 proyecto eléctrico se presenta el diseño
eléctrico, en el capitulo 4.2.1.4 “Proyecto arquitectónico” se presenta el arreglo
arquitectónico del edificio y el capitulo 4.2.1.5 “proyecto estructural“ se presentan las
características constructivas de edificio.
Caseta de Vigilancia. Debido a que en ambos cárcamos cuentan con instalaciones
delicadas es necesarios se tenga vigilancia permanente las 24 hrs, de la misma manera en
los capítulos 4.2.1.4 y 4.2.1.5 se presentan las características de cada una de las casetas
propuestas.
Edificio administrativo. Este solo se proyecta para el cárcamo 2 que es donde se tendrán
las instalaciones generales de telemetría, una oficina y una pequeña sala de juntas en los
capítulos 4.2.1.4 y 4.2.1.5 se presentan las características propuestas en el edificio.
Taller. De la misma manera este edificio solo esta proyectado para el cárcamo 2 que es
donde se llevaran a cabo las operaciones de mantenimiento para ambos cárcamos en los
capítulos 4.2.1.4 y 4.2.1.5 se presentan las características propuestas en el edificio.
Área de maniobras, áreas verdes y pasillos. Los espacios destinados para la realización de
maniobras en ambas estaciones de bombeo son a base de pavimento asfáltico.
En el caso del cárcamo 1 por los estrecho de sus instalaciones se proyectan tres accesos, el
primero es la entrada general y mantenimiento a desarenador y rejilla y el segundo acceso
es para dar mantenimiento a los equipos instalados en el cárcamo de bombeo y finalmente
el tercero el para el acceso a dar mantenimiento a las instalaciones eléctricas mantenimiento
de los equipos de bombeo. Por es desnivel que se presenta en la calle se propuso un corte
en la parte alta y relleno en la parte baja para tener una elevación de piso en promedio de
1,212.40 m.s.n.m. En el plano EB-NOG-ACC1-1 se presenta la nivelación diseñada para la
estación de bombeo 1 y en el plano EB-NOG-AC1-2 se muestra la distribución de las áreas
destinadas a las maniobras, las áreas verdes y los pasillos asignados.
En la estación de bombeo 2 solo se cuenta con un acceso, el cual esta a espaldas del
monumento a Colosio, el piso esta proyectado sobre la elevación 1,226.50 m.s.n.m. en el
plano EB-NOG-AC2-4 se presenta la distribución de las áreas destinadas a las maniobras,
las áreas verdes y los pasillos asignados.
Marco de izaje y polipasto (desarenador). Debido a que se estarán generando arenas y que
el desarenador esta enterrado, se proyecta la construcción un polipasto manual, el objetivo
es sacar arenas depositadas en un contenedor para vaciarla a un contenedor principal de
donde el vehiculo dispondrá para sacar fuera del sitio los residuos generados, en el planos
EB-NOG-ESC1-5 y EB-NOG-ESC2-5 ubicados en las estaciones de bombeo 1 y 2
respectivamente.
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Equipo de protección de línea a presión. Por la presión de trabajo que tendrá la línea a
presión 2 se proyectan dos cámaras de aire para controlar sobre presiones y sub presiones
en el proyecto mecánico se presentan los accesorios propuestos y en el plano EB-NOGFC2-1 se presentan las dimensiones y ubicación del equipamiento.
Cárcamos de bombeo “Dimensionamiento”.
Para el dimensionamiento del cárcamo de bombeo, se realizó empleando las
recomendaciones emitidas por la CONAGUA en sus Manuales diseño de instalaciones
mecánicas y cárcamos de bombeo para alcantarillado funcional y pluvial (edición 2007),
considerando que en ambos cárcamos se manejan gastos considerables y las presiones a
vencer, además se considero que:

La velocidad de llegada al cárcamo.

Si las velocidades no se cumplen y son mayores, considerar transiciones necesarias.

El tipo de bomba a emplear (vertical o sumergible) y forma de operar (de velocidad
variable o constante).

Realizar una buena selección en cuanto a rejillas a instalar y que pueden ser de
apertura grande y de secundarias o finas.

Para la selección del volumen mínimo se considerara que el tiempo máximo de
retención, no debe ser mayor a 30. min.

QT
donde V es el volumen del
4000
cárcamo (m3); T es la duración mínima de un ciclo de bombeo y Q e el gasto de la
bomba en l/s. Este dato dependerá si de tiene datos principales del proveedor de los
equipos.

Se realizó consideraciones de las dimensiones de los cárcamos empleando las
recomendaciones del Instituto de Hidráulica de los Estados Unidos (método
Americano) o el de la Asociación Británica de Investigaciones Hidromecánicas
(BHRA), el primero esta recomendado para bombas con gastos mayores a 190 l/s,
por lo cual solo se empleara el método británico.

Como alternativa al cálculo del volumen mínimo se presentaran el
dimensionamiento, por medio del método BHRA y el americano. En ambos
métodos, se recomienda que si no se tiene el diámetro de la campana de succión
determinada el fabricante, que de acuerdo al gasto se puede determinar por la
siguiente figura.
El volumen mínimo será igual a…. V 
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Figura 9. Determinación de la campana de succión por el método BHRA.
Fuente: Gráfica obtenida del manual de Diseño de instalaciones mecánicas de la CONAGUA.
El método americano, esta considerado para cárcamos con bombas que tengan un gasto
superior a 190 l/s, por lo cual se aplicará solo para el cárcamo 2. En el Manual de diseño de
instalaciones mecánicas, emitido por la CONAGUA se presentan las gráficas de la 5.10 a la
5.17 para el dimensionamiento del cárcamo de acuerdo al método BHRA.
Figura 10. Dimensiones recomendadas según el método BHRA.
Fuente: Datos obtenidos del Manuel de de Diseño de instalaciones mecánicas de la CONAGUA.
El diámetro de la succión: D = fig. 17. manual de CONAGUA.
Ancho de la cámara de bombeo A = 2D.
Longitud de la cámara Y = 4D.
Distancia del eje de la bomba al muro posterior B = 3/4D.
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Distancia de la campa al piso C = 0.5D.
Sumergencia S = 1.5D; Se recomiendo que S = 2D.
Para el amartelamiento = 0.5D.
Nota: es importante que las dimensiones principales se deberán de estar en función del tipo
de bomba, el diámetro de succión y las recomendaciones del fabricante.
Para determinar el tiempo de funcionamiento, se calculo por medio de la formula:
tr 
VR
QB  QENT
Donde…. tr = tiempo de funcionamiento.
VR =Volumen de regulación.
QB = Gasto de la bomba.
QENT = Gasto de entrada.
El tiempo de llenado del cárcamo con la bomba para se obtiene de:
t11 
vR
QENT
Donde… t11 = tiempo de llenado (min).
Para determinar el cálculo del ciclo para una bomba será por medio de:
t  t r  t11
COMPARATIVO DE SELECCIÓN DEL TIPO DE BOMBA A EMPLEAR.
Determinadas las características requeridas de bombeo, se realizó la búsqueda de equipos
comerciales, considerándose el tipo de bomba que se selecciona (vertical o sumergible) y la
forma de trabajo (de velocidad variable y constante), para la selección de las bombas se
considero las ventajas y desventajas que se presentan:
Cuadro 13. Cuadro comparativo para selección de bomba a elegir.
Bomba/motor
Tipo Vertical
Observaciones
Requiere mayor dimensión del cárcamo debido a:

Por el tipo de succión se requiere más separación entre los equipos para
evitar vértices y se tengan problemas de cavitación.

Para dar un mantenimiento a algunos de los equipos y no interrumpir el
funcionamiento de los cárcamos requiere de la construcción de mamparas o
compartimientos en cada uno de los equipos con el fin de aislarlos no se
tenga que parar el bombeo.

Requiere un tirante mínimo

mayor que una bomba sumergible para evitar problemas de cavitación, esto
ocasiona aumentar la dimensión del cárcamo.
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Bomba/motor
Observaciones

Presenta más pérdidas físicas que una bomba sumergible.

Son menores las eficiencias, por lo tanto requieren de mas potencia; esto
repercute un mayor costo por operación y mantenimiento.

En el caso de presentar una inundación en el sitio, este tipo de bomba se
pueden afectar.
Requiere menor dimensión del cárcamo debido a:

Por el tipo de succión a la succión se requiere una menor separación.

Para un mantenimiento a algunos de los equipos no requiere de la
construcción de mamparas o compartimientos en cada uno de los equipos
con el fin de aislarlos, por lo cual puede realizarse durante la operación del
bombeo.

Requiere un tirante mínimo inferior respecto a la bomba vertical por lo
tanto reduce los problemas de cavitación.
Sumergible
con

Presenta pérdidas físicas menores que una bomba vertical.
cámara húmeda

Son mayores las eficiencias, por lo tanto requieren de menos potencia; esto
repercute un menor costo por operación y mantenimiento.

Por su elimina el calor y el ruido. Sobrecalentamiento y vibraciones que
generan mucho ruido son problemas corrientes en las instalaciones de
bombas tradicionales. Una vez sumergida, una bomba es prácticamente
silenciosa, gracias a su motor sellado. Y el calor generado por el motor se
transfiere lejos de la bomba mediante el líquido bombeado que también
actúa como refrigerante.
Requiere mayor dimensión del cárcamo debido a:

Debido a que requiere una cámara adicional lo cual incrementa la
dimensión de la estructura.

Para un mantenimiento a algunos de los equipos no requiere de la
construcción de mamparas o compartimientos en cada uno de los equipos
con el fin de aislarlos, por lo cual puede realizarse durante la operación del
bombeo.
sumergible
con

Requiere un tirante mínimo inferior respecto a la bomba vertical por lo
cámara seca
tanto reduce los problemas de cavitación.

Presenta pérdidas físicas menores que una bomba vertical.

Son mayores las eficiencias, por lo tanto requieren de menos potencia; esto
repercute un menor costo por operación y mantenimiento.

Se tiene el riego que si se inunda la cámara, pueda afectarse el equipo, pues
es un problema muy recurrente en estas estructuras.
Nota: Este cuadro se hizo en base a los requerimientos particulares para este proyecto.
Cuadro 14. Comparativo. Bomba con velocidad constante Vs. con velocidad variable.
Bombas de velocidad variable
Se recomienda cuando se trabajan con altura
geométricas pequeñas y pérdidas por fricción altas.
Bombas de velocidad constante
En comparación, un sistema que tenga una altura
geométrica elevada y pocas pérdidas por fricción
es más adecuado para el uso de varias bombas que
funcionen en paralelo para el caudal del proyecto.
Una reducción pequeña de la velocidad de la
bomba reducirá la carga sobre la misma por debajo
de la altura geométrica del sistema.
Fuente: Datos extraídos del manual de cárcamos para bombeo de alcantarillado, Funcional e Hidráulico.
En base a estos criterios, se decidió por el empleo de una bomba sumergible
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COMPARATIVO PARA DETERMINAR LAS DIMENSIONES DEL CÁRCAMO DE BOMBEO
DEL CÁRCAMO 1 “PARQUE DE BÉISBOL”.
Se propusieron tres bombas con un gasto de 127 l/s c/u y una de reserva de las mismas
características.

Dimensionamiento en base al método Británico (BHRA). Para este cárcamo, no se
considero el método americano ya que se esta proponiendo a base de bombas menores
a 190 l/s y este aplica para bombas mayores a este gasto.
Diámetro de la succión D = 200 mm, dato proporcionado por la fabricante D = 0.2 m.
Ancho de la cámara de bombeo A = 2D; A = 0.4 m.
Longitud de la cámara Y = 4D =; Y = 0.8 m.
Distancia del eje de la bomba al muro posterior B = 3/4D; B = 0.15 m.
Distancia de la campa al piso C = 0.5D; C = 0.1 m.
Sumergencia S = 1.5D; Se recomiendo que S = 2D; S = 0.4 m.
Para el acartelamiento = 0.5D; = 0.1 m.

Dimensionamiento en base a recomendaciones del fabricante. El fabricante de las
bombas, recomienda que para diseño de este cárcamo con un ciclo de 240 segundos, en
la siguiente imagen se muestra las recomendaciones emitidas por fabricante de los
equipos de bombeo, basado en la separación mínimo entre las bombas, y las distancias
necesarias mínimas para evitar velocidades altas.
El fabricante indica que las bombas operarían con un ciclo de 240 seg (6 min), con este
dato se selecciona en función del tipo de bomba, con 240 seg. Volumen de V = 22.842 m3,
este es el volumen mínimo requerido.
En el diseño del cárcamo con la finalidad de evitar la construcción de una transición,
sugiere la construcción de una mampara frente a la llegada del la descarga. De la misma
manera recomienda el tirante mínimo necesario para que la bomba pueda trabaje.
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Figura 11. Dimensiones recomendadas por el fabricante de equipos de bombeo
300
150
B
960
A-A
300
490
C-C
C
3260
960
45°
C
960
3860
300
A
490
300
300
760
A
450
1330
1800
3810
B
F
uente: Diseño proporcionado por el fabricante de bombas Flygt.
Nota. La elevaciones esta dadas en función de la dimensión del cárcamo y no esta referida a ninguna
elevación sobre el nivel medio del mar.
SELECCIÓN DEL DIMESIONAMIENTO DEL CÁRCAMO DE BOMBEO.
Para la selección del dimensionamiento mínimo del cárcamo se considero el ciclo mínimo
indicado en los términos de referencia de un ciclo mínimo de 10 min (600 seg), nos da un
volumen de v = 57.02 m3, volumen efectivo de bombeo, considerando que la bomba
seleccionada (Flygt), el fabricante indica que el el nivel mínimo para trabajo del equipo es
de 0.88 m para que no trabaje con vacios.
De acuerdo a los dimensionamientos mínimos recomendados por el fabricante las
dimensiones del cárcamo son de 7.27 x 4.53 m (dimensiones interiores) la cota de fondo de
cárcamo es de 1,206.28 m.s.n.m, el nivel mínimo es de 1,207.26 m.s.n.m y el nivel máximo
de 1,208.26 m.s.n.m, el volumen efectivo es de 59.94 m3, se respeto las dimensiones para el
soporte de la bomba y la distancia de la mampara a la llegada del agua residual (al
cárcamo), las modificaciones se proyectaron aumentando la separación entre las bombas, se
aumento al tirante máximo y se alargo la estructura del cárcamo longitudinalmente, la parte
que se amplio es la distancia que hay entre la mampara y la estructura para soporte de la
bomba.
En el plano EB-NOG-FC1-1 se muestran las características del cárcamo del cárcamo.
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Figura 12. Dimensionamiento del cárcamo 1 seleccionado.
Fuente: Elaboración propia en base a las dimensiones recomendadas por el fabricante, adaptada a el volumen
requerido.
Los niveles de operación son operando una bomba esta entre las elevaciones 1,207.26 y
1,207.87 m.s.n.m; operando dos bombas 1,207.87 y 1,208.47 m.s.n.m y operando los tres
equipos 1,208.47 y 1,209.08 m.s.n.m.
COMPARATIVO PARA DETERMINAR LAS DIMENSIONES DEL CÁRCAMO 2 “COLOSIO”.
Para este cárcamo se propone la instalación de cuatro bombas para un gasto de 277 l/s c/u,
una de las bombas funcionara como de reserva.

Dimensionamiento en base al método Americano.
Longitud del cárcamo L = 1.65 m.
Ancho de la cámara de bombeo A = 1.00 m.
Distancia del eje de la bomba a la mampara de la compuerta Y = 1.50 m.
Distancia del eje de la bomba al muro posterior B = 0.36 m.
Distancia de la campana al piso C = 0.18 m.
Tirante de agua en la campana de succión H = 1.20 m.
Diámetro de la campana de succión = 0.56 m.

Dimensionamiento en base al método Británico (BHRA).
Diámetro de la succión D = 200 mm, dato proporcionado por la fabricante D = 0.2 m.
Ancho de la cámara de bombeo A = 2D; A = 0.4 m.
Longitud de la cámara Y = 4D =; Y = 0.8 m.
Distancia del eje de la bomba al muro posterior B = 3/4D; B = 0.15 m.
Distancia de la campa al piso C = 0.5D; C = 0.1 m.
Sumergencia S = 1.5D; Se recomiendo que S = 2D; S = 0.4 m.
Para el acartelamiento = 0.5D; = 0.1 m.
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
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Dimensionamiento en base a las recomendaciones del fabricante. El fabricante de
las bombas, recomienda que para diseño de este cárcamo con un ciclo de 450 segundos,
en la siguiente imagen se muestra las recomendaciones emitidas por fabricante de los
equipos de bombeo, basado en la separación mínimo entre las bombas, y las distancias
necesarias mínimas para evitar velocidades altas.
Con el tiempo de ciclo mínimo, se selecciona en función del tipo de bomba, con 450 seg se
tiene un volumen de v = 79.54 m3.
En el diseño del cárcamo con la finalidad de evitar la construcción de una transición, se
sugiere la construcción de una mampara frente a la llegada de la descarga. De la misma
manera recomienda el tirante mínimo necesario para que la bomba trabaje.
Figura 13. Dimensiones recomendadas por el fabricante de equipos de bombeo
300
150
B
960
A-A
300
490
C-C
C
3260
960
45°
C
960
3860
300
A
490
300
300
760
A
450
1330
1800
3810
B
Fue
nte: Diseño proporcionado por el fabricante de bombas Flygt.
Nota. La elevaciones esta dadas en función de la dimensión del cárcamo y no esta referida a ninguna
elevación sobre el nivel medio del mar.
SELECCIÓN DEL DIMESIONAMIENTO DEL CÁRCAMO DE BOMBEO.
Para la selección del dimensionamiento mínimo del cárcamo se considero el ciclo mínimo
indicado en los términos de referencia de un ciclo mínimo de 10 min (600 seg), nos da un
volumen de v = 112.85 m3.
De acuerdo a los dimensionamientos mínimos recomendados por el fabricante las
dimensiones del cárcamo son de 15.60 x 5.50 m (dimensiones interiores) la cota de fondo
de cárcamo es de 1,218.85 m.s.n.m, el nivel mínimo es de 1,219.53 m.s.n.m y el nivel
máximo de 1,220.85 m.s.n.m, el volumen efectivo es de 113.26 m3, se respeto las
dimensiones para el soporte de la bomba y la distancia de la mampara a la llegada del agua
residual (al cárcamo), las modificaciones se proyectaron aumentando la separación entre las
bombas, se aumento al tirante máximo y se alargo la estructura del cárcamo
longitudinalmente, la parte que se amplio es la distancia que hay entre la mampara y la
estructura para soporte de la bomba.
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Figura 14. Dimensionamiento del cárcamo 1 seleccionado.
Fuente: Elaboración propia en base a las dimensiones recomendadas por el fabricante, adaptada a el volumen
requerido.
Los niveles de operación son operando una bomba esta entre las elevaciones 1,219.53 y
1,219.97 m.s.n.m; operando dos bombas 1,219.97 y 1,220.41 m.s.n.m y operando los tres
equipos 1,220.41 y 1,220.85 m.s.n.m.
Para el dimensionamiento del cárcamo de bombeo, además de considerar las
recomendaciones indicadas en los términos de referencia y los criterios establecidos por la
CONAGUA, se considero las recomendaciones del equipo de bombeo a instalar, para la
selección del equipo de bombeo se realizó cotizaciones con diferentes marcas de bombas,
enviándoles los datos correspondientes a carga estática a vencer y la carga dinámica total
(CDT) y caudal requerido.
Para el cárcamo de bombeo 1, cotizó bajo un gasto mínimo de 127.0 l/s y un gasto máximo
de 381.0 l/s para operar con tres equipos de bombeo; la carga estática que se tiene es de
18.11m. medido desde el nivel mínimo de los cárcamos hasta la entrega al cárcamo 2. En la
capitulo 4.2.1.2 Proyecto mecánico se presentan las características del equipo seleccionado
Por la eficiencia de la bomba y la potencia en su motor se opto por la marca flygt, es
importante mencionar que las bombas a proyectar están para 127 l/s cada una, pero al estar
funcionando las tres la 380.10 l/s. Con estos gastos se pretende manejar el caudal aportado
por el subcolector tecnológico actual y futuro. En el anexo C “cálculo se presenta la
modulación de los equipos.
En el caso del cárcamo 2, los gastos que se manejaron fueron gasto mínimo de 277 l/s y un
máximo de 830 l/s para operar con tres equipos de bombeo y uno de reserva. La carga
estática es de 105.0 m. medido desde el nivel mínimo de los cárcamos hasta la entrega a la
caja de descarga.
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Para el cárcamo dos, solo un fabricante, presento productos necesarios para vencer las CDT
y el gasto requerido, las demás empresas manifestaron no tener un equipo que cumpla con
las características manejadas en el cárcamo 2. Las bombas son de la marca Flygt, en el
anexo de documentos de concurso “Especificaciones”, se presentan las características del
equipo, la curva de eficiencia la curva del sistema; es decir cuando están operando los tres
equipos.
Para la selección de los equipos, dentro de la variedad presentada, se considero que
presentaran la mejor eficiencia, la cual nos redituara un menor costo por operación.
Bajo el criterio de tratar de uniformizar los materiales y equipo, se propone que en ambos
cárcamos se empleen bombas de las mismas características (marcas), ya que esto le facilita
al operador de la estación de bombeo las tareas en operación, mantenimiento, reparaciones
y asistencia técnica, por ser de similares las características y forma de trabajo.
La mayoría de las veces resulta más costoso tener un sistema que trabaje con equipos de
diferentes marcas y especificaciones. En el siguiente se presentan las características
principales de los equipos de bombeo para los diferentes cárcamos.
Cuadro 15. Características principales de los equipos de bombeo seleccionados.
Descripción
Cárcamo 1
Cárcamo 2
Marca
Gasto para una bomba
Gasto operando tres bombas (l/s)
Carga Dinámica Total (m)
Bomba.
Motor
Eficiencia.
Díam. de impulsor
Total de equipos
En operación
De reserva
Flygt
127.00
380.70
28.70
NP3231 / 605
2-29-6AA
75.6
410 mm
4
3
1
Flygt
277.00
752.30
115.00
CP3240 / 865
54-66-4AA
78.9
550 mm
4
3
1
Fuente: Datos obtenidos a partir de los datos de la bomba
En los capítulos 4.2.1.2. y 4.2.1.3. sé presentan las características eléctricas y mecánicas de
los equipos de bombeo, para el arreglo funcional se toman los datos correspondientes a la
dimensiones recomendadas presentadas en la figura 10 y los ajustes del cárcamo en función
al volumen del cárcamo requerido que se presenta en la figura 11.
En el anexo C de cálculos hidráulicos se presenta el cálculo de dimensionamiento de los
cárcamos y la determinación de tiempos de funcionamientos de las bombas. En las figuras
siguientes se muestran la distribución de los cárcamos de bombeo.
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4.2.1.2 Proyecto Mecánico.
Para el diseño del tren de descarga de aguas residuales (cárcamo 1 y 2), se tomaron en
cuenta criterios como el gasto, la velocidad máxima admitida, condiciones ambientales y
tipo de fluido a manejar; Factores que ayudaron a determinar el diámetro de la tubería de
descarga y la lista de materiales hasta llegar a la línea de presión, así como las perdidas para
poder determinar la potencia de las bombas.
Para la selección del equipamiento mecánico se tomo en cuentas las normas oficiales
mexicana (correspondiente a las partes mecánicas), ASTM (American Society for Testing
of Materials), ANSI (American nacional Standard Institute), y la AWWA (American Water
Works Association) y las establecidas en los manuales de MAPAS de la CONAGUA en su
ultima edición.
BOMBAS.
Para poder hacer una buena selección en las bombas, se deben considerar factores como:
Carga Dinámica Total, gasto, eficiencia de bomba-motor. Los cálculos se realizaron
tomando por referencia el libro “Diseño de instalaciones mecánicas” de las normas de
CONAGUA.
Para la selección de la bomba se propuso como gasto para tres bombas de 322 l/s y un
equipo de reservan el cárcamo 1 y para el cárcamo 2 de 690 l/s operando tres equipos como
máximo y uno de reserva; esta fue la base para estar interactuando con los fabricantes y
buscar el equipo que trabaje con la eficiencia más óptima.
Criterios para la definición de los equipos a proyectar: Se propone que los equipos a
emplear sean de la misma marca en ambos cárcamos y con esto facilitar la operación y
mantenimiento, buscar la eficiencia más óptima y desde luego que cumplan con la
normativa vigente mencionada anteriormente.
Potencia.- Los factores importantes para determinar la potencia de la bomba son la Carga
dinámica, Gasto, Eficiencia de bomba-motor (son dados por el proveedor), todos estos ya
se conocen, una vez aplicando la formula, se arrojan resultados que para el cárcamo 1 la
potencia de las bombas es 55.96 HP y para el cárcamo 2 es de 620.59 HP. . Los cálculos
donde se aprecian los resultados antes mencionados se encuentran en Anexo C. Cálculos –
Mecánicos. Y se tomo por referencia el libro “Diseño de instalaciones mecánicas” del
manual de CONAGUA.
NOTA: Para el caso de las bombas del Cárcamo 1, te tuvieron 2 propuestas.
1.-Aguadren (Fairbanks Morse de 6” Sumergible de 100 HP) $ 64,102.02 USD.
2.-Bombas Suárez (FLYGT 8” Sumergible de 90 HP) $ 63,050.00 USD + IVA
Para el Cárcamo 2, solo llego cotización de FLYGT.
1.-Bombas Suárez (FLYGT 8” Sumergible de 580 HP) $ 179,530.00 USD + IVA
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En base a los criterios establecidos se determino que en los dos cárcamos se emplearía
bombas de la marca Flygt, ya que en el cárcamo 2, es la única que cuenta con bombas para
trabajar con carga hidráulica a vencer características y no se cuenta un equipo mas para
comparativo.
Para el cárcamo 1, la bomba del tipo sumergible de la marca flytg, producto NP 3231/605
con un diámetro de impulsor de 410 mm con motor acoplado de 67 kw (90 HP), número de
motor 35-29-6AA con una eficiencia de trabajo del 75.6%.
Y para el cárcamo 2 se tiene una bomba es del tipo sumergible de la marca flygt producto
CP 3240 /865 con un diámetro de impulsor de 550 mm con motor acoplado de 433 kw (580
HP), número de motor 54-66-4AA con una eficiencia de trabajo del 78.9%.
En el Anexo de Documentos de concurso de presenta las especificaciones particulares de
los equipos.
Pérdidas en la tubería.- Para el cárcamo 1 se obtuvieron perdidas en la tubería por
accesorios y distribución de 1.85 m. y para el cárcamo 2 de 5.88 m. Los cálculos para
determinar las perdidas fueron obtenidos mediante la formula de Darcy-Weisbach, las
longitudes equivalentes en los accesorios fueron obtenidos del libro “REDES DE
DISTRIBUCION” del manual de CONAGUA. Los cálculos donde se aprecian los
resultados antes mencionados se encuentran en Anexo C. Cálculos – Mecánicos.
Carga Dinámica.- El valor para en el cárcamo 1 es 23.44 m. y en el cárcamo 2 es 119.19
m. Los cálculos donde se aprecian los resultados antes mencionados se encuentran en
Anexo C. Cálculos – Mecánicos. Y se tomo por referencia el libro “Diseño de
instalaciones mecánicas” del manual de CONAGUA.
Figura 15. Tren de descarga del cárcamo 1 Parque de Béisbol.
Fuente: Elaboración propia, para la realización del dibujo se tomo como base el dimensionamiento de la
bombas y su descarga a la columna, recomendado por el fabricante de la marca flygt.
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Figura 16. Tren de descarga del cárcamo 2 Colosio.
Fuente: Elaboración propia, para la realización del dibujo se tomo como base el dimensionamiento de la
bombas y su descarga a la columna, recomendado por el fabricante de la marca flygt.
TUBERIA
Para la selección del tipo de tubería, se tomaron en cuenta los criterios que permitan
obtener condiciones benéficas en rendimiento y vida útil del equipo.
Material.- La tubería será de acero al carbón, ya que cuenta con alta resistencia a la
presión, impacto, corrosión, etc. Por otra parte con un buen recubrimiento se garantiza el
funcionamiento de esta por un largo periodo.
Velocidad máxima admitida.-El rango de velocidad es de (5 a 0.3 m/s), si la velocidad se
excede se provocar el deterioro por fricción del fluido contra la tubería, provocando mayor
rugosidad en la misma, que con el paso del tiempo se traduce en perdidas por fricción en la
bomba.
Gasto.- Para el caso del cárcamo 1 se manejo de 127 l/s por bomba (operación mínima) y
trabajando las tres de 380.7 l/s (operación máxima) de acuerdo a la curva del sistema da las
condiciones del fabricante y para el cárcamo 2 se tiene 277 l/s por bomba (operación
mínima) y 752.3 l/s (operación máxima), junto con la velocidad son elementales para la
elección del diámetro de la tubería. Los cálculos para determinar el diámetro se muestran
en Anexo C. Cálculos - Mecánicos, para lo cual se tomo por referencia el libro Crane,
Apéndice B-17, se aplico a DARCY WEISBACH para la determinación de las pérdidas por
fricción..
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Recubrimientos.- El recubrimiento utilizado es un primario de Epóxico catalizado (RP-6,
Norma PEMEX) y un recubrimiento de Epóxico catalizado de altos sólidos (RA-26, Norma
PEMEX). Estos fueron seleccionados por su bajo costo, buena protección anticorrosiva,
resistencia a las sales, al intemperismo y envejecimiento. El recubrimiento interior y
exterior de la tubería se llevo a cabo mediante las especificaciones 2064.01-04 de
CONAGUA que se refieren a la protección anticorrosiva para aceros.
ACCESORIOS
En la selección de los accesorios o piezas especiales se tomaron en cuenta factores como la
temperatura, golpe de ariete, intemperie y presión (360 PSI). Para poder escogerlos se tomo
en cuenta el libro “Diseño de instalaciones mecánicas” del manual de CONAGUA
MAPAS.
Columna. La columna se selecciono tubería de 12 plg de diámetro para el cárcamo 1,
previamente se reviso con 10 y 14 plg para determinar cual ofrece mejor trabajo para las
conducciones de gastos máximo y gasto mínimo y bajo el mismo criterio se selecciones
tubería de 16 plg de diámetro para el cárcamo 2, aquí se comparo con tuberías de 14 y 18
plg de diámetro.
Junta Dresser. Su función es la de permitir desplazamientos de flexión por efectos de los
cambios de temperatura.
Válvula Dúo-Check y de retención. Para el cárcamo 1, por cuestiones de limitación en
espacio por longitud de la descarga de la bomba al múltiple; y en el cárcamo 2 se utilizó
una válvula de retención de cierre lento de 16” de diámetro.
Válvula Mariposa. Su función es la de limitar el caudal ya sea por un mantenimiento que
se le dará a un equipo de bombeo.
La bomba se conecta a un una columna de 12 plg de diámetro ASTM-A-53-GR B sin
costura de 6.35 mm (1/4"), en tren de descarga es del mismo diámetro y se colocó una
válvula check de cierre lento y válvula tipo mariposa y descargan a un múltiple de 16 plg
de diámetro. En el anexo C, se presentan el cálculo de pérdidas por fricción.
MARCOS DE IZAJE Y POLIPASTO.
En el cárcamo 1, se cada bomba pesa 1,17 ton, se proyectaron perfiles estructurales IPS,
IPR para la formación de marcos que permitirán el deslizamiento del polipasto en el sentido
longitudinal y transversal respecto al cárcamo, el polipasto esta propuesto de 1.5 ton. Se
proyectan cuatro zapatas se donde se fijaran la columnas a base de IPR 10"x5 3/4"x32.73
kg/m. Para el rodamiento del polipasto se proyecta una viga IPS.
Y para el cárcamo 2, el peso de cada bomba es de 3.20 ton, los marcos están proyectados a
base de vigas IPR 14"x6 3/4"x56.54Kg/m, para desplazamiento del polipasto se
proyectaron seis zapatas, el polipasto tiene una capacidad de 5 ton, para el deslizamiento
del mismo es por medio de una Vigo IPS
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En el capitulo 4.2.1.5 de proyecto estructural se presenta una descripción mas completa del
diseño propuesto; en el Anexo de Cálculos Estructurales se presenta la revisión de la
estructuras y en el los plano EB-NOG-ESC1-2 y EB-NOG-EST2-2 se presentan los detalles
constructivos de cada una de las estructuras.
4.2.1.3 Proyecto Eléctrico.
El proyecto eléctrico ejecutivo propuesto esta diseñado para suministrar el servio eléctrico a
los siguientes elementos:
Cárcamo de aguas residuales
Una casa de fuerza
Una caseta de vigilancia
Edificio administrativo
Taller
Alumbrado exterior
Cárcamo 1
√
√
√
Cárcamo 2
√
√
√
√
√
√
√
Cárcamo de bombeo 1. Para este cárcamo se proyectan cuatro bombas centrifugas de la
marca Flygt, la operación máxima de equipos es de tres funcionales y una de reserva,
trabajando a una potencia de 67 Kw que equivalen a 90 HP.
Las bombas deberán vencer un desnivel topográfico de 18.17 m así pues obteniendo un
caudal de 127 l/s por equipo.
Los motores de menor caballaje serán de 2,1 y 0.5 HP los cuales están ubicados de la
siguiente manera:
*Rejillas
*Desarenador
*Cisterna 1
*Cisterna 2
2 HP
1 HP
0.5 HP
0.5 HP
A continuación se presentan los resultados para el cálculo eléctrico.
Distribución en Media Tensión: La distribución en media tensión se llevo acabo por
mediante estructuras del tipo TS30, AD30 y RD30/RD30 la cuales serán ancladas o
tensadas por medio de retenidas RSA y REA donde sea necesario para una buena sujeción
mecánica.
La distribución de energía a lo largo del circuito proyecto será por medio de cable calibre
3/0 ACSR. A la llegada al sitio se utilizara una estructura de transición la cual llegara a al
transformador principal para la distribución de energía dentro del sitio.
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La carga total instalada en la PTAR será de 370 KW el cual se muestra en el diagrama
unifilar presentado.
Subestación Eléctrica: La subestación eléctrica denominada TR-1 es una subestación
eléctrica tipo pedestal, trifásica con una tensión en el primario de 13.2 KV y una tensión
en el secundario de 440/220, de operación radial y en conexión delta estrella.
Con una capacidad de 500KVA la cual alimentara el cárcamo de bombeo, a las cargas de
alumbrado y contactos también por medio del TR-2 el cual tendrá una capacidad de 15
KVA, el cual alimentara al alumbrado interior y exterior del sitio.
La llegada a la subestación TR-1 será por medio de cable 1/0 XLP 15 KVA y para el TR-2
será con conductores calibre 6AWG para las Fases y 4 AWG para la tierra y alimentada
por medio del TR-1.
Diagrama unifilar General. El diagrama muestra las canalizaciones, conductores, medios
de protección y caída de tensión entre otras cosas de lo cual mencionaremos lo siguiente:
Cuadro 16. Cuadro eléctrico de cárcamo 1.
Elemento
que se
alimenta:
calibre
Protección
N° de
Conductor
N° de
de la
Numero
del
conductores
a Tierra conductores
Fase
de Fases
circuito
por fase
AWG
tierra
AWG
amperes
Fusible
1/0 XLP
1
3
4
1
100A
TR-1
(principal)
Lado
500
secundario
mcm
del TR-1
Alimentador
500
TR-1 a CCM
mcm
Lado
primario TR6
2
Lado
secundario
4
del TR-2
Alimentador
CCM a
1/0
Motores
90hp
Fuente: Elaboración propia.
Canalización plg
3
3
1/0
1
Fusible 100
A
3
3
1/0
1
3X1000 A
Tubería 6''
1
3
10
1
3X30 A
Tubería 1/2''
1
3
6
1
3X50 A
Tubería 2''
1
3
4
1
3X200 A
charola 10''
Alumbrado Interior y Exterior: Para efectuar el cálculo de la iluminación interior de los
edificios contemplados en el proyecto se utilizaron los niveles de iluminación marcados en
el manual westinghouse para cada área en específico.
En total se obtuvieron los siguientes:
Numero de luminarias 27
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Receptáculo: 20
Lámpara incandescente: 1
Lámparas arbotante: 6
Luminaria de V.S.A.P:5
Lo cual la carga total de alumbrado tanto interior como exterior será de 8906 watts,
habiendo pues un arreglo de balanceo de las cargas de la siguiente manera.
A-B= 4%
B-C=5.01%
C-A= 1.05%
La distribución de los circuitos derivados queda de la siguiente forma:
Cuadro 17. Distribución de los circuitos derivados.
CTO
Conductor en
AWG
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
C9
AE1
AE2
Fuente: Elaboración propia.
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
Canalización
diámetro de
tubería plg
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
Tierra
AWG
Protección
ITM (AMP)
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
15
15
15
15
15
15
20
15
20
15
15
Los calibres de los conductores así como, la canalización y las protecciones fueron tomados
de la Norma Oficial Mexicana la NOM-001-SEDE-2005 en los apartados 310-16, 25095,10-4,10-5.
Sistema de Pararrayos: La principal característica del sistema de para-rayos es del tipo
Desionizador de Carga Electroestática, incorporan un sistema de transferencia de carga, no
incorporan ninguna fuente radioactiva. Su principio de funcionamiento se basa en la
transferencia de la carga electroestática antes de la formación del rayo eliminando el
fenómeno de ionización o efecto corona. El cuerpo del pararrayos está construido por dos
discos de aluminio separados por un aislante dieléctrico todo ello soportado por un pequeño
mástil también de Aluminio. Su forma es circular y el sistema está conectado en serie con
la propia toma de tierra para transferir la carga electroestática a tierra evitando la
excitación e impacto directo del rayo. Su Angulo de protección es de 71°
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Los elementos que intervienes y de acuerdo a los datos finales tenemos:
Las instalaciones eléctricas se deben realizar bajo la norma siguiente: NMX-J-549-ANCE2005.
La altura de la Terminal aérea es 17 metros.
Se utilizaran tres puntas de apartarrayos tipo dipolos,
Cedula de cables y conduits.
Los cables como se menciono anteriormente se calcularon de acuerdo a la cantidad de
corriente que transporta, de acuerdo a dos criterios principalmente, calculo de conductores
por medio de la corriente que transporta y segundo por un análisis de caída de tensión. En
la siguiente tabla se muestran los conductores de los alimentadores de los distintos edificios
así pues también los conductores utilizados para la alimentación de los motores.
Cuadro 18 Conductores de los alimentadores en los edificios, cárcamo 1.
CEDULA DE CABLES Y CONDUITS NOGALES
EQUIPO
CONDUCTORES
Fase mm2
ASCR
Transición
3
53.48
1/0
Área 1
CE-1
2
3.31
12
Área 2
CE-2
2
3.31
12
Caseta de Vigilancia
CE-3
2
5.26
10
Alumbrado exterior
AE1
2
3.31
12
Alumbrado exterior
AE2
2
3.31
12
M1
90HP
3
53.5
1/0
M2
90HP
3
53.5
1/0
M3
90HP
3
53.5
1/0
M4
90HP
3
53.5
1/0
M5
2 HP
3
3.31
12
M6
1 HP
3
3.31
12
M7
0.5HP
3
3.31
12
TIERRA
mm2 AWG
21.2
4
3.31
12
3.31
12
3.31
12
3.31
12
3.31
12
21.2
4
21.2
4
21.2
4
21.2
4
3.31
12
3.31
12
3.31
12
TUBERIA

78
16
16
16
16
16
Trinchera
Trinchera
Trinchera
Trinchera
16
16
16
Para el caso de los motores, el tipo de canalización será una trinchera, de 10 plg, los
conductores mostrados para los motores corresponden a los valores reales sin embargo la
tubería que se maneja aparece como trinchera lo que indica que los conductores serán o
estarán a la intemperie para evitar un mayor calentamiento, tabla 310-17 de la NOM-001SEDE-2005.
Así pues se tomo como factor de corrección de temperatura 0.71 de acuerdo a la
temperatura máxima del lugar que es 42°C máxima. Dicho factor lo encontramos en la
tabla 310-16 en la sección correspondiente a los factores de corrección (al final).
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Planta de Emergencia: Es de la marca cummins cotizada es estimada para una generación
de 200 Kw. la cual abastecerá de energía en caso de que falle el suministro de energía
eléctrica pudiendo accionar dos bombas a simultáneamente y, si se desea carga de
alumbrado también en su totalidad.
Algunas características








4 tiempos,
Consumo a plena carga de 64.0 litros /hora
Dimensiones: Largo 2.60m
Alto: 1.45m
Frente 1.24m
Peso aproximado: 2,355 Kg
Operación: arranque automático.
Combustible: Diesel.
Tipo de enfriamiento: Radiador Con Ventilador.
Lubricación aceite.
El banco de capacitores fue propuesto por los proveedores de las bombas; bombas Flygt el
cual tiene una capacidad de 100 KVAR como modulo para elevar el factor de potencia de
los motores evitando sanciones por parte de la compañía suministradora.
La casa de fuerza alojara el tablero de alimentación principal para alumbrado tanto interior
como exterior así como el tablero de fuerza que controlara a los cuatro motores que se
ubican en el cárcamo. Esta casa de fuerza se situara en el lugar mas adecuado para evitar
caídas de tensión que implique elevar los calibres de los conductores de igual forma para
llevar un control adecuado de los motores. También se alojara una planta de emergencia y
una subestación tipo pedestal.
La planta de emergencia tendrá la potencia calculada para suministrar la energía requerida
con condiciones mínimas para llevar acabo el proceso del cárcamo así como para alimentar
a los tablero de alumbrado y centros de cargas necesarios para la alimentación de los
edificios.
La subestación eléctrica será del tipo pedestal de 500 KVA trifásica de operación radial y
conexión delta estrella con una tensión primaria de 13.2 kv y una tensión secundaria de
440/254 V la cual se encargara de abastecer los equipos necesarios
El alumbrado interior y exterior nos proporcionara la iluminación adecuada
diferentes áreas en específico.
para las
La iluminación interior se determinara por medio del método de flujo total el cual se basa
en las dimensiones del lugar y la cantidad de lúmenes emitidos por una fuente luminosa en
este caso lámpara flourecentes.
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Para el caso de la iluminación exterior su objetivo es el proporcionar visibilidad adecuada
para mayor seguridad y protección en el tráfico de vehículos y peatones. El nivel de
iluminación considerado es de acuerdo a las recomendaciones de la Sociedad de Ingeniería
de Iluminación, tomándose como Carreteras de 2º orden, para un nivel recomendado de 5 a
10 Luxes.
Los accesorios adecuados para la instalación eléctrica se determinaran en base a cálculos,
especificaciones y material adecuado que nos brinde la mayor seguridad del usuario y el
equipo existente dentro de las instalaciones.
Se utilizara una subestación de 500 KVA para la alimentación de los motores de 90 HP y
una subestación de 30 KVA para la alimentación de alumbrado del lugar tanto interior
como exterior.
Cárcamo de Bombeo 2. El proyecto Eléctrico ejecutivo para el cárcamo de bombeo
presenta las siguientes características.
Distribución en Media Tensión: La distribución en media tensión se llevo acabo por medio
de estructuras del tipo TS30/RD30 y RD303CCAP la cuales serán ancladas o tensadas por
medio de retenidas RBA y REA donde sea necesario para una buena sujeción mecánica.
La distribución de energía a lo largo del circuito proyecto será por medio de cable calibre
3/0 ACSR. A la llegada al sitio se utilizara una estructura de transición la cual llegará al
transformador principal para la distribución de energía dentro del sitio.
La carga total instalada en la PTAR será de 1472 KW.
Subestación Eléctrica. La subestación eléctrica denominada TR-1 es una subestación
eléctrica tipo pedestal, trifásica con una tensión en el primario de 13.2 KV y una tensión en
el secundario de 440/220, de operación radial y en conexión delta estrella.
Con una capacidad de 2000KVA la cual alimentara el carcamo de bombeo, a las cargas de
alumbrado y contactos también por medio del TR-2 con una capacidad de 30 KVA, el cual
alimentará al alumbrado interior y exterior del sitio.
La llegada a la subestación TR-1 será por medio de cable 1/0 XLP 15 KVA y para el TR-2
será con conductores calibre 6AWG para las Fases y 8 AWG para la tierra y alimentada
por medio del TR-1.
El diagrama unifilar muestra las canalizaciones conductores, medios de protección y caída
de tensión entre otras cosas de lo cual mencionaremos lo siguiente:
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Cuadro 19. Canalizaciones, medios de protección y caídas de tensión.
Elemento calibre de
N° de
Numero Conductor
N° de
Protección
Canalizaque se
la Fase
conductores
de
a Tierra conductores del circuito
cion
alimenta:
AWG
por fase
Fases
AWG
tierra
amperes
pulgadas
TR-1
1/0 XLP
1
3
4
1
Fusible 200A
(principal)
Lado
Fusible 160
secundario
500 mcm
8
3
500
1
A
del TR-1
Alimentador
CH
TR-1 a
500 mcm
8
3
500
1
3X3300 A 91.44(36’’)
CCM
Lado
Tubería
primario
6
1
3
8
1
3X50 A
1 ¼ ‘’
TR-2
Lado
secundario
1/0
1
3
6
1
3X70 A
Tubería 2''
del TR-2
La corriente de arranque que es la que demanda al principio cada motor al arranque
será de 5380A teniendo una corriente nominal In =635A con una potencia del eje del
motor 433KW
Alumbrado Interior y Exterior. Para efectuar el cálculo de la iluminación interior de los
edificios contemplados en el proyecto se utilizaron los niveles de iluminación marcados en
el manual westinghouse para cada área en específico.






En total se obtuvieron los siguientes:
Numero de luminarias 48
Receptáculo: 45
Lámpara incandescente: 2
Lámparas arbotante: 2
Luminaria de V.S.A.P: 4
Lo cual la carga total de alumbrado tanto interior como exterior es de 14,244 watts,
habiendo pues un arreglo de balanceo de las cargas de la siguiente manera.
A-B= 1.09%
B-C=2.53%
C-A= 1.45%
La distribución de los circuitos derivados queda de la siguiente forma:
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Cuadro 20. Distribución de circuitos derivados.
CTO
Conductor en
AWG
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
C9
C10
C11
C12
C13
C13
C14
C15
C16
C17
C18
C19
C20
C21
C22
AE1
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
Canalización
diámetro de
tubería PULG
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
1/2''
Tierra
AWG
Protección
ITM (AMP)
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
15
15
15
20
15
20
15
20
20
15
15
15
15
15
20
15
20
15
20
15
20
15
20
15
Los calibres de los conductores así como, la canalización y las protecciones fueron tomados
de la Norma Oficial Mexicana la NOM-001-SEDE-2005 en los apartados 310-16, 25095,10-4,10-5.
Sistema de Pararrayos. La principal característica del sistema de parrayos es del tipo
Desionizador de Carga Electroestática, incorporan un sistema de transferencia de carga, no
incorporan ninguna fuente radioactiva. Su principio de funcionamiento se basa en la
transferencia de la carga electroestática antes de la formación del rayo eliminando el
fenómeno de ionización o efecto corona. El cuerpo del pararrayos está construido por dos
discos de aluminio separados por un aislante dieléctrico todo ello soportado por un pequeño
mástil también de Aluminio. Su forma es circular y el sistema está conectado en serie con
la propia toma de tierra para transferir la carga electroestática a tierra evitando la
excitación e impacto directo del rayo. Su Angulo de protección es de 71°




Los elementos que intervienes y de acuerdo a los datos finales tenemos:
Las instalaciones eléctricas se deben realizar bajo la norma siguiente: NMX-J-549ANCE-2005.
La altura de la Terminal aérea es 17 metros.
Se utilizaran tres puntas de apartarrayos tipo dipolos.
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Cedula de cables y conduits. Se calcularon de acuerdo a la cantidad de corriente que
transporta, tomando en cuenta dos criterios principalmente, cálculo de conductores por
medio de la corriente que transporta y un análisis de caída de tensión. En la siguiente tabla
se muestran los conductores de los alimentadores de los distintos edificios así pues también
los conductores utilizados para la alimentación de los motores.
Cuadro 21. Cédula CE cables y conduits Nogales.
Nº
Equipo
1-1
1
2
3
4
5
6
7
8
P de Emergencia
Área de CCM
Subestaciones
Taller
M1
M2
M3
M4
Edificio
Administrativo
Alumbrado exterior
CE-1
CE-2
CE-3
CE-4
580hp
580hp
580 hp
580 hp
9
10
CE-5
AE1
Conductores
Fase
mm2
AWG
1
3.31
12
2
3.31
12
2
3.31
12
2
3.31
12
3
253.4
500
3
253.4
500
3
253.4
500
3
253.4
500
3
2
5.26
3.31
10
12
Tierra
mm2
AWG
3.31
12
3.31
12
3.31
12
3.31
12
107.2
4/0
107.2
4/0
107.2
4/0
107.2
4/0
3.31
3.31
12
12
Tubería
16
21
21
16
CH 18''
CH 18''
CH 18''
CH 18''
21
16
Para el caso de los motores, el tipo de canalización será una trinchera, de 18’’, los
conductores mostrados para los motores corresponden a los valores reales sin embargo la
tubería que se maneja aparece como trinchera lo que indica que los conductores serán o
estarán a la intemperie para evitar un mayor calentamiento, tabla 310-17 de la NOM-001SEDE-2005.
Así pues se tomo como factor de corrección de temperatura 0.71 de acuerdo a la
temperatura máxima del lugar que es 42°C máxima. Dicho factor lo encontramos en la
tabla 310-16 en la sección correspondiente a los factores de corrección (al final).
La planta de emergencia mca cummins cotizada es estimada para una generación de 700
Kw. La cual, abastecerá de energía en caso de que falle el suministro de energía.
Algunas características



*4 tiempos,
*Consumo a plena carga de 64.0 litros /hora
*Dimensiones: Largo 2.60m
Alto: 1.45m
Frente 1.24m



*Peso aproximado: 2,355 Kg
*Operación: arranque automático.
*Combustible: Diesel.
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

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*Tipo de enfriamiento: Radiador Con Ventilador.
*Lubricación aceite.
Compresor Neumático. Se utilizaran dos compresores en las cámaras de aire los cuales
tendrán la función de mantener el nivel en las cámaras Aire-Agua como ayuda para el
soporte del golpe de ariete.
Se utilizara un compresor para aire comprimido marca KAESER modelo as 30, de tornillo
rotativo con las siguientes características técnicas:










Marca KAESER.
Modelo AS 30.
Sistema de enfriamiento por aire.
Entrega de aire libre a la descarga 86 CFMS a una presión de 190 psig.
Motor eléctrico de alta eficiencia de 30 hp/230/460 volts/3f/60 hz.
Arrancador estrella delta, para una arranque suave.
Transmisión de potencia por medio de poleas y bandas.
Controlador sigma control básico, con funciones de alarma, calendario de
Servicios, avisos de averías.
Cabina acústica con nivel de ruido 69 dba.
El filtro necesario para evitar que algunas impurezas como grasas, rebabas, o basuras se
combinen con la aire y el agua requerimos el siguientes equipos:
Filtro coalescente para aire comprimido marca kaeser modelo kls 100, Para remoción de
partículas de agua, con las siguientes características técnicas:
 Marca KAESER.
 Modelo KLS 100.
 Entrega de aire 100 CFMS a una presión de 190 psi.
Filtro coalescente para aire comprimido marca kaeser modelo kor 100, PARA remoción de
aerosoles de aceite, con las siguientes características TECNICAS:
 Marca KAESER.
 Modelo KOR 100.
Entrega de aire 100 CFMS a una presión de 190 psi.
Telemetría.
Por la importancia que se tiene en las estaciones de bombeo y las consecuencias que se
pueden tener con la falla en algún equipo, se propone la instalación de un sistema de
automatización para control en cada unos de los componentes del sistema; es decir, control
del caudal de entrada, los niveles del cárcamo, la operación de las bombas, las rejillas
mecanizadas, el desarenador.
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Para determinar el tipo de comunicación más viable para controlar las estaciones de
bombeo se vieron dos opciones:
1. Comunicación vía GPRS/GSM. Es una conexión inalámbrica de servicio de datos
establecida.
2. Comunicación vía MODEM – Línea telefónica. Prácticamente la señal de control
puede ser conectada a cualquiera de las estaciones de bombeo utilizando la red de
teléfonos pública.
De las dos opciones por costo se recomienda la opción dos, en el siguiente cuadro se
presenta el costo total para ambas alternativas.
Cuadro 22. Costo comparativo para sistema de automatización.
Opción 1
Opción 2
Comentarios
Tipo de conexión
Velocidad de conexión
(max)
GSM/GPRS
40 Kbits/s ADLS (IP
estático)
Línea telefónica
Proveedor. TELMEX.
Servicio (s) mensuales
$ 2,350.00
$ 684.00
Costo anual
Opcción seleccionada
$ 28,200
$ 8,208.00
√
56 Kbits
Precioi TELMEX (no
incluye IVA).
Iva no incluído.
4.2.1.4 Proyecto Arquitectónico.
CÁRCAMO 1.
El cárcamo 1 se encuentra sobre la Av. Tecnológico a un costado del parque de béisbol, el
predio tiene una superficie total de 674.34 m2; de ahí se tienen 60.62 m2 corresponden a
áreas verdes, 249.78 m2 se tiene de área para maniobras, 175.24 m2 en edificios y
estructuras (cárcamo, desarenador y rejilla) y el resto es para desplazamientos del personal
que labore en la estación de bombeo.
Vialidades. El acceso al sitio es por el frente del sitio (sobre la Av. Tecnológico), cuenta
con tres accesos, unos es para la realizar el mantenimiento a la rejillas y desarenador, y es
la entrada principal para el personal que labora en el sitio, el segundo se tiene
exclusivamente para dar mantenimiento a los equipos de bombeo y la tercera corresponde
para dar mantenimiento a las instalaciones eléctricas (subestación, banco de capacitores,
planta de emergencia, etc. La vialidad esta proyectada por medio de asfalto. Por lo reducido
del sitio no cuenta con un área especifica destinada para el estacionamiento.
Drenaje. La vialidad de maniobras se proyecta con bombeo del 2% hacia el acceso para la
maniobras de los equipos de bombeo
Perímetro de protección. Por la ubicación de la estación de bombeo y el tipo de manejo
que se tiene, la protección será por medio de una barda de 3m de altura con dos portones
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para mantenimiento y puerta para acceso del personal. En la parte superior de la barda se
colocará una malla ciclónica de protección contra vandalismo.
Señalizaciones. Para identificar la ubicación de equipos de emergencia, se instalarán
señalamientos alusivos para informar a empleados y visitantes. Los señalamientos estarán
instalados en sitios visibles, sobre los muros de las estructuras y edificaciones, o en postes
metálicos a una altura de 1.80 metros.
Con el fin de facilitar la identificación de las estructuras, en cada una de ellas será rotulado
un letrero visible, que indique el nombre de la estructura o caseta. Las letras serán de una
altura mínima de 0.30 m y estarán pintadas en color blanco o contrastante de acuerdo al
fondo del rotulo.
Postes de alumbrado. Todos los postes metálicos de alumbrado deberán ser pintados con
pintura esmalte alkidalico color verde.
Áreas verdes. Las áreas verdes estarán compuestas de una capa de tierra vegetal con
espesor de 0.20 metros; pasto en rollo, vegetación y árboles de la región, preferentemente
de raíz poco profunda y abundante follaje
Elementos de construcción. Las principales estructuras del cárcamo y depósito para el
desarenador están planteadas a base de concreto armado, se aplico impermeabilizante
integral esto con el objeto de evitar problemas por corrosión, a largo plazo.
En el caso de la Caseta de Equipos será una combinación de muros de tabique de concreto
prensado y cubierta de concreto armado como se muestra en los planos estructurales de la
misma.
La calidad de los concretos a instalar así como los armados y espesores de muros serán
indicados en los planos, en caso de no existir detalles se deberá consultar al calculista del
proyecto.
En relación a las obras a base de concreto, el contratista deberá tomar en cuenta las
siguientes indicaciones para elaborar un método constructivo adecuado para cimbra, colar y
descimbrar las estructuras de concreto con el fin de dejarlas con acabados de primera
calidad.
Por lo tanto esta indicado para todas las estructuras fabricadas de concreto y que el concreto
sea visible, los terminados exteriores tanto en casetas, cajas de conexiones, tanques, o
cárcamos sean acabado pulido, a menos que se indique otra cosa, el acabado deberá tener
el menor numero de uniones entre cimbras, en caso de existir pequeños abultamientos
debidos a la unión de la cimbra, estos deberán ser desvanecidos a detalle, en caso de fallas
por mal vibrado del concreto, se deberán realizar los resanes necesarios con el fin de
mantener las superficies lo mas lisas posibles, en caso de existir diferencias importantes en
los colores del concreto nuevo respecto al “viejo” se deberá pintar toda la unidad, para
unificar el color de la misma.
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En los planos EB-NOG-AC1-1 y EB-NOG-AC1-2 se presenta el arreglo de conjunto y las
características de cada uno de los edificios respectivamente.
CÁRCAMO 2.
Se ubica sobre la Av. Álvaro Obregón a espaldas del monumento a Luís Donaldo Colosio,
tiene una superficie total de 1,129.32 m2; de ahí se tienen 224.79 m2 corresponden a áreas
verdes, 409.13 m2 se tiene de área para maniobras, el resto del área esta destinada para la
construcción de los edificios y estructuras (cárcamo, desarenador y rejilla) y pasillos para
desplazamiento del personal.
Vialidades. El acceso al sitio a espaldas del monumento a Colosio, sobre la privada Becerril
de ahí se desplaza hacia las diferentes estructuras manteniendo un margen para maniobra en
la entrada y salida de los vehículos.
Drenaje. La vialidad de maniobras se proyecta con bombeo del 2% hacia la Av. Álvaro
Obregón.
Perímetro de protección. Por la ubicación de la estación de bombeo y el tipo de manejo
que se tiene, la protección será por medio de una barda de 3.00 m de altura con dos
portones para mantenimiento y puerta para acceso del personal. En la parte superior de la
barda se colocará una malla ciclónica de protección contra vandalismo.
Señalizaciones. Para identificar la ubicación de equipos de emergencia, se instalarán
señalamientos alusivos para informar a empleados y visitantes. Los señalamientos estarán
instalados en sitios visibles, sobre los muros de las estructuras y edificaciones, o en postes
metálicos a una altura de 1.80 metros.
Con el fin de facilitar la identificación de las estructuras, en cada una de ellas será rotulada
un letrero visible, que indique el nombre de la estructura o caseta. Las letras serán de una
altura mínima de 0.30 m y estarán pintadas en color blanco o contrastante de acuerdo al
fondo del rotulo.
Postes de alumbrado. Todos los postes metálicos de alumbrado deberán ser pintados con
pintura esmalte alkidalico color verde.
Áreas verdes. Las áreas verdes estarán compuestas de una capa de tierra vegetal con
espesor de 0.20 metros; pasto en rollo, vegetación y árboles de la región, preferentemente
de raíz poco profunda y abundante follaje
Elementos de construcción. Las principales estructuras del cárcamo y depósito para el
desarenador están planteadas a base de concreto armado, se aplico impermeabilizante
integral esto con el objeto de evitar problemas por corrosión, a largo plazo.
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En el caso de la Caseta de Equipos será una combinación de muros de tabique de concreto
prensado y cubierta de concreto armado como se muestra en los planos estructurales de la
misma.
La calidad de los concretos a instalar así como los armados y espesores de muros serán
indicados en los planos, en caso de no existir detalles se deberá consultar al calculista del
proyecto.
En relación a las obras a base de concreto, el contratista deberá tomar en cuenta las
siguientes indicaciones para elaborar un método constructivo adecuado para cimbra, colar y
descimbrar las estructuras de concreto con el fin de dejarlas con acabados de primera
calidad.
Por lo tanto esta indicado para todas las estructuras fabricadas de concreto y que el concreto
sea visible, los terminados exteriores tanto en casetas, cajas de conexiones, tanques, o
cárcamos sean acabado pulido, a menos que se indique otra cosa, el acabado deberá tener
el menor numero de uniones entre cimbras, en caso de existir pequeños abultamientos
debidos a la unión de la cimbra, estos deberán ser desvanecidos a detalle, en caso de fallas
por mal vibrado del concreto, se deberán realizar los resanes necesarios con el fin de
mantener las superficies lo mas lisas posibles, en caso de existir diferencias importantes en
los colores del concreto nuevo respecto al “viejo” se deberá pintar toda la unidad, para
unificar el color de la misma.
En los planos EB-NOG-AC2-1, EB-NOG-AC2-2, EB-NOG-AC2-3 se presenta el arreglo
de conjunto y las características de cada uno de los edificios respectivamente.
4.2.1.5 Proyecto Estructural.
La presente memoria descriptiva comprende lo relativo al diseño estructural de dos
cárcamos de bombeo, dos polipasto y marcos de izaje, caja de descarga, cruce elevado con
armadura, cruces subterráneos, diseños de atraques y dos depósitos para el desarenador.
Los criterios de diseño, métodos empleados en el diseño estructural de los diversos
elementos que conforman el proyecto, así como los reglamentos y normas técnicas bajo las
cuales se diseñaron dichas estructuras.
Los criterios de diseños se tomaron como base los establecidos por la Comisión Nacional
del Agua (CONAGUA), complementados por el reglamento de construcción del Estado, y
los específicos según el tipo de estructura (ACI, normas técnicas complementarias,
estructuras civiles de la CFE, etc).
La cimentación se propuso en base a lo determinado en el estudio de mecánica de suelos.
De este estudio se tomaron además los parámetros para analizar los empujes del terreno
sobre los tanques, ya que se encuentran enterrados.
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En el anexo C de cálculos se presentan los análisis estructurales a cada uno de los
elementos y las referencias particulares que se requieran en función de la estructura a
proyectar.
4.2.1.6 Proyecto de Servicios.
CÁRCAMO 1.
Las instalaciones hidro-sanitarias con que cuenta el cárcamo 1 son: una toma de la red de
agua potable que alimenta directamente en la caseta por medio de conducto de 19 mm de
diámetro y un ramal que alimentara como a un hidrante ubicado a un costado del cárcamo
con el mismo diámetro, solo se cuenta con servicio de agua fría (Ver plano EB-NOG-AC11).
Para la instalación sanitaria dentro de los edificios, se dispuso la tubería de PVC de 50 y
152 mm, que permite un desalojo adecuado hacia los registros y albañales que forman el
drenaje, de las aguas residuales generadas en la zona de edificios. La descarga será través
de tubería de PVC de 152 mm.
CÁRCAMO 2.
Las instalaciones hidro-sanitarias para el cárcamo 2 son: una toma de la red de agua potable
que alimenta directamente en la caseta de vigilancia por medio de conducto de 19 mm de
diámetro, se proyectan cuatro hidrantes el primero se ubica a un costado de la caseta, el
segundo afuera del edificio eléctrico, el tercero a un costado de las rejillas mecanizadas y el
tercero a un costado de las cámaras de aire, por medio de ramales de 500 mm de diámetro,
solo se cuenta con servicio de agua fría (Ver plano EB-NOG-AC2-1).
Para la instalación sanitaria dentro de los edificios, se dispuso la tubería de PVC de 50 y
152 mm, que permite un desalojo adecuado hacia los registros y albañales que forman el
drenaje, de las aguas residuales generadas en la zona de edificios. La descarga será través
de tubería de PVC de 152 mm.
4.2.1.7 Manuales de Operación.
En el Anexo de Manual de Operación se presenta la operación de cada una de las partes
automatizadas como mecánicas de forma particular y su relación e interacción con el
sistema, esto considerando que hay partes de los componentes que requieren una operación
y control particular, de la siguiente manera se presentan los manuales de operación
particulares y uno integral.







Rejillas mecanizadas.
Desarenador.
Bombas sumergibles.
Planta de emergencia.
Líneas a presión.
Emisor a gravedad y
Sistema integral de cárcamos de bombeo y emisor a gravedad.
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Proyecto Ejecutivo del Cárcamo de Bombeo y
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4.2.2 Líneas a Presión.
Se tienen proyectados la construcción de dos líneas de presión; la primera consiste en llevar
el agua residual del cárcamo 1 “Parque de béisbol” al cárcamo 2 “Colosio”. Por las
características de los subcolectores y colectores que aportan el agua residual las líneas
estarán trabajando con distinto gastos, se proyecta en ambos cárcamos la instalación de tres
bombas para trabajar con los siguientes gastos y estará en función de la aportación horaria
que se tenga durante el día y con estos gastos trabajaran las líneas de presión y emisor a
gravedad.
En el siguiente cuadro se presenta los gastos proyectados para que trabajen las bombas y
por consiguiente las líneas
Cuadro 23. Gastos de para diseño de línea de conducción.
Gasto para opera (l/s)
Línea de presión
1
2
Fuente: Elaboración propia.
Una bomba
107.55
209.02
Dos bombas
215.10
398.04
Tres bombas
322.65
607.06
Análisis Hidráulico. Las líneas de presión se analizaron considerando la elección del
diámetro y material de la tubería; con esta información y los datos de proyecto se determinó
el diámetro económico, con el fin de tener un funcionamiento hidráulico y menor costo de
construcción y energía; para este fin se tiene una hoja de Excel con la que se calcularon las
pérdidas y la carga dinámica total, además se hizo una evaluación preliminar de la sobrepresión por golpe de ariete (con la fórmula de la columna rígida) que se tendría en la
tubería considerando el 20% y con los costos de los materiales, de energía y tasas de interés
para el período de diseño, se obtuvo la mejor opción del diámetro para el proyecto
ejecutivo.
Para el cálculo de pérdidas por fricción se empleó la fórmula de Darcy-Weishbach, y se
estimaron pérdidas en conexiones y accesorios como un 5% de las pérdidas por fricción de
la línea en análisis.
Debido a que en una línea de presión se pueden presentar presiones más altas o negativas
(vacío) debido a una falla en el suministro de energía, en la línea se están proponiendo
accesorios que ayuden a amortiguar estas eventualidades con válvulas de admisión y
expulsión de aire; estas válvulas serán especiales para evitar la emisión de malos olores a la
atmósfera.
Para el control del transitorio (golpe de ariete), se hizo un análisis con el programa Ariete
del IMTA, desarrollado por el Dr. Velitchko G. Tzatchkov en el Instituto Mexicano de
Tecnología del Agua (IMTA), considerando como premisa principal que los accesorios a
proponer estarán en el sitio de los cárcamos de bombeo con objeto de evitar problemas de
derrames a lo largo de la línea de presión. En el Anexo C de cálculos hidráulicos se
presenta
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A continuación se describe el proyecto ejecutivo de cada línea de presión:
4.2.2.1 Línea de Presión 1 “Béisbol”
TRAZO HORIZONTAL Y VERTICAL.
La línea inicia en la salida del tren de descarga del cárcamo de bombeo1 ubicado a un
costado del parque de béisbol, sobre la Av. Tecnológico hasta llegar a la Av. Álvaro
Obregón y dirigirse hacia el sur hasta llegar al sitio del cárcamo de bombeo2, en el
desarrollo de la línea se encuentra infraestructura existente (pozos de visita, tuberías,
canales), por tal motivo se realizo un nuevo trazo horizontal, de la misma manera se
modifico su trazo vertical, puesto que la existencia de tuberías, canales, etc. hace que se
profundice mas, par evitar lo mas posible alguna afectación.
A partir del PI-5 el trazo se desvío, a eje propuesto por topografía, se llevó el trazo una
distancia promedio de un metro del drenaje existente de 20 cm. de diámetro, que va sobre la
Av. Obregón.
En cuestión del trazo vertical se libraron los siguientes obstáculos:
1. La línea de drenaje entre los PV-79 a PV- 80 Km. Se profundizo el PI-4.
2. Un par líneas de alumbrado publico, Telmex y de drenaje pluvial la más crítica fue
la BT – 43. Se profundizo el PI-8
3. Drenaje pluvial. Se profundizo el PI-12
4. Línea de CFE. Se profundizo el PI-16
Figura 16. Distancias mínimas para cruce perpendicular con infraestructura existente.
Fuente: Elaboración propia.
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Identificación
de
drenaje pluvial sobre
el eje de trazo de la
línea
de
presión
Béisbol.
Las dimensiones para la zanja se están propuestas en base al Manual de la CONAGUA
“Datos Básico” el cual indica la sección de zanja en función de diámetro de la tubería a
instalar que se muestra en la siguiente figura. Es importante mencionar que donde se
detecto infraestructura existente se profundizo la tubería cuidando la sección mínima.
Figura 17. Sección de zanja para tuberías de 20 plg de díam.
Fuente: Tabla No 10 del Manual de Datos básicos, CONAGUA.
La línea de presión se analizo hidráulicamente con un gasto máximo de 380.70 l/s
(operando las tres bombas) y un gasto mínimo de 127 l/s (operando una bomba) con un
desnivel topográfico de la línea 14.676 m, en una longitud de 1,444.768 m; la tubería a
emplear es de polietileno de alta densidad de 20 plg. de diámetro, con un RD-21, con un
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espesor de 2.42 cm.; las velocidades que se presentan son de 2.295 m/s y 0.766 m/s; y
carga dinámica de 22.604 y 16.508 m.c.a. respectivamente.
Para la definición del tipo de tubería a emplear y el diámetro se hizo un análisis por
diámetro más económico, a pesar de que se presenta viable la tubería en 22 plg para gasto
máximo, pero al momento de trabajarla con gasto mínimo no cumple con la velocidad
mínima requerida por lo cual se eligió emplear una tubería de PEAD de 20” de diámetro,
con un RD-21, con un espesor de 2.42 cm.; se tomo en consideración de que no se tengan
velocidades mayores a 5 m/s, ni menores a 0.3 m/s, de acuerdo a la tabla 4. las velocidades
máxima y mínimas permisible en tuberías para tuberías de s de alta densidad del Manual de
Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento (MAPAS).
La línea fue analizada con el programa ARIETE, para revisión del transitorio “golpe de
ariete” con la finalidad de determina el tipo de protección que requiere la línea, con forme
al análisis se puede observar que la presión máxima resultante es de 3.963 kg/cm2
(39.63mca), lo cual no representa mayor problema ya que la tubería de PEAD RD-21
soporta una presión de trabajo de 5.6 kg/cm2 (56mca). En el caso de las presiones negativas
que se presentan se reviso con considerando tuberías clase RD-26 y RD-21, la revisión se
hizo conforme el Manual de la AWWA MSS “PE Pipe-Design and Installation” 2006, para
tubería de polietileno de alta densidad, y consiste en calcular la presión de vació de la
tubería (Pv), la presión debida al suelo que ejerce sobre el tubo (PE) y presión externa
admisible para la tubería enterrada (PCA) y con la siguiente expresión:
PCA > Pv + PE -> PASA
Conforme a los resultados obtenidos se determina que la línea con tubería de RD-21 puede
resistir las presiones negativas, los resultados se muestran en el “Anexo C” Cálculos
hidráulicos en la línea de presión 1.
Con los resultados obtenidos, se puede decir que la tubería de P.E.A.D. RD-21 es la
adecuada para soportar la sobre-presión así como las presiones negativas ocasionadas por
fenómenos transitorios, por lo que no es necesario instalar medios de control para eliminar
el golpe de ariete.
Conforme al estudio de mecánica de suelos, se recomienda para la aplicación del relleno se
emplea el materia producto de la excavación mejorándolo con un 7% de cal en peso con
una compactación el 95% de la prueba proctor.
PLATAFORMA PARA MEZCLA DE MATERIAL PARA RELLENO.
Para la realización de la plataforma, se hará el despalme del terreno, retirando todo vestigio
de materia orgánica, restos de vegetación y raíces, en un espesor de 40 cm. En seguida se
realizara los acarreos de material de banco (tipo tepetate) para relleno, se procede el tendido
del material, y se realizan los procesos de apisonado y compactación, con equipo mecánico
con un espesor de 15 cm, y hasta alcanzar cuando menos el 95% de la prueba proctor.
Durante la conformación de esta capa se buscará dejar una pendiente de la superficie del
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centro hacia los extremos de 1.5% como mínimo. Posteriormente se procede nuevamente a
los procedimientos de acarreos, pero esta vez de materiales pétreos, para la conformación
de una capa, de 15 cm de espesor de material de base (grava controlada), nuevamente se
hace el tendido correspondiente del material, y se realizan los procesos de apisonado y
compactación con equipo mecánico hasta alcanzar cuando menos el 95% de la prueba
proctor. Una vez que se tenga lista la base, se procede a dar un riego de impregnación con
asfalto FM-1 o similar, con a razón 1.50 lts/m². Posteriormente a la aplicación del riego, se
procede a la colocación de un sello formado por granzón de 0.5 mm de diámetro.
En caso de presentarse agua pluvial, ésta deberá ser controlada, captada y conducida
mediante drenes superficiales o canaletas en el perímetro de la plataforma con pendientes
mínima de 2% hacia cárcamos de achique localizados en algunas de las esquinas de la zona
de trabajo o hacia la zona baja del terreno.
Para la línea de presión 1, la plataforma se ubico frente a la Terminal de autobuses TAP
por lo cual se para fines de cuantificación se considero doble acarreo, es decir; acarreo del
material excavado al sitio de mezcla y el regreso del material preparado a la obra para
aplicarse en relleno. De la misma manera se tiene el concepto de mezcla del material y por
consiguiente la cal hidratada.
4.2.2.2 Línea de Presión 2 “Colosio”
TRAZO HORIZONTAL Y VERTICAL.
Trazo. La línea a presión 2, se empleo el mismo criterio para la definición del trazo, la línea
se esta proyectando para que trabaje con tubería de 30 plg de diámetro.
La línea de presión cuenta con un desarrollo total de 5.93 Km.; inicia en el cárcamo de
bombeo Colosio hasta llegar a la caja de descarga o de cambio de régimen.
La infraestructura existente en el desarrollo del trazo de la línea se tienen identificadas
instalaciones de gas (a 1.70m de prof.), eléctricas (a 1m de prof.) y Telmex (a 1m de prof.).
Durante el levantamiento topográfico de la línea de Presión se identifico cual de estas
tuberías existentes cruza perpendicularmente con el trazo de la línea de presión para definir
el nivel de plantilla y así evitar dañar alguna de estas instalaciones.
De la información proporcionada por el OOMAPAS se identifico el drenaje pluvial El
Greco, así como las bocas de tormenta cercanas al eje de trazo que lo conforman para poder
definir a que profundidad se encuentran.
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Identificación de boca
de tormenta cercana al
eje de trazo de la línea
de presión Colosio.
La tubería de este drenaje pluvial de mayor diámetro que se identifico es de 1.22 m a una
profundidad de 3.00m aprox.; y cruza perpendicularmente el eje de trazo de la línea de
presión a la altura del Boulevard El Greco, para librar la infraestructura se cuido que la
separación mínima sea 50 cm de lomo a plantilla de tubo al igual que todas las tuberías
existentes.
Del trazo topográfico fue necesario modificar la línea de presión a la altura del PI-17 al PI4, del PI-27 al PI-28, del PI-33 al PI-37 y del PI-40 al PI-46; ya que en estos tramos el trazo
topográfico va paralelo a algunas tuberías existentes a distancias menores de 1 m. y puede
afectar en el procedimiento constructivo de la línea de Presión e incluso dañar alguna de
estas instalaciones existentes, por lo que se opto por recorrer en dichos tramos el trazo
definitivo hacia el centro de la carretera procurando tener distancias no menores a 1.5m
entre la línea de presión y las tuberías existentes previamente identificadas.
Para el análisis hidráulico, primero se reviso mediante el diámetro más económico
resultando una tubería de Acero de 30” (76 cm.) de diámetro.
Para el análisis hidráulico la línea se revisó con gasto máximo operando los tres equipos
de bombeo que dan un gasto de 752.30 l/s y un gasto mínimo de 277.00 l/s con la operación
de una bomba, esto con la finalidad de determinar las pérdidas por fricción y cuidando las
velocidades recomendadas en función material de la tubería a emplear. La tubería
seleccionada es de hierro dúctil de 30 plg de diámetro, categoría de presión = 250 psi con
un espesor de 0.42 plg, para la selección del material se considero el análisis por golpe de
ariete que a continuación se presenta.
Para el análisis del efecto por golpe de ariete la línea se revisó la línea sin protección para
ver las sobre-presiones que se presenta y proponer un tipo de protección, se efectuó la
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simulación hidráulica en flujo permanente con el Programa ARIETE, desarrollado en el
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA).
Las presiones negativas no representan mayor problema para la tubería de Hierro Dúctil
debido a que estas no rebasan los -5 kg/cm2), lo cual pueden ser absorbidas fácilmente por
la tubería. En cuanto a la presión máxima que se produce en el transitorio que genera la
parada de las bombas en operación, sin medios de control alguno, resulto de 32.9 kg/cm 2
(329mca), superior a los 17.5 kg/cm2 (175mca) que soporta la tubería de Hierro Dúctil.
Para proteger a la línea se proyectaron cámaras de aire, ya que las válvulas de alivio de
expulsión de aire emitirán olores, además de que por poner la protección al inicio de la
línea una válvula no es suficiente, se realizaron varias iteraciones hasta encontrar las
dimensiones óptimas y la cantidad de cámaras de aire adecuadas para reducir las sobrepresiones, la dimensión de la cámara es la que estabilice las presiones a cuando menos las
presiones de trabajo.
De acuerdo al análisis realizado, será necesario instalar dos cámaras de aire de 1.70m de
diámetro por 3.50m de altura cada una, con estas dimensiones la presión máxima se reduce
hasta 10.914 kg/cm2 (109.14mca), lo cual es admisible para la tubería de hierro dúctil. Los
resultados y graficas del programa ARIETE se muestran en el “Anexo C”, Cálculos.
De la misma manera que en la línea a presión 1, para la aplicación del relleno se mejoro el
suelo con el 7% de cal en peso, por lo cual el procedimiento de preparación de la
plataforma y la mezcla del suelo es el mismo que en el descrito para la línea a presión 1.
Se presentan dos sitios para la línea a presión, el primero se ubica frente a la Terminal de
autobuses TAP (el mismo que la línea 1) y el segundo aproximadamente a 600 m del
puente encinas (entre la calle Nuevo Nogales y Nueva Checoslovaquia).
4.2.2.3 Cruces Especiales.
La línea de presión 2, en su desarrollo se presenta los cruces importantes a diferentes
arterias y un puente, para lo cual se proponen diferentes tipos de soluciones proyectadas
para la realización de dicho cruces.
En cada cruce se realiza una revisión estructural de la propuesta a realizar; a continuación
se presentan los análisis realizados.
CRUCE A LA AVENIDA EL GRECO, LUÍS D. COLOSIO Y CALZADA INDUSTRIAL.
Debido a que en las tres avenidas son similares se analizo para la condición más crítica
cuando la tubería mas cercas a la superficie de rodamiento, se considero el vehiculo T3-S3
(eje delantero sencillo y traseros duales en el tractocamión y ejes duales en el
semiremolque), en los tres cruces se revisó sin el empleo de una tubería de camisa u otro
tipo de protección para ver si resiste y en caso de requerirlo se propondría algún tipo de
protección.
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
Consideraciones de revisión. Determinación de la carga muerta debida al peso del suelo
(relleno), carga viva por la acción del paso de vehículos, revisión por sismo,
determinación de esfuerzos permisible, análisis por pandeo y el cálculo del esfuerzo
longitudinal debido a la presión interna de la tubería.

Para el diseño se considero los criterios de diseño para tuberías enterradas de la
CONAGUA, el Manual por sismo de la C.F.E. y las especificaciones particulares de la
tubería.
Conforme a la revisión realizada, se concluye que no se requiere de protección en la
tubería, el procedimiento para la instalación es a cielo abierto, atendiendo las
recomendaciones de la S.C.T. con su señalización respectiva.
CRUCE PUENTE ENCINAS.
Se ubica en el cadenamiento 5+588.43 al 5+616.03 de la línea de presión 2, para este cruce
se propuse por medio de una armadura por el tipo de cruce a realizar, la tubería esta
proyectada a base de acero de 30 plg de diámetro, en la siguiente imagen se muestra el
sitios cruzar.
Cruce carretero a vías
del ferrocarril.
La armadura se estructuró de la siguiente manera: Para las cuerdas superior e inferior se
diseñaron con perfiles laminados IPR de 10”x5¾”x 44.64 Kg/m, y 14”x6¾”x56.44 Kg/m,
respectivamente; para las diagonales, montantes y tensores se utilizaron ángulos espalda
con espalda de 2 ½”x1/4” de espesor, en los puntales de arriostramiento superior e inferior
se emplearon secciones IPR de 10”x5 ¾”x44.64 Kg/m y 8”x4”x19.344 Kg/m.
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La tubería se apoya sobre una placa rolada en forma circular, la cual se encuentra unida a
los puntales de arriostramiento, mediante placas de 3/8”. Entre la placa y la tubería se
utilizó un apoyo de neopreno, con el objeto de minimizar el efecto de la tubería sobre la
armadura en el sentido longitudinal.
La cimentación de apoyo para la armadura serán dos columnas de concreto armado con
varillas del No 6 (3/4ӯ) y desplantados a 2.30 m por debajo del nivel del terreno natural.
Cabe mencionar que en el análisis de la armadura, se consideró un apoyo fijo en un
extremo y un apoyo móvil en el sentido longitudinal en el extremo opuesto; La libertad
dada en uno de los extremos de la armadura, servirá para reducir los efectos inducidos por
la tubería, además de aquellos que se producen por la deformación de los elementos de la
misma tubería. Las características de la tubería que va a soportar la armadura es un tubo de
acero galvanizado de acero inoxidable de 30” de diámetro (76.20 cm) con codos de 45°x
30”
A) Cargas Consideradas “Acciones y sus Efectos sobre los Sistemas Estructurales”.
Clasificación: Atendiendo los conceptos de seguridad estructural y de los criterios de
diseño, la clasificación más racional de las acciones se hace en base a la variación de su
intensidad con el tiempo. Se distinguen así los siguientes tipos de acciones:
Acciones permanentes. Son las que actúan en forma continua sobre la estructura y cuya
intensidad pude considerarse que no varía con el tiempo. Pertenecen a este grupo las
siguientes.

Cargas muertas debidas al propio peso de la estructura y al de los elementos no
estructurales de la construcción.

Empujes estáticos de líquidos y tierras

Deformaciones y desplazamientos debido al esfuerzo de efecto del pre-esfuerzo y a
movimientos diferenciales permanentes en los apoyos

Contracción por fraguado del concreto, flujo plástico del concreto, etc.
Acciones variables. Son aquellas que inciden sobre la estructura con una intensidad
variable con el tiempo, pero que alcanzan valores importantes durante lapsos grandes.
Se pueden considerar las siguientes:

Cargas vivas, o sea aquellas que se deben al funcionamiento propio de la construcción
y que no tienen carácter permanente.

Cambios de temperaturas

Cambios volumétricos
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Acciones accidentales. Son aquellas que no se deben al funcionamiento normal de la
construcción y que puede tomar valores significativos solo durante algunos minutos o
segundos, a lo mas horas en toda la vida útil de la estructura.
Se consideran las siguientes:
1.-Sismos
2.-Vientos
3.-Oleajes
4.-Explosiones
Para evaluar el efecto de las acciones sobre la estructura requerimos modelar dichas
acciones como fuerzas concentradas, lineales o uniformemente distribuidas.
Si la acción es de carácter dinámico podemos proponer un sistema de fuerzas equivalentes
o una excitación propiamente dinámica.
Las cargas consideradas en el análisis fueron las siguientes:
a) Carga muerta
Peso Propio de la estructura
Peso de la tubería D.E. de 30” de diámetro (76.2 cm)
Peso del agua
b) Carga viva
Carga viva de mantenimiento
c) Cargas accidentales:
Fuerzas sísmicas
B) Consideraciones Para Cargas Sísmicas.
Se realizó un análisis sísmico estático, teniendo en cuenta que la estructura se desplantará
sobre la zona B; terreno tipo III, que marca el Manual de Diseño por Sismo de la Comisión
Federal de Electricidad cuyo coeficiente sísmico es de 0.36 y los periodos Ta y Tb
considerados fueron de 0.6 y 2.9 seg respectivamente; el factor de comportamiento sísmico
Q considerado fue de 1. Cabe hacer mención que debido a que la estructura a diseñar está
incluida en el Grupo A del mencionado manual el coeficiente sísmico se incrementará el
50%; es decir el coeficiente sísmico empleado es de 0.36*1.5= 0.54.
4.2.3 Emisor a Gravedad Puente Encinas la Planta de Tratamiento los Alisos.
Como ya se menciono para poder desalojar las agua negras, Es necesario bombar las agua
negras a una parte alta y mandarla por gravedad a una planta de tratamiento, proyectada al
sur de la ciudad a 15 km. de la mancha urbana.
El emisor consiste en 14.9 km. de tubería, la línea inicia en la caja de descarga o tanque de
cambio de régimen, su desarrollo va por la margen derecha de carretera internacional No
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15, cuerpo B; en el sentido de Nogales-Hermosillo, hasta desviar a la PTAR que se
encuentra sobre el mismo lado.
4.2.3.1 Caja de descarga.
La caja de descarga o de cambio de régimen, su la función de recibir el agua bombeada del
cárcamo 2 “Colosio” por medio de una línea de presión y su función es como su nombre lo
dice recibir agua a presión y enviarla por gravedad a la planta de tratamiento. La caja se
encuentra en el kilometraje 267+587.62 del cuerpo B de la carretera internacional 152.
La estructura cuenta con una sección interior de 2.50 x 2.00 a base de concreto hidráulico
de f´c = 250 kg/cm2; en muros es espesor de 25 cm armado con varilla No 5 @ 30 cm, en
la losa se tiene un espesor de 20 cm. armado con varilla del No 4 @ 30 cm, la estructura se
desplantara sobre una losa de 30 cm de espesor armado con varilla del No 5 @ 30 cm, la
estructura se apoyara sobre una plantilla 5 cm de espesor a base de concreto simple de
f´c=100 kg/cm2, en la figura 17 se presenta el detalle de dimensionamiento en corte. La caja
cuenta con una altura interior de 2.99 m
Para la inspección, el mantenimiento preventivo en la caja, en la parte de arriba se colocará
una tapa de acero y se colocaran escalones a base de varilla del No 3 a cada 30 cm.
empotradas en el muro.
Para recibir la descarga del agua a presión, se colocarán vigas de acero (IPR de 3”x8.48
kg/m) empotrados en los muros y que se encargarán de romper la presión del agua, las
vigas cuentan con una longitud de 174 cm.
2
Fuente: El kilometraje esta dado en base al kilometraje de la SCT, y va de Hermosillo a Nogales, Sonora, El
punto de referencia es el kilometraje dado por la dependencia 267+950 en el puente Encinas.
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Figura 18. Vista en corte de caja de descarga.
Fuente: Elaboración propia.
REVISIÓN ESTRUCTURAL.
Se realizó una revisión estructural de la caja de descarga, para el análisis de la estructura se
consideraron los resultados de la pruebas de mecánica de suelos correspondientes a los
PCA-3 y PCA-4 ubicados entre los cadenamientos 0+300.00 y 0+800.00 del emisor.
Constantes empleadas para el cálculo estructural:
Concreto clase I.
 Resistencia a la compresión; f´c = 250 kg/cm2.
 Modulo de elasticidad del concreto; Ec = 221,359.4 kg/cm2.
Acero de refuerzo.
 Resistencia de fluencia al acero; Fy = 4,200 kg/cm2.
 Modulo de elasticidad del acero Es = 2,039,000 kg/cm2.
 Modulo de cortante del acero Gs = 784,000 kg/cm2.
La capacidad de carga del suelo es de 22.0 t/m2.
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El modulo de reacción del terreno es de k = 4.4 kg/cm3.
Para el diseño de la estructura se tomo como base al Manual de Construcción de acero, el
Manual de Diseño de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento (MAPAS), el
reglamento de construcción del Distrito Federal y Las Normas Técnicas Complementarias
de RCDF. En el Anexo C “Cálculos” se presentan la memoria de cálculo estructural.
En el plano EB-NOG-FEC-1 “Funcional y Estructural, se presentan las dimensiones y
especificaciones de la estructura y en el Anexo D “Documentos de Concurso” se presenta
su presupuesto de obra, catalogo de conceptos y especificaciones particulares.
4.2.3.2 Emisor a Gravedad.
El trazo del emisor se proyecta por la margen derecha de la carretera en el sentido NogalesHermosillo, en el cuerpo B, el cuerpo A de la carretera corresponde al carril que va en
sentido de Hermosillo-Nogales y el trazo de proyecto corresponde al trazo topográfico
levantado.
Por la configuración topográfica que se presenta en el trazo, la longitud entre pozos de
visita se tuvo que reducir hasta tramos de 40 m y en la las partes menos accidentadas se
propusieron pozos hasta 120 cuidando respetar los lineamientos marcados por la
CONAGUA respecto a separación de pozos de visita.
El trazo se llevo en promedio a 2.50 de la carpeta asfálticas por las siguientes
consideraciones:
En el desarrollo del trazo se presentas tres derechos de vías; del lado derecho se tiene a
ferrocarriles, del lado izquierdo a la carretera federal Nogales-Hermosillo y entre ambos
derechos de vías se cuenta con un drenaje natural de aguas pluviales formados por los
cuerpos de la carretera y de las vías del ferrocarril.

Sobre el mismo trazo, se presenta con construcciones o predios y fibra óptica que no nos
permite alejarnos del cuerpo de la carretera, en el primer kilómetro se tiene los límites de
predios de industrias y árboles (vegetación) que no puede ser destruida; en el km.
8+443.730 una gasolinera, entre el km 3+000.00 y 3+350.00 se cuenta con un puente
vehicular para acceder al aeropuerto internacional, en el km. 19 se esta construyendo un
puente y gazas de acceso a la carretera, el puente abarcaría hasta la línea del ferrocarril, con
lo cual el paso al puente se puede hacer a un costado de la carretera, y como se indico
anteriormente a lo largo del desarrollo de la carretera se tiene fibra óptica que no presenta
un trazo definido, el trazo es irregular en algunas parte la fibra óptica estando hasta 4 m de
la carpeta asfáltica.

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Sonora.
No. de Contrato CONTA08-019
Tarea II
La imagen superior izquierda la fibra óptica se acerca a la carretera del km. 5+000.00 a al 5+500.00 del trazo
del emisor, la superior derecha se encuentra en el km. 4+500.00 (pasando la desviación al aeropuerto), la
inferior izquierda se encuentra dentro del primer kilómetro de trazo del emisor y la imagen inferior derecha el
trazo se llevo a un costado de las vías del ferrocarril por que se encontró la garita de inspección, conocida
como km. 21.
Para el análisis hidráulico del emisor se analizó con gasto mínimo de 209.02 l/s y con gasto
de 607.06 l/s, el primero es considerando que opera una sola bomba y el segundo operando
los tres bombeos proyectados; es decir a su máxima capacidad.
Se proyectó la línea con tubería de polietileno de baja densidad de 76 cm de diámetro, de
acuerdo a información de catalogo la tubería trabaja con un coeficiente de manning de n =
0.10, la velocidades permisibles para esta tubería fluctúan en 0.3 m/s y 5 m/s.
De los resultados obtenidos y operando la línea a su mayor capacidad (607.06 l/s), en la
línea se presentan velocidades entre 1.81 y 4.1 m/s debido que la configuración del terreno.
En la primera parte se cuenta con desnivel fuerte, por lo cual se tuvieron que proyectar
pozos de vista a una distancia de 40 m colocaron, se emplearon pozos de visita del tipo
común, especiales y cajas con caída escalonada. Se tiene un total de 207 pozos de visita.
En el trazo del emisor se encontraron 24 alcantarilla pluviales, tres de ellas son entubadas y
el resto son de en forma de canal,
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Alcantarilla ubicada
en el km 5+521.043.
Durante la ejecución de los trabajos se realizarán pruebas de campo en el material aplicado
para relleno, con la finalidad de verificar que se cumpla con lo marcado en la especificación
indicada para este concepto (compactación al 95% de prueba proctor).
En el ANEXO C “cálculos hidráulicos” se muestra se presentan el análisis hidráulico con
gastos del 607.06 (operando tres bombas) y un gasto mínimo de 209.02 l/s (operando una
bomba).
4.2.4 Catálogo de Conceptos de Obras e Instalaciones.
Para la elaboración de los catálogos de conceptos se estructuro en cinco partes: Cárcamo de
bombeo 1, cárcamos de bombeo 2, línea a presión 1, línea a presión 2 y Emisor. En cada
uno de ellos se realizaron los catálogos correspondientes requeridos.
Cuadro 24. Catálogos de Conceptos para el Cárcamo de Bombeo 1.
No
Descripción
No
Descripción
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12
12
Cárcamo de Bombeo 1
Proyecto Mecánico
Proyecto Eléctrico
Proyecto Estructural (cárcamo)
Proyecto Estructural (desarenador)
Proyecto Arquitectónico (Estación de bombeo)
Rejilla y desarenador
Polipasto (cárcamo)
Estructura de llegada
Cajas, registros y secciones
Rampas de acceso
Caja de llegada a la línea a presión 1
Polipasto (desarenador)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12
12
Cárcamo de Bombeo 1
Proyecto Mecánico
Proyecto Eléctrico
Proyecto Estructural (cárcamo)
Proyecto Estructural (desarenador)
Proyecto Arquitectónico (Estación de bombeo)
Rejilla y Desarenador
Polipasto (cárcamo)
Estructura de llegada
Cajas, registros y secciones
Rampas de acceso
Caja de llegada a la línea a presión 1
Polipasto (desarenador)
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No
Descripción
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No
1
2
Línea a presión 1
Línea a presión 1
Interceptor Tecnológico
1
2
3
Emisor
Caja de descarga
Emisor
Cruce a vías de FF.CC “llegada a PTAR”
1
2
3
4
Descripción
Línea a presión 2
Línea a presión 2
Interceptor Ruiz Cortínez
Cruce vías del FFCC 1
Cruce a Puente Encinas.
Fuente. Elaboración Propia.
En el Anexo “Documentos de Concurso” se presentan los catálogos desglosados.
4.2.5 Presupuesto Base.
De la misma manera que en los catálogos de conceptos se integraron en cinco paquetes los
presupuestos a continuación se presentan los costos totales y en el Anexo de Documentos
de Concurso se presenta el desglose de cada obra proyectada.
Cuadro 25. Costos para el cárcamo 1.
No.
Concepto
Cantidad
Total $
1
Proyecto Mecánico
Sum e Inst.
3,370,419.39
2
Proyecto Eléctrico
Sum e inst.
2,735,825.38
3
Proyecto estructural (cárcamo)
Estructura
551,720.54
4
Proyecto estructural (Deposito para desarenador)
Estructura
604,792.82
5
Proyecto Arquitectónico (Edificio instalaciones eléctricas
vigilancia)
caseta de Proyecto
570,181.10
6
Rejilla y Desarenador.
Sum e Inst.
1,975,944.75
7
Polipasto y Marco de Izaje (cárcamo).
Estructura
170,662.78
8
Estructura de llegada (VERTEDOR).
Estructura
123,347.15
9
Líneas de interconexión.
Obra
472,056.30
10 pavimentaciön, barda perimetral, jardinería.
Obra
712,832.77
11 Rampas de acesso.
Obra
71,049.45
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Concepto
Cantidad
12 Polipasto y Marco de Izaje (desarenador).
Estructura
Total $
32,823.06
IMPORTE $ = 11,391,655.49
IVA 10% $ = 1,139,165.55
TOTAL $ = 12,530,821.04
Cuadro 26. Costos para el cárcamo 2.
No.
Concepto
Cantidad
Total $
1 Proyecto Mecánico.
Sum e Inst
11,219,107.78
2 Proyecto Eléctrico.
Sum e inst
13,876,508.21
3 Proyecto Estructural (cárcamo).
Estructura
1,720,338.90
4 Proyecto estructural (Deposito para desarenador).
Estructura
801,163.01
5 Proyecto Arquitectónico (Edificio instalaciones eléctricas caseta de Proyecto
vigilancia).
906,069.59
6 Rejilla y Desarenador.
Sum e Inst
2,088,248.66
7 Polipasto y Marco de Izaje.
Estructura
373,536.64
8 Estructura de llegada (VERTEDOR).
Estructura
74,109.59
9 Cajas, registros y secciones.
Obra
476,828.83
10 Rampas de acceso.
Obra
534,709.81
11 Caja de llegada de línea a presión 1.
Obra
107,671.66
Estructura
34,220.31
12 Polipasto y Marco de Izaje (desarenador).
IMPORTE $ = 32,212,512.99
IVA 10% $ = 3,221,251.30
TOTAL $ = 35,433,764.29
100 de 105
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Cuadro 27. Costos para la línea a presión 1.
No.
Concepto
Cantidad
Costo $
1 Línea a presión 1.
1.49 km
3,861,732.63
2 Interceptor Tecnológico.
0.20 km
1,044,650.74
IMPORTE $ =
IVA 10% $ =
TOTAL $ =
4,906,383.37
490,638.34
5,397,021.71
Cuadro 28. Costos para la línea a presión 2.
No.
Concepto
Cantidad
Costo $
1
Línea a presión 2.
5.9 km
62,049,541.43
2
Interceptor Ruiz Cortínez.
0.46 km
3,871,888.31
3
Cruce Vías del FFCC 1
Cruce
1,802,181.39
4
Cruce a Av. Álvaro Obregón “Interceptor” (el costo esta incluido en el
interceptor Ruiz Cortínez).
Cruce
*
5
Cruce Av. el Greco (el costo esta incluido en la línea a presión 2).
Cruce
*
6
Cruce Av. Colosio (el costo esta incluido en la línea a presión 2).
Cruce
*
7
Cruce Av. Calzada industrial (el costo esta incluido en la línea a presión
2).
Cruce
*
8
Cruce a Puente Encinas.
Cruce
IMPORTE $ =
IVA 10% $ =
TOTAL $ =
940,074.35
68,663,685.48
6,866,368.55
75,530,054.03
Cuadro 29. Costos para el emisor.
No.
Concepto
1
Caja de descarga.
2
Emisor.
3
Cruce a vías de FF.CC “llegada a PTAR”.
Cantidad
Caja
14.91 km
cruce
101 de 105
Costo $
103,864.40
71,585,547.95
45,379.15
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Sonora.
No.
Concepto
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Cantidad
Costo $
IMPORTE $ = 71,734,791.50
IVA 10% $ = 7,173,479.15
TOTAL $ = 78,908,270.65
Cuadro 30. Resumen de costos totales de construcción.
No.
Concepto
Cantidad
Costo $
1
Cárcamo de bombeo 1
Lote
11,391,655.49
2
Cárcamo de bombeo 2.
Lote
32,212,512.99
3
Línea a presión 1.
Lote
4,906,383.37
4
Línea a presión 2.
Lote
68,663,685.48
5
Emisor a gravedad.
Lote
71,734,791.50
IMPORTE $ = 188,909,028.82
IVA 10% $ = 18,890,902.88
TOTAL $ = 207,799,931.70
4.2.6 Costo de operación y mantenimiento
Se realizaron los cálculos de operación y mantenimiento de los gastos anuales para un
periodo de 20 años, el resumen de los gastos de operación y mantenimiento para la primera
etapa cuando funcionan una o dos bombas y para la segunda etapa cuando funcionan tres
bombas en cada càrcamo, los cálculos detallados se muestran en el anexo F.
Cuadro 31. Resumen de los costos de operación y mantenimiento (O y M) para un periodo de 20
años, I etapa cuando funciona 1 bomba.
Nº Cárcamo Costo de energía
1 Beisbol
$ 10,040,171.05
2 Colosio
$ 64,703,324.57
Totales
$ 74,743,495.62
CONCEPTO
Costo de personal
Costo de manejo de lodos
$
16,334,193.28 $
5,788,080.00
$
23,896,319.80 $
6,945,696.00
$
40,230,513.08 $
12,733,776.00
102 de 105
Costo total de O & M
$
32,162,444.33
$
95,545,340.37
$
127,707,784.70
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Cuadro 32. Resumen de los costos de operación y mantenimiento (O y M) para un periodo de 20
años, I etapa cuando funcionan 2 bombas.
Nº Cárcamo Costo de energía
1 Beisbol
$ 16,984,622.70
2 Colosio
$ 98,672,569.97
Totales
$ 115,657,192.67
CONCEPTO
Costo de personal
Costo de manejo de lodos
$
16,334,193.28 $
7,524,504.00
$
23,896,319.80 $
8,103,312.00
$
40,230,513.08 $
15,627,816.00
Costo total de O & M
$
40,843,319.98
$
130,672,201.77
$
171,515,521.75
Cuadro 33. Resumen de los costos de operación y mantenimiento (O y M) para un periodo de 20
años, II etapa cuando funcionan 3 bombas.
Nº Cárcamo Costo de energía
1 Beisbol
$ 20,105,442.54
2 Colosio
$ 135,762,635.20
Totales
$ 155,868,077.74
CONCEPTO
Costo de personal
Costo de manejo de lodos
Costo total de O & M
$
16,334,193.28 $
8,682,170.40 $
45,121,806.22
$
23,896,319.80 $
10,418,544.00 $
170,077,499.00
$
40,230,513.08 $
19,100,714.40 $
215,199,305.22
4.2.7 Programa de Ejecución de Obras.
Se presentan los programas de obra conforme a integración de los cinco paquetes
propuestos y en el anexo de Documentos de concurso se presentan la estructuración
desglosada de cada una de las obras propuestas de manera particular.
4.2.8 Integración del Documento de Concurso.
La base para la integración de los documentos de concurso se estructuraron tomando como
base el catalogo de precios unitarios de la Comisión Estatal del Agua del Estado de Sonora,
complementado con el emitido por la CONAGUA y cotización especificas para los
distintos materiales y/o equipos, la especificaciones de la misma manera se tomaron como
base las emitidas por la CONAGUA y complementadas por especificaciones particulares de
algunos materiales o equipos.
Cada concepto a ejecutar están referenciados a las distintas normas que les competen
respectivamente y el catalogo de obras corresponde a los conceptos manejados en el
presupuesto de base correspondiente.
Para la integración de los documentos de concurso se dividió en cinco paquetes: Cárcamo
de bombeo 1, Cárcamo de bombeo 2, Línea a presión 1, Línea a presión 2 y Emisor a
gravedad.
Resumen presupuestal para ejecución del programa de obras se presenta en el Anexo E
“Programas de obra”
4.2.9 Informe Final del Proyecto Ejecutivo.
Se elaboró el informe final de los proyectos ejecutivos, que incluye:
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Memoria descriptiva.
Trabajos de campo: topografía (Anexo A1, A2 y A3) y geotecnia (Anexo A4, A5 y A6).
Recopilación de información.
Cálculos: Hidráulicos, Mecánicos, estructurales y eléctricos
Documentos de concurso: Presupuestos, catálogos de obra y especificaciones.
Programas de obra.
Planos: Topográficos y de proyecto.
El informe final contiene siete Tomos, uno original y seis copias.
TRABAJOS DE CAMPO.
Para la integración de los trabajos de campo en el informe se presentan un resumen de los
trabajos de campo y para topografía se integran tres anexos y tres mas para los trabajos de
geotecnia.
ANEXOS.
ANEXO A TOPOGRAFIA.
A.1. Estudio topográfico para la construcción de los cárcamos de bombeo.
A.2. Estudio topográfico para la construcción de las líneas de presión.
A.3. Estudio topográfico para la construcción del emisor a gravedad.
A.4. Levantamiento de pozos de visita
A.5. Levantamiento de sitios para cruces con FFCC, arroyo y carretera.
A.6. Levantamiento del sitio para la caja receptora.
ANEXO A GEOTECNIA
A.7. Estudio geotécnico para la construcción de los cárcamos de bombeo.
A.8. Estudio geotécnico para la construcción de las líneas de presión.
A.9. Estudio geotécnico para la construcción del emisor a gravedad.
ANEXO B. RECOPILACION DE INFPRMACION.
ANEXO C. CALCULOS.
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ANEXO D. DOCUMENTOS DE CONCURSO. Para cada obra se presenta , el
presupuesto, Catálogo y Especificaciones de obra.
D1 .- Cárcamo 1
D2.- Cárcamo 2
D3.- Línea a presión 1
D4.- Línea a presión 2
D5.- Emisor.
ANEXO E. PROGRAMA DE OBRA.
ANEXO F. COSTO DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
PLANOS.
ANEXOS COMPLEMENTARIOS.
1. Proceso de Construcción Sustentable.
2. Automatización “telemetría”.
3. Manual de operación y mantenimiento.
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