UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONSTRUCCIONES II 2011-II SEMANA 1 INTRODUCCIÓN A LA LECTURA E INTERPRETACIÓN DE PLANOS DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO, PROCESO CONSTRUCTIVO DE REDES DE ALCANTARILLADO, CONEXIONES DOMICILIARIAS, PLANOS DE DETALLES I. INTRODUCCIÓN Se denomina red de alcantarillado al sistema de estructuras y tuberías usadas para la evacuación de aguas negras o servidas y/o residuales. Esta agua pueden ser albañales (alcantarillado sanitario), o aguas de lluvia (alcantarillado pluvial) desde el lugar en que se generan hasta el sitio en que se disponen o tratan. Diferencia entre el sistema de alcantarillado sanitario y pluvial: Sanitario: Todas las viviendas tienen una tubería, de todas las edificaciones sale una tubería que se conecta al sistema de desagüe. Pluvial: No todas las viviendas tienen que tener una tubería, no es necesario que todas las edificaciones se conecten al sistema de drenaje. Semejanzas: No se utilizan los enlaces Y, T, codo, etc. Poseen registros o pozos de inspección o visita. Registro o Pozo de Inspección o Vista. Están hechos de Concreto, facilitan la inspección de tuberías, limpieza, mantenimiento y reparaciones. Se utilizan cuando hay cambios de dirección, cruces de calles, cambio de diámetros, cambio de pendientes o tramos muy largos donde se colocan cada un numero de metros en dependencia del diámetro de la tubería. Cuado ambos drenajes se unen se denomina alcantarillado combinado, cuando se construyen por separado se denominan alcantarillado separado o separativo. ALCANTARILLADO COMBINADO. En nuestra localidad se utiliza el sistema de drenaje sanitario en consideración de que las precipitaciones son mínimas durante el año, ya que si se usara el sistema combinado no seria factible, pues la mayor parte del año la tubería se mantendría prácticamente en desuso. El sistema de alcantarillado es por gravedad. Todas las aguas residuales van a un lugar de tratamiento antes de ser expulsadas al mar. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONSTRUCCIONES II 2011-II Unión de tuberías. Estas solo se utilizan en edificaciones, no en sistemas de alcantarillado por problemas de mantenimiento, pues si alguna de estas uniones sufre alguna avería es muy difícil reemplazarla, por lo cual se utiliza el siguiente sistema en las redes de alcantarillado. II. PROCESO CONSTRUCTIVO DE REDES DE ALCANTARILLADO 2.01 Trazos de niveles y replanteo Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS 2.02 E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONSTRUCCIONES II 2011-II Excavación de zanja Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONSTRUCCIONES II 2011-II a) Despeje b) Sobre – excavaciones Autorizada Cuando los materiales encontrados excavados a profundidades determinadas, no son las apropiadas tales como: terrenos sin compactar o terreno con material orgánico objetable, basura u otros materiales fangosos. No Autorizada Cuando por negligencia, se ha excavado más allá y más debajo de las líneas y gradientes determinadas. En ambos casos, se llenará todo el espacio de la sobre excavación con material debidamente acomodado y/o compactado, tal como sea ordenado por el supervisor. c) Espaciamiento de la estructura a la pared de excavación En el fondo de las excavaciones, los espaciamientos entre la pared exterior de la estructura a construir o instalar, con respecto a la pared excavada son los siguientes: En instalación de estructuras, (tuberías, ductos, etc.) será de 0.15m mínimo con respecto a las uniones. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONSTRUCCIONES II 2011-II La variación de los espaciamientos entre los límites establecidos, dependerá del área de la estructura, profundidad de las excavaciones y tipo de terreno. d) Remoción de agua En todo momento, durante el período de excavación hasta su terminación e inspección final y aceptación, se proveerá de medios amplios mediante el cual se pueda extraer prontamente, toda el agua que entre en cualquier excavación u otras partes de la obra. No se permitirá que suba el agua o se ponga en contacto con la estructura hasta que el concreto y/o mortero haya obtenido fragua satisfactoria y, de ninguna manera antes de doce (12) horas de haber colocado el concreto y/o mortero. El agua bombeada o drenada de la obra, será eliminada de una manera adecuada, sin daño a las propiedades adyacentes, pavimentos, veredas u otra en construcción. El agua no será descargada en las calles, sin la adecuada protección de la superficie al punto de descarga. Todos los daños causados por la extracción de agua de las obras, serán prontamente reparadas. e) Inspección y Control El Supervisor realizará una inspección de la extracción y reemplazo de materiales no apropiados, colocación y compactación de todos los rellenos dentro de los límites de movimiento de tierras de este proyecto. Todo el trabajo deberá ser hecho de acuerdo a estas Especificaciones y como esté ordenado y aprobado por el Supervisor. 2.03 Nivelación, Refine y conformación de cama de apoyo Después de producida la excavación, se deberá refinar el fondo de la excavación y nivelarla de acuerdo a los requerimientos establecidos en los planos, de forma tal que el fondo de la zanja, presente una superficie plana y nivelada. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONSTRUCCIONES II 2011-II El refine consiste en el perfilamiento tanto de las paredes como del fondo, teniendo especial cuidado que no quede protuberancias rocosas que hagan contacto con el cuerpo del tubo. La nivelación se efectuará en el fondo de la zanja, con el tipo de cama de apoyo aprobada por la entidad. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS 2.04 E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONSTRUCCIONES II 2011-II Relleno y compactación manual de zanja a) Generalidades Se tomarán las previsiones necesarias para la consolidación del relleno, que protegerá a las estructuras enterradas. Para efectuar un relleno compactado, previamente se deberá contar con la autorización de la supervisión. El relleno podrá realizarse con el material de la excavación, siempre que cumpla con las características establecidas en las definiciones del “Material Selecto” y/o “Material seleccionado”. Material Selecto.- Es el material utilizado en el recubrimiento total de las estructuras y que debe cumplir con las siguientes características: Físicas: Debe estar libre de desperdicios orgánicos ó material compresible ó destructible, el mismo que no debe tener piedras o fragmentos de piedras mayores a ¾” en diámetro, debiendo además contar correspondiente. con una humedad óptima y densidad El material será una combinación de arena, limo y arcilla bien graduada del cual no más del 30% será retenido en la malla Nº 4, no menos de 55% ni más de 85% será arena que pase la malla Nº 4 y será retenida en la malla Nº 200. Químicas: Que no sea agresiva a las estructuras construida o instalada en contacto con ella. Material Seleccionado Es el material utilizado en el relleno de las capas superiores que no tenga contacto con las estructuras, debiendo reunir las mismas características físicas del material selecto, con la sola excepción que puede tener piedras hasta de 6” de diámetro en un porcentaje máximo del 30%. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONSTRUCCIONES II 2011-II b) Compactación del segundo relleno El primer relleno compactado que comprende a partir de la cama de apoyo de la estructura (tubería), hasta 0.30m por encima de la clave del tubo. Será de material selecto. Este relleno, se colocará en capas de 0.15m de espesor terminado, desde la cama de apoyo compactándolo íntegramente con pisones manuales de peso aprobado, teniendo cuidado de no dañar la estructura. El segundo relleno compactado, entre el primer relleno y la sub-base se harán por capas no mayor de 0.15m de espesor, compactándolo con vibro-apisonadores, planchas y/o rodillos vibratorios. No se permitirá el uso de pisones u otra herramienta manual. El porcentaje de compactación para segundo relleno, no será menor del 95% de la máxima densidad seca del Próctor modificado ASTM D 698 o AASHTO-T-180. De no alcanzar el porcentaje establecido, se deberá hacer las correcciones del caso, debiendo efectuar nuevos ensayos hasta conseguir la compactación deseada. En el caso de zonas de trabajo donde existan pavimentos y/o veredas, el segundo relleno estará comprendido entre el primer relleno hasta el nivel superior del terreno. 2.05 Eliminación material excedente hasta 30.00m INSTALACIÓN DE TUBERÍAS Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONSTRUCCIONES II 2011-II El material presentado bajo esta Especificación Técnica, deberá cumplir con las Normas de la Organización Internacional para Estándares “ISO – Internacional Standards Organization”. Para Tuberías de Agua Potable: Norma ISO 4422 o Norma Técnica Peruana ITINTEC Nº 399.002 y 399.004. Bajo ningún concepto proponer material que no cumpla por lo menos, con las Normas ISO. c) Suministro y Almacenamiento Suministrar y almacenar todos los productos y materiales como se ha especificado y se indica a continuación. Tomar toda precaución para evitar cualquier daño a la tubería durante su transporte y su entrega hasta el lugar de la obra. Tener extremo cuidado al cargar y descargar la tubería y sus accesorios. Trabajar lentamente utilizando deslizadores (rampas) o equipo mecánico apropiado, y mantener la tubería bajo perfecto control en todo momento. Por ninguna circunstancia permitir que la tubería caiga, choque, arrastre, empuje o mueva de modo que se dañe la tubería. Por ningún motivo podrá pasarse un estrobo o una cuerda a través del interior de la tubería. Utilizar un estrobo de nylon u otro material diseñado para evitar dañar la tubería y su revestimiento. Si durante el proceso de transporte, manipuleo, o tendido, se daña cualquier tubería o su acoplamiento, reemplazar o reparar la tubería. En caso de almacenamiento de la tubería en almacén, se debe prever un bloqueo apropiado, instalando estacas para evitar que la tubería ruede. Obtener la aprobación para el tipo de bloqueo y colocación de estacas, así como para el método de instalación. Almacenar la tubería sobre un piso nivelado, colocando cuñas o estacas para bloquearlas de modo que no rueden. Colocar la tubería al lado de la zanja en el lado opuesto de donde se ha Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONSTRUCCIONES II 2011-II puesto el material excavado a fin de protegerla del tráfico o equipo pesado. Almacenar las empaquetaduras para juntas de tubería, en un lugar fresco y protegerlas de la luz, luz solar, calor, aceite o la grasa hasta que sean instaladas. No utilizar empaquetaduras que muestren signos de rajaduras, efecto del clima u otro deterioro. No utilizar material de empaquetadura almacenado por más de seis meses sin la debida aprobación. d) Clase de las Tuberías Las diferentes clases de tuberías y sus diámetros se indican en los planos. Alineamiento y ajuste Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONSTRUCCIONES II 2011-II III. CONEXIONES DOMICILIARIAS CONEXIÓN DOMICILIARIA DN 160mm ISO 4435 S-20 A TUBERÍA DN 200MM - L = 8.00m. Comprende la colocación de tuberías de DN = 160 mm., en cada vivienda que se encuentra en la zona de trabajo y que señala el proyecto; éstas tuberías están ubicadas entre la tubería o colector de desagües y la zona posterior al lado de salida de la caja de registro de desagüe. ELEMENTOS DE REUNIÓN: Caja de registro (5). Conformado por paredes de concreto simple (f´c = 140 kg/cm 2) y enlucidas interiormente con mortero, de dimensiones 0.70mx0.40mx0.30m en cada cuerpo (macho y hembra), con un espesor de 5 cm. Marco y tapa, de concreto armado, tomada la prueba de resistencia por parte del Ingeniero Supervisor de Obra. ELEMENTOS DE CONDUCCIÓN: Constituido por tuberías de PVC (3), serie 20 DN 160mm, espiga campana, unión flexible con junta de jebe. Elementos de Empotramiento: Conformado por piezas especiales (en obra conocidas como cachimbas) que se componían de una silla YEE a 45° (8) y el codo de 45° (2) ambos de tubería PVC. Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONSTRUCCIONES II 2011-II IV. PRUEBA HIDRÁULICA El control de la prueba Hidráulica comprende la evaluación de la filtración de fugas de agua en las uniones o en los cuerpos de los tubos, mediante lecturas tomadas en campo del nivel de agua en el buzón del tramo a prueba. La pérdida de agua en el tramo de tubería instalada (incluyendo el buzón) no excedía del volumen especificado de la siguiente fórmula: Ve = 0.0047 Di x L Donde: Ve = Volumen exfiltrado (Lt/día). Di = Diámetro interno de la Tubería en milímetros (mm). L = Longitud del tramo en metros (m) Ejemplo para control de Prueba Hidráulica en un tiempo de 30 minutos: Di = 250 mm L = 70.90 m. Ve = 0.0047 x 250 x 70.90 Ve = 83.31 Lt/dia. Cálculo del Volumen Ex filtrado en un tiempo de 30 minutos: Ing. Janet Verónica Saavedra Vera UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERÍA DAICS E.AP. INGENIERÍA CIVIL CONSTRUCCIONES II 2011-II En 30 minutos: Pero sabemos además que dicho volumen se puede calcular en función a las dimensiones del buzón, así pues: Donde: r: Radio del Buzón = 60 cm. (El diámetro del buzón es 120cm.) h: Altura de agua, medica en cm. Reemplazando datos: 1.736 Lt x 1000 cm³/Lt = x r² x h 1736 cm³ = 3.1416 x (60 cm)2 x h h = 0.1535cm. h = 1.535 mm. V. PLANOS DE DETALLES http://www.arqhys.com/construccion/sistemas-alcantarillado.html http://www.tubosdeconcreto.com.mx/diseno_estructural.shtml Ing. Janet Verónica Saavedra Vera