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PRÓLOGO Mexalit Industrial, S.A. de C.V., empresa 100% mexicana, edita el presente Manual de Instalación de tubería de fibrocemento para alcantarillado Clase “B”, el cual forma parte de una serie de publicaciones técnicas, dirigidas a ingenieros, proyectistas, contratistas y usuarios en general, como una información básica necesaria, basada en la experiencia Mexalit, calidad que da confianza. La información y recomendaciones que aquí se presentan, han sido aplicadas y probadas satisfactoriamente en centenares de instalaciones, en muy distintos lugares y en diversas condiciones tanto en México como en el extranjero; así mismo están basadas en publicaciones técnicas elaboradas y aplicadas en el país, por las diferentes dependencias del sector. Las consideraciones técnicas y económicas son muy importantes para el correcto planteamiento de un proyecto, pero de nada sirven si la instalación de la tubería es realizada en condiciones deficientes, defectuosas o incorrectas. Es por eso, que este Manual de Instalación resume una serie de condiciones y recomendaciones básicas, que deben ser tomadas en cuenta, que no requieren o plantean costo extra, pero que aseguran que el tubo de fibrocemento Mexalit quedará instalado en óptimas condiciones.

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INDICE 1.0 2.0

GENERALIDADES.......................................................................................... TUBOS DE FIBROCEMENTO........................................................................

2.1. 2.2.

Aplicaciones y características generales.................................................................... Dimensiones de los tubos...........................................................................................

3.0

TRANSPORTE, DESCARGA Y ACOPIO DE LOS TUBOS............................

3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5.

Transporte................................................................................................................... Recepción en obra...................................................................................................... Descarga..................................................................................................................... Acopio de tubos en obra............................................................................................. Acopio de juntas en obra.............................................................................................

4.0

SEGURIDAD EN LOS TRABAJOS DE INSTALACIÓN DE TUBERÍA...........

4.1. 4.2. 4.3.

Riesgos........................................................................................................................ Equipo de protección personal.................................................................................... Brigadas de seguridad................................................................................................

5.0 6.0

VERIFICACIÓN DE OPERACIONES Y DATOS DEL PROYECTO ANTES DE INSTALAR LA TUBERÍA........................................................................... GEOMETRÍA DEL TRAZO..............................................................................

6.1. 6.2. 6.3.

Sentido de Colocación................................................................................................ Pendientes................................................................................................................... Componentes de una red de alcantarillado.................................................................

7.0

TRAZADO Y EXCAVACIÓN DE ZANJAS......................................................

7.1. 7.2. 7.3. 7.4.

Trazado de la zanja..................................................................................................... Ruptura y reposición de pavimentos........................................................................... Excavación de la zanja................................................................................................ Alineación y cambios de dirección…………………….................................................

8.0

BOMBEO DE ACHIQUE, DRENAJES Y ADEMES........................................

8.1. 8.2. 8.3. 8.4.

Flotación de tubos....................................................................................................... Aguas superficiales..................................................................................................... Aguas subterráneas.................................................................................................... Drenajes......................................................................................................................

9.0 10.0 11.0 12.0

ANCHO Y PROFUNDIDAD DE ZANJA.......................................................... ACONDICIONAMIENTO DEL FONDO DE ZANJA (Cama de Apoyo)........... REVISIÓN DEL MATERIAL POR INSTALAR................................................. INSTALACIÓN DE TUBOS EN CONDUCCIONES CONVENCIONALES......

12.1. 12.2 12.3. 12.4. 12.5. 12.6. 12.7. 12.8. 12.9. 12.10. 12.11.

Acomodo de tubos en zanja........................................................................................ Verificaciones previas a la instalación......................................................................... Descenso de tubos a zanja......................................................................................... Encampanado............................................................................................................. Instalación de tubería en los emisores........................................................................ Instalación de tubería para colectores y atarjeas........................................................ Construcción de pozos de visita y de caída................................................................ Alineamiento, nivelación y relleno inicial de zanja...................................................... Encamado y acostillado.............................................................................................. Desmontaje del apuntalamiento.................................................................................. Precauciones especiales con la maquinaria de movimiento de tierra y compactación..............................................................................................................

13.0

PRUEBA HIDROSTÁTICA EN CAMPO..........................................................

13.1 13.2

Método de prueba....................................................................................................... Prueba hidrostática en pozos de visita........................................................................

14.0

RELLENO FINAL............................................................................................

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Pagina 5 6 6 8 9 9 9 10 13 14 14 14 15 15 15 15 16 16 16 17 17 18 18 20 21 22 22 23 23 24 25 26 28 28 28 28 29 33 35 41 45 46 48 48 48 49 50 51

15.0

INSTALACIÓN DE CONEXIONES DOMICILIARIAS.....................................

15.1. 15.2

Procedimiento de instalación de las conexiones domiciliarias.................................... Prueba hidrostática en descargas domiciliarias..........................................................

16.0

INSTALACIÓN DE TUBOS EN CONDUCCIONES PARTICULARES............

16.1. 16.2. 16.3.

Conducciones en declives (pendientes) pronunciadas............................................... Conducciones elevadas (aéreas)................................................................................ Conducciones semienterradas....................................................................................

17.0

CORTE Y TORNEADO EN CAMPO...............................................................

17.1. 17.2. 17.3. 17.4. 17.5.

Cortes manuales......................................................................................................... Corte con discos abrasivos......................................................................................... Cortadoras................................................................................................................... Torneado en obra........................................................................................................ Tramos cortos..............................................................................................................

18.0

REPARACIONES............................................................................................

18.1. 18.2. 18.3. 18.4.

Tubo agujerado........................................................................................................... Rotura en el extremo................................................................................................... Empaque mordido....................................................................................................... Reemplazo de coples.................................................................................................. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS............................................................................ NORMATIVA...............................................................................................................

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52 52 54 55 55 56 56 57 57 57 58 59 59 60 61 61 62 62 64 66

1.0

GENERALIDADES

La selección adecuada de la tubería de fibrocemento, el conocimiento de los tipos de tubos y accesorios disponibles para la instalación, así como la constitución topográfica, física y química del terreno, evita gastos innecesarios y problemas posteriores. En el diseño de los sistemas de alcantarillado sanitario es importante conocer la infraestructura existente en la localidad (agua potable, ductos de gas, teléfono, etc.) para evitar que las tuberías diseñadas coincidan con estas instalaciones, y asegurar que, en los cruces con la red de agua potable, la tubería del alcantarillado siempre se localice por debajo. La mayoría de los alcantarillados en las localidades medianas y grandes se han diseñado y construido para funcionar en forma combinada, considerando las aportaciones pluviales, pero de acuerdo a nuestra experiencia, los sistemas de alcantarillado sanitario y pluvial deben diseñarse en forma separada, ya que esta práctica evita generar problemas de contaminación y de operación de sistemas por la imposibilidad de tratar, en época de lluvias, la totalidad de las aguas captadas. La correspondencia entre las especificaciones del proyecto, el tipo de tubería requerida y suministrada, la correcta interpretación de las instrucciones de manejo, instalación, prueba y puesta en marcha, así como una experta supervisión es condición para el éxito. Es responsabilidad del proyectista la correcta identificación de las condiciones generales del proyecto y las especificaciones de la obra, contando con la entera disposición de Mexalit para ofrecer asistencia técnica durante la misma (descarga, instalación y pruebas de tuberías), incluyendo supervisión de obra y capacitación en gabinete y en sitio. Mexalit Industrial, S.A. de C.V. viene ofreciendo al mercado tubería de fibrocemento desde hace más de 50 años, poniendo a la disposición de ingenieros, contratistas y calculistas la experiencia que ha adquirido, ya que cuenta con personal calificado para proporcionar Apoyo y Asesoría en:    

Descarga, instalación y pruebas, Supervisión de obras, Capacitación a instaladores y Rehabilitación de obras. Manual realizado por: A. Ibarra M.

Mexalit también puede producir al mismo tiempo otros tipos de tubos y accesorios como:  

Tubos de fibrocemento tipo “A” para conducción de agua a presión Conexiones y piezas especiales, fabricadas en concreto y acero con la más moderna tecnología.

En conclusión, los tubos de fibrocemento, son aplicables donde existan necesidades hidráulicas para conducción y distribución de agua potable, para riego, en alcantarillado sanitario y pluvial, y para evacuación de aguas residuales industriales, con la garantía Mexalit, calidad que da confianza.

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2.0

TUBOS DE FIBROCEMENTO

El fibrocemento es un material muy adecuado y de uso muy extendido desde principio del siglo pasado, para la fabricación de tubos y de diversos materiales de construcción, son suficientemente conocidas las cualidades de este versátil material. El material de los tubos es impermeable lo que impide que se presenten fugas y exudaciones en su parte externa, cumpliendo así con las exigencias de salubridad pública, en contra de la contaminación. Además de estas ventajas, así como otras de orden físico-químico, su superficie interior que presenta menos resistencia al flujo de agua, y es lo que lo ha colocado en un lugar prominente a través de los años.

2.1.

Aplicaciones y características generales

Los tubos para alcantarillado Mexalit han tenido a través del tiempo, como uso principal, su utilización en obras de alcantarillado: sanitario, pluvial, combinado, así como en plantas de tratamiento de aguas. Los tubos de fibrocemento Clase “B” para alcantarillado, son fabricados por Mexalit utilizando materias primas de la más alta calidad certificada y con tecnología de vanguardia, con sus métodos de curado por inmersión en agua para tubos Tipo I y por autoclavado para tubos Tipo II, dando como resultado un producto homogéneo y monolítico con gran resistencia química a los sulfatos del suelo y resistencia estructural capaz de soportar las cargas externas a las que están expuestos los tubos. Los tubos de fibrocemento Mexalit para alcantarillado Clase “B” cumplen con las especificaciones de la Norma Mexicana NMX-C-039-ONNCCE vigente, además cuentan con un certificado de conformidad otorgado por Certificación Mexicana (CERTIMEX) por el cumplimiento de las exigencias de la Norma NMX-C-039-ONNCCE y un certificado de producto reconocido por la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) en cumplimiento a la Norma Oficial Mexicana NOM-001-CNA vigente.

2.1.1.

Características de los tubos de fibrocemento para alcantarillado

Libres de incrustaciones Por su superficie lisa es inmune a las incrustaciones, conservando el diámetro interior y garantizando el caudal conducido. La superficie interior lisa de las paredes del tubo ofrece mínima resistencia al paso de las aguas servidas, garantizándose un alto coeficiente de escurrimiento.

Resistentes a la abrasión La gran resistencia de los tubos a la abrasión es debida a sus características mecánicas y a la fuerte compresión a que son sometidas las capas en la etapa de formación del tubo. Durante ensayos estrictos, los tubos se han sometido a la acción intensa de la abrasión, sin presentar desprendimientos de los materiales que los forman. Por esta razón los tubos Mexalit están recomendados para transportar aguas pluviales, de desecho y alcantarillado que contienen sólidos en suspensión.

Fáciles de instalar De gran importancia en suelos poco cohesivos y/o con nivel freático alto por su sistema de unión (anillos de hule), peso y longitud, obteniéndose menos costos de instalación y altos rendimientos. Con tubos de 5 metros de longitud, se permite mayor rapidez de instalación y menor número de uniones. Por su bajo peso, facilita y trae ventajas económicas en el transporte, manejo e instalación.

Resistentes a la corrosión La experiencia obtenida en instalaciones efectuadas dentro y fuera del país, nos demuestra el magnífico comportamiento de la tubería frente a los agentes corrosivos, para citar como ejemplo, el empleo de esta tubería para el transporte de agua de mar. Los líquidos transportados en los colectores de aguas servidas, frecuentemente presentan un pH superior a 7. Debido a la naturaleza de sus componentes, los tubos Mexalit para alcantarillado resisten perfectamente la acción corrosiva de cualquier suelo o agua, cuando el valor del pH es igual o superior a 4,5.

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Inmunes a la corrosión por electrólisis Los tubos Mexalit son totalmente inmunes a las corrientes eléctricas vagabundas, evitando así el riesgo de corrosión y perforación de la pared del tubo.

Uniones herméticas El sistema de unión garantiza hermeticidad absoluta, lo cual suprime las fugas y por lo tanto la contaminación del suelo y las aguas subterráneas. Evita además infiltraciones en las tuberías eliminando la alteración del caudal de diseño, y disminuyendo además por lo anterior el hundimiento gradual de centros urbanos asentados en lechos lacustres.

Resistencia al aplastamiento Los tubos son hidráulicamente eficientes, conservando siempre su sección, no obstante la aplicación de cargas de aplastamiento. •Tubos con recubrimientos especiales Mexalit, consiente de sus necesidades, ofrece soluciones hidráulicas a sus proyectos, en función de las diversas condiciones que pueden estar presentes en algunos casos especiales de agua y suelo, por ello ofrecemos:   

Tubos con recubrimiento en pared exterior Tubos con recubrimiento en pared interior Tubos con recubrimiento en pared interior y pared exterior

El recubrimiento que aplicamos es tipo RP-5B, el cual cumple con la norma de referencia NRF-026-PEMEX; este recubrimiento es aplicado sobre pedido.

Tubo con recubrimiento en pared interna

Tubo con recubrimiento en pared externa

Tubo con recubrimiento en pared interna y externa

FIGURA 1. Tubos de fibrocemento con recubrimiento

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2.2.

Dimensiones de los tubos

2.2.1.

Tubos Tipo II (Junta Simplex)

Longitud nominal de los tubos 5 m

donde:

D T9 D2 D8

Diámetro interior nominal (mm) Espesor de pared (mm) Diámetro sección de enchufe (mm) Diámetro interior del cople (mm)

D9 D3 D7 D6

*Nota: Sujeto a tolerancias de fabricación

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Diámetro exterior del tubo* (mm) Diámetro intermedio (mm) Diámetro exterior del cople* (mm) Diámetro de Ranura de cople (mm)

3.0

TRANSPORTE, DESCARGA Y ACOPIO DE LOS TUBOS

Durante el transporte de los tubos hasta el punto de instalación, es necesario tomar las precauciones debidas para evitar que los tubos sufran esfuerzos superiores a los que han sido calculados, en muchas ocasiones los esfuerzos por manipulación son superiores a los que sufre el tubo en servicio, especialmente en lo que a flexión longitudinal se refiere.

3.1.

Transporte

En general los tubos son embarcados empleando métodos aceptados por los transportistas, por lo que ellos asumen la responsabilidad de entregar la carga completa y en buenas condiciones. Los tubos se colocan en los vehículos en posición horizontal sobre cunas o listones, los tubos deben ser transportados de tal forma que se garantice la inmovilidad transversal y longitudinal de la carga, así como la adecuada sujeción de los tubos apilados. Cuando se utilicen cables o eslingas de acero, éstas deben ser convenientemente protegidas para evitar cualquier daño en la superficie del tubo, para evitar que pueda afectar negativamente a su durabilidad y su desempeño (de otra forma conviene insertar una banda ahulada entre cable y tubo). La manipulación de los tubos en fábrica y el transporte a obra deben efectuarse sin que sufran golpes o rozaduras, principalmente en las espigas.

Ing. Arturo Ibarra M.

En la conducción de vehículos un alto nivel de seguridad y experiencia es requerido para reducir los riesgos de accidentes de tránsito, así como para la revisión periódica de la sujeción y buen estado de las estibas, evitando las maniobras bruscas que puedan producir daños.

FIGURA 2. Transporte de tubos 3.2.

Recepción en obra

El responsable de la obra debe realizar una inspección visual de los tubos desde la descarga a fin de eliminar del acomodo los tubos defectuosos o dañados durante el transporte, aunque este hecho es totalmente previsible desde fábrica: para evitar mermas en los proyectos, durante la recepción en obra, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos: 

Los tubos que entren en obra, aunque previamente hayan sido inspeccionados en la fábrica, deben ser detenidamente comprobados a su recepción,  Es responsabilidad del receptor verificar que los tubos correspondan al pedido solicitado y que no sufran daños al momento de la recepción,  Cualquier anomalía que se detecte debe ser motivo de consideración, tomándose las precauciones necesarias para apartar el material que ofrezca dudas para su utilización. Los extremos dañados, daños en la superficie o pequeñas fisuras pueden ser reparados en obra, y posteriormente ese material puede ser instalado en cierres. Las anomalías deben quedar reflejadas en el documento de recepción, anotándose la cantidad de piezas dañadas y el tipo de daño advertido.

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3.3.

Descarga

La descarga se puede realizar con los medios materiales y humanos adecuados para que la misma se realice con seguridad. Deben adoptarse las instrucciones siguientes al respecto:   

No use barretas, cinceles o martillos para cortar los flejes, No golpee los tubos al cortar los flejes Evite que los tubos superiores se resbalen.

El contratista debe proveer el procedimiento de descarga y manipulación de tubos más acorde con las especificaciones de calidad de la obra. 3.3.1.

Descarga Manual

Los tubos de 100 a 250 mm pueden descargarse a mano; en este caso, la descarga nunca se hará deslizando los tubos sobre sus extremos maquinados ya que se les puede dañar. 3.3.1.1. Descarga lateral Para descargar con cables y tablones, estos deben tener la resistencia adecuada al peso de los tubos y la longitud suficiente para que, apoyando uno de sus extremos sobre la penúltima hilada (cuando vienen apilados) o en la parte baja del tubo, se forme una pendiente no mayor a 45°. Se coloca el cable entre la penúltima y última hilada o entre la plataforma y el tubo según sea el caso, atando un extremo de cada cable a la plataforma del camión, del lado opuesto al que se han colocado los tablones; el otro extremo de los cables, después de pasar bajo el último tubo de la hilada superior o del tubo único, se hace dar vuelta alrededor de éste para que pasándolo por encima, vaya a las manos de los operarios que ejecutarán la maniobra de descenso, parados arriba de la estiba, lo cual es aceptable para tubos de 200 a 300 mm de diámetro. Sosteniendo el tubo por bajar con los cables, se le quitan las cuñas, colocándoselas al tubo siguiente, y se baja haciéndolo rodar sobre los tablones, controlando su velocidad y dirección con los cables.

Manual realizado por: Ing. A. Ibarra Monfón

FIGURA 3. Descarga lateral de tubos de fibrocemento Para tubos de diámetro de 300 a 500 mm, se usa el mismo método anterior, con dos hombres arriba de la estiba para pasar los cables alrededor del tubo por bajar y el acuñamiento del siguiente, y dos hombres por cada cable para controlar su extremo y la operación de bajado. 3.3.2.

Descarga mecánica

Los tubos de diámetro mayor a 500 mm se pueden descargarse con la maquinaria convencional de excavación y de elevación, siempre que se disponga de dispositivos adecuados, con el objeto de controlar con precisión los movimientos de descarga. Es recomendable el empleo de grúas automotrices para la descarga de tubos de peso superior a 300 Kg.

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Manual realizado por: Ing. A. Ibarra Monfón

FIGURA 4. Descarga de tubos de fibrocemento con equipo mecánico En la figura 5 se muestran los implementos y accesorios empleados por lo general en la descarga. Los puntos de contacto de estos útiles deben disponer de protecciones elásticas. Una vez suspendido el tubo y hasta situarlo en su lugar de acopio han de tenerse en cuenta las siguientes recomendaciones:       

Evitar golpes entre tubos y contra el terreno. Guiar la carga tanto al elevarla como al depositarla (puede utilizar cuerdas de control) para mayor seguridad. Maniobrar con suavidad. Nunca situarse debajo de la carga. Evitar que el tubo quede apoyado sobre puntos aislados o sobre roca. Después de la descarga evitar que los tubos sean arrastrados o rodados. Descargarlos lo más cerca posible del lugar donde van a ser instalados.

¡Pero recuerde extremar las acciones de seguridad!

Estrobos

Balancín

Pinzas

FIGURA 5. Implementos y accesorios para descarga mecánica de los tubos En caso necesario, los cables y cadenas deben tener revestimiento protector en la zona de contacto con el tubo. No se admite la manipulación con dispositivos formados por cables desnudos, ni por cadenas que estén en contacto con los extremos espiga del tubo. Tampoco se permiten las descargas en grupo con cables o cadenas, salvo que se disponga de un estrobo apropiado. Se recomienda la suspensión por medio de bandas anchas o eslingas con el recubrimiento adecuado o de pinzas mecánicas que sujeten el tubo por la parte media. En caso de emplearse balancines que ensarten el tubo, toda su zona de contacto con el mismo debe estar recubierta de madera o de goma; el tubo debe estar

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bien centrado de manera que este sea descargado nivelado y sin peligro de que se resbale, se golpee ó genere accidentes, véase figura 6. Una buena coordinación de los suministros con la marcha de la obra reduce el movimiento de los tubos, y en consecuencia evita los riesgos por deterioro en la manipulación.

FIGURA 6. Descarga de tubos por medios mecánicos Se recomienda siempre que sea posible, descargar con grúa con capacidad suficiente para el manejo del tubo. El manejo se asegura con cinchos o eslingas, en la figura 7 se da un ejemplo de un gancho de manejo para descarga de tubos.

FIGURA 7. Ejemplo de gancho y eslinga para descargar tubos En caso de no disponer de grúas, se utilizará el sistema de cables y polines, colocando por cable una estaca que se fije en la plataforma, al lado opuesto de los polines. En este caso, con cada cable se dan una o más vueltas alrededor de la estaca correspondiente, dependiendo del peso del tubo, para controlar la velocidad con que éste bajará. Si la descarga se hace con montacargas, descárguese solamente la cantidad de tubos que tengan cabida en la longitud de sus cuchillas u horquillas.

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3.4.

Acopio de tubos en obra

En el acopio de tubos deben ser tomadas en cuenta las instrucciones del fabricante, así como las especificaciones propias del producto. El acopio de los tubos se hace generalmente lo más cerca posible del punto de instalación. No deben almacenarse los tubos por largo tiempo en condiciones expuestas en la obra.

Manual realizado por: Ing. A. Ibarra Monfón

FIGURA 8. Acopio de tubos de fibrocemento Si la instalación no se hace de inmediato, se deben estibar los tubos y coples a distancias convenientes para su distribución final y protegerse adecuadamente. Se escogen zonas despejadas de la obra que permitan las maniobras de descarga y el paso de los vehículos y grúas. Los tubos apilados no deben ser colocados en la proximidad de zanjas abiertas. En el apilado piramidal se deben adoptar precauciones especiales al calzar lateralmente los tubos para evitar que rueden. Se debe evitar una altura excesiva en el apilamiento para que los tubos de la parte inferior no estén sobrecargados. Los tubos de diámetro pequeño pueden ser apilados de la misma manera que se cargan en el camión. El acopio de los tubos debe ser de manera horizontal, la hilada inferior debe colocarse en una superficie plana y nivelada, apoyándose sobre tablones paralelos colocados a 1/5 de los extremos del tubo; además debe calzarse adecuadamente para evitar desplazamientos. Si durante los trabajos de acopio se detectara algún tubo dañado, debe ser separado, marcado y situado en acopio aparte.

Apilado piramidal

Apilado rectangular

FIGURA 9. Tipos de apilado de tubos de fibrocemento en obra

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3.5.

Acopio de juntas en obra

Las juntas de hule se deben almacenar bajo cubierta, en un lugar fresco, seco y protegidas de la luz, especialmente de la radiación solar directa y de las radiaciones artificiales con un elevado porcentaje de ultravioletas; se deben almacenar en contenedores opacos. Tampoco deben estar en contacto con materiales líquidos o semisólidos, en especial solventes, aceites y grasas, ni con metales. No deben almacenarse en puntos próximos a instalaciones eléctricas capaces de generar ozono, como por ejemplo, las lámparas de vapor de mercurio, el material eléctrico de alta tensión u otro tipo de equipos que puedan producir chispas o descargas eléctricas silenciosas. Deben protegerse de los gases de combustión y de los vapores orgánicos. Asimismo las juntas deben estar libres de esfuerzos de tracción, compresión u otro tipo de esfuerzo que pueda deformarlas (retorcidas, con peso encima, etc.) Para controlar las necesidades de montaje y evitar errores, las juntas deben estar clasificadas, bien localizadas y limpias.

4.0

SEGURIDAD EN LOS TRABAJOS DE INSTALACIÓN DE TUBERÍA

4.1.

Riesgos

Los riesgos más comunes para el personal que interviene en todo el proceso de instalación de una tubería son: desprendimiento de tierras, caída de personas a distintos niveles en el interior de la zanja, enterramientos accidentales, atrapamiento de personas por la maquinaria y los derivados por interferencias con conducciones enterradas, inundación, golpes por objetos, caída de objetos, etc. Dadas las consecuencias que se pueden presentar deben adoptarse medidas preventivas, las cuales pueden resumirse en: 

          

El personal que va a trabajar en el interior de las zanjas debe conocer los riesgos a los que puede estar sometido, El acceso y salida de una zanja se debe efectuar mediante una escalera sólida, anclada en el borde superior de la zanja y apoyada sobre una superficie sólida de reparto de cargas, Deben prohibirse los acopios (tierras, materiales, etc.) a una distancia menor a 0,50 m, como regla, del borde de la zanja, Cuando la profundidad de la zanja sea igual o superior a los 2 m se deben proteger los bordes mediante una barandilla situada a una distancia mínima de 2 m, Si la profundidad de la excavación es menor a 2 m, puede instalarse una señalización de peligro (puede ser una línea de yeso o cal situada a 2 m del borde de la zanja, cuerda con banderolas, etc.), Si los trabajos requieren iluminación, se efectuara mediante torretas aisladas con toma de tierra, Si se requiere iluminación portátil, la alimentación de las lámparas se efectuara a 24 V, Se deben revisar los taludes o cortes a intervalos regulares, para evitar desprendimientos debido al uso de martillos neumáticos, compactadores, excavadoras, etc., Los trabajos a realizar en los bordes de las zanjas con taludes no muy estables, se deben realizar sujetos con el cinturón de seguridad amarrado a puntos fuertes ubicados en el exterior de las zanjas, Se debe efectuar el achique inmediato de las aguas que afloran o caen en el interior de la zanja, para evitar que se altere la estabilidad de los taludes. Todos los apuntalamientos deben ser revisados periódicamente, Para acceder o salir de una zanja deben utilizarse escaleras de mano. Para pasar por encima de una zanja se deben instalar pasarelas adecuadas. Nunca debe pasarse sobre los elementos del apuntalamiento,

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4.2.

Equipo de protección personal

En lo referente al equipo de protección personal se han de utilizar: casco, mascarilla antipolvo, cinturón de seguridad, guantes de cuero, ropa de trabajo, protectores auditivos, entre otros.

4.3.

Brigadas de seguridad

Es recomendable contar con brigadas de seguridad, las cuales serán responsables de supervisar las maniobras de descarga y colocación de los tubos en una forma segura; también serán responsables de verificar que el equipo e instalaciones estén en buen estado o bien instalados, evitando con ello accidentes y retraso de tiempo en la ejecución de la obra.

5.0 VERIFICACIÓN DE OPERACIONES Y DATOS DEL PROYECTO ANTES DE INSTALAR LA TUBERÍA Es indispensable que un mismo técnico sea responsable cuando menos, de las siguientes operaciones:            

Datos generales del proyecto, Etapas en que se desarrollará el proyecto, Ubicación de los servicios existentes perimetrales o que cruzan por el área, Puntos de conexión y descarga Verificación de la cama de apoyo (calidad, nivelación), Geometría del trazo, Pendientes, Acomodo de los tubos en la zanja, Tipo de zanja, Preparación y protección de juntas, Colocación propiamente dicha incluyendo prueba hidrostática, Relleno inicial (acostillado y/o centros).

Según la importancia y la organización de los trabajos, esta responsabilidad del jefe de instalación puede abarcar también las siguientes operaciones:   

Confección de la cama de apoyo, Relleno apisonado y camellones, Relleno final y prueba de línea.

En todo momento el jefe de instalación debe asegurarse que:  

6.0

El trazo de las zanjas y las estacas de señalización estén en su lugar, El acomodo sea correcto y en particular que los tubos sean recibidos en cantidad suficiente y en la clase especificada.

GEOMETRÍA DEL TRAZO

Antes de iniciar la excavación de la zanja es necesario conocer perfectamente los detalles de la instalación, pendientes, tipo de tubos, la colocación de los tubos, el tipo de junta a utilizar, etc., lo que permitirá contar con una obra de acuerdo al diseño. La construcción de la red de alcantarillado sanitario se debe iniciar con el emisor, continuando con los colectores, subcolectores, atarjeas y albañales. Para obtener la máxima protección de las tuberías se recomienda que estas se instalen en condición de zanja; de acuerdo a las características del terreno, así deberá ser el tipo de excavación; conservando las pendientes y profundidades que marque el proyecto, el fondo de zanja debe ser de tal forma que provea un apoyo firme y uniforme a lo largo de la tubería.

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6.1.

Sentido de colocación

La instalación de las tuberías indicadas en el proyecto de la red de alcantarillado se hará de aguas abajo hacia aguas arriba a partir de la descarga del emisor, incluyendo sus accesorios, continuando con el colector principal y las atarjeas que se le unen y los pozos de visita, siempre de aguas abajo hacia aguas arriba. En colocación normal de los tubos, el extremo espiga del tubo a colocar se introduce en el cople del tubo anteriormente colocado; pero el proceso inverso es posible.

6.2.

Pendientes

El objetivo de las pendientes es evitar en lo posible, el azolve y la erosión de las tuberías. Las pendientes de las tuberías, deben seguir hasta donde sea posible el perfil del terreno, con objeto de tener excavaciones mínimas, pero tomando en cuenta las restricciones de velocidad y de tirantes mínimos indicados en el proyecto, la ubicación y topografía de las áreas a las que dará servicio. En donde la pendiente del terreno sea muy fuerte, es conveniente que para el diseño se consideren tuberías que permitan velocidades altas y se debe hacer un estudio técnico-económico, de tal forma que se pueda tener sólo en casos extraordinarios y en tramos cortos velocidades de hasta 8,0 m/s. En la tabla 1 se indican las pendientes mínimas recomendadas para la tubería de fibrocemento para los diferentes diámetros; estas pendientes podrán modificarse en casos especiales previo análisis particular y justificación en cada caso particular.

TABLA 1.- Pendientes mínimas recomendadas para tubería de fibrocemento* Diámetro de Pendiente mínima la tubería (milésimas) (cm) 15 3,0 20 2,0 25 1,5 30 1,5 35 1,0 40 0,8 45 0,7 50 0,6 60 0,5

Diámetro de la tubería (cm) 75 90 100 100 110 120 130 140 150

Pendiente mínima (milésimas) 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 0,2 0,2 0,2 0,2

* Para un coeficiente de fricción (Manning) de 0,010

6.3.

Componentes de una red de alcantarillado

Los sistemas de alcantarillado en la actualidad, son clasificados como:   

Alcantarillado sanitario, cuando conducen solamente aguas de desecho ó residuales, Alcantarillado pluvial, cuando conducen únicamente aguas producto del escurrimiento superficial del agua de lluvia, Alcantarillado combinado, cuando llevan los dos tipos de aguas anteriormente mencionados.

A continuación se dan algunas definiciones de las principales componentes de que consta una red de alcantarillado: Albañal. Conducto que recolecta las aguas residuales de una casa o edificio, y las entrega a la red pública. Albañal interior. Conducto que va dentro del predio, casa o edificio. Albañal exterior. Conducto que se localiza del paramento exterior, al entronque con el conducto de la calle (atarjea). Red de atarjeas. La red de atarjeas tiene por objeto recolectar y transportar las descargas de aguas residuales domésticas, comerciales e industriales, para conducir los caudales acumulados hacia los

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colectores, interceptores ó emisores. La red se inicia con la descarga domiciliaria ó albañal a partir del paramento exterior de las edificaciones. Sub-colector. Es la tubería que recibe las aguas negras de las atarjeas para después conectarse a un colector. Colector. Es la tubería que recoge las aguas negras de las atarjeas, para después conectarse a un emisor ó en la planta de tratamiento. Emisor. Es el conducto que recibe las aguas de uno o más colectores, no recibe ninguna aportación adicional (atarjeas o descargas domiciliarias) en su trayecto, y su función es conducir las aguas negras a la planta de tratamiento. Existen emisores a gravedad y emisores a presión. Interceptor. Es un conducto abierto o cerrado, que intercepta o desvía las aguas pluviales, aliviando problemas de inundación a la zona urbana. Vertido. El vertido deberá ser a una planta de tratamiento. Pozos de visita. Son chimeneas verticales colocadas sobre las tuberías, que tienen su acceso por la superficie de la calle; su forma es cilíndrica, suficientemente amplia para dar paso a un hombre, y para que pueda maniobrar en su interior. Además sirve para la ventilación, aunque su función principal es facilitar las maniobras de limpieza. Se localizan en los cruceros de las calles, en los cambios de dirección, pendiente y diámetro. Pozos de caída. Son semejantes a los pozos de visita, pero están adaptados para absorber un salto de la corriente con fuertes desniveles y evitar la erosión de las tuberías como consecuencia de la velocidad del agua; alivian o evitan el problema de excavación, reduciendo el costo de la obra por este concepto. Las caídas son interiores y pueden ser adosadas, escalonadas o directas. Coladeras pluviales. Son estructuras que permiten la entrada del agua pluvial a las atarjeas.

FIGURA 10. Ejemplo de un Sistema de Alcantarillado Sanitario

7.0

TRAZADO Y EXCAVACIÓN DE ZANJAS

7.1.

Trazado de la zanja

Como paso previo a la excavación, el trazado de la misma debe ser marcado, colocado y referenciado con precisión con una línea que delimite la longitud y el ancho de la superficie de la zanja. Cuando se requieran marcas temporales de colocación, deben establecerse en puntos donde no sea posible que sean borradas o movidas.

17

FIGURA 11. Trazado de la zanja 7.2.

Ruptura y reposición de pavimentos

La ruptura de pavimentos en la construcción de redes de alcantarillado, consiste en romperlos y removerlos, previamente a la excavación de zanjas. La reposición consiste en construir nuevamente los pavimentos removidos, tan pronto se realice el relleno final debidamente apisonado de la zanja. En el caso de empedrados o adoquines, la ruptura se debe efectuar con cuidado a fin de seleccionar al máximo posible el material extraído con el propósito de su posterior aprovechamiento. Marcado el ancho de la zanja se evitará perjudicar el pavimento restante así como dar molestias a la comunidad. En pavimento asfáltico e hidráulico el corte se hará con cortadora de disco o equipo similar, debiendo ser vertical, realizando el corte hasta la profundidad necesaria. El pavimento deberá quedar al mismo nivel que el original, evitando la formación de topes o depresiones, para lo cual el relleno de las zanjas debe haber adquirido su máxima consolidación. Pavimentos o banquetas de concreto. Su construcción o reposición se hará sobre una base compactada. Comprende la fabricación, colado, vibrado y curado con membrana, con la resistencia que especifique la supervisión de la obra; el acabado deberá ser igual al existente.

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FIGURA 12. Ruptura de pavimento para excavación de la zanja 7.3.

Excavación de la zanja

Los intervalos entre las operaciones de excavación, instalación de la tubería y relleno de tierras, deben ser lo más breves posibles, de esta forma se logra:  

Acotar el tiempo de reutilización de los elementos de apuntalamiento si los hubiera, Prevenir posibles inundaciones de la zanja y derrumbes en la misma,

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    

Reducir la necesidad de controlar el agua subterránea, Reducir los requerimientos de los equipos, Minimizar las roturas de los servicios existentes, acortar las perturbaciones al tráfico, Reducir los riesgos de accidentes, Reducir impactos adversos al medio ambiente.

Se recomienda que no transcurra más de una semana entre la excavación de la zanja y la colocación de la tubería. En el caso de terrenos arcillosos o rocosos (de carbonato de cal y arcilla) de fácil dilatación, si fuera absolutamente necesario efectuar en más tiempo la apertura de las zanjas, se deberá dejar sin excavar unos veinte centímetros sobre la línea del suelo, para posteriormente realizar su acabado. Las zanjas pueden abrirse mecánicamente ó a mano, perfectamente alineadas en planta y con el nivel uniforme. Cuando se realicen nichos (conchas) en el fondo deben hacerse hasta el momento de montarse los tubos, para asegurar su posición y conservación. Cuando el terreno sea uniforme se excavará hasta la línea de nivel; si quedan al descubierto elementos rígidos tales como piedras, rocas, etc., será necesario excavar por debajo del nivel para efectuar posteriormente un relleno, manteniendo la capacidad portante del terreno. Cuando sea necesario realizar explosiones para las excavaciones, en general en poblaciones, se deben adoptar las medidas necesarias de seguridad para la protección de personas o propiedades.

FIGURA 13. Excavación de zanja con equipo mecánico. El material procedente de la excavación se debe apilar lo suficientemente alejado del borde de las zanjas para evitar el desmoronamiento de éstas o que los desprendimientos puedan poner en peligro a los trabajadores. En el caso de que las excavaciones afecten a pavimentos, los materiales que puedan ser usados en la restauración de los mismos deben ser separados del material general de la excavación. La forma en que se apile la tierra removida condiciona el empleo de equipo de excavación, la necesidad de apuntalamientos y las operaciones de relleno. En el caso de instalaciones en zanja, el material extraído se usa frecuentemente para el posterior relleno, por lo que es conveniente acopiarlo a lo largo de la zanja a una distancia adecuada de uno de sus bordes, una regla es situar la tierra extraída a una distancia del borde de la zanja no menor que la mitad de su profundidad. Si la zanja se encuentra apuntalada suele ser suficiente una distancia libre de 60 cm. La tierra amontonada en la proximidad del borde de la zanja produce una sobre carga que afecta a su estabilidad. La capacidad de la pared de la zanja depende del grado de cohesión del suelo. Dicha sobrecarga debe ser considerada al estudiar la estabilidad de los taludes (verticales o no) que constituyen las paredes de la zanja. Cuando la estabilidad del talud no resulte suficientemente segura la zanja debe ser apuntalada. La apertura de zanjas muy profundas o muy anchas produce un gran volumen de tierras extraídas cuyo peso puede resultar excesivo para la estabilidad del talud. En este caso será necesario alejar una parte de dichas tierras o extenderlas en una superficie mayor. Si se prevé utilizar como relleno las mismas tierras procedentes

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de la excavación, éstas deben ser inspeccionadas a fin de retirar trozos grandes de roca, terrones, pedazos de escombro, y todo aquello cuyo peso y dureza pueda causar daños a la tubería por el impacto de caída o producir presiones puntuales al compactar el relleno. Se pueden utilizar los diferentes equipos de excavación disponible. Es importante que para la selección del equipo más eficiente para la excavación de zanjas se considere que todo el equipo de excavación tiene limitaciones prácticas y económicas. Las consideraciones incluyen el tipo y cantidad de material para ser excavado, profundidad y anchura de excavación, las limitaciones dimensionales establecidas en los planos, tamaño del tubo, espacio de operación y colocación de las tierras excavadas. Los equipos más usuales pueden ser modificados o adaptados para su empleo en la mayoría de las operaciones de excavación y movimiento de tierras. La forma más común de verificar la profundidad de la zanja es fabricando niveletas y escantillones, teniendo en cuenta que a la cota de plantilla del proyecto se le deben aumentar al menos 5 cm de cama, más el espesor del tubo.

FIGURA 14. Diagrama general de tendido de líneas de tubería (nivelación y alineación) 7.4.

Alineación y cambios de dirección

7.4.1.

Alineación

Para la instalación de los tubos en zanja, se comienza por fijar unos puntos de referencia mediante estacas, clavos o cualquier otro procedimiento; a partir de estos puntos se sitúa el eje de la tubería en el fondo de la zanja.

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FIGURA 15. Eje de la tubería en el fondo de la zanja.

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7.4.2.

Cambios de dirección

Para los cambios de dirección, las deflexiones necesarias en los diferentes tramos de la tubería se deben efectuar como se indica a continuación:  

Para tuberías de hasta 61 cm, los cambios de dirección son hasta 90° y deben hacerse con un solo pozo común. Si el diámetro de la tubería es mayor a 61 cm y hasta 105m, los cambios de dirección son hasta 45° y deben hacerse con un pozo especial.

Si se requieren dar deflexiones mayores que las permitidas, debe emplearse el número de pozos que sean necesarios, respetando el rango de deflexión permisible para el tipo de pozo. En la tabla 2 se indica el tipo de pozo de visita que debe construirse, dependiendo del diámetro de tubería de salida y las que entroncan a 45° ó 90° en el pozo, es importante aclarar que el número máximo de tuberías que pueden descargar en un pozo de visita son tres y debe existir una tubería de salida. Para facilitar las operaciones de inspección y limpieza, se recomiendan las siguientes distancias de acuerdo al diámetro de la tubería:  

Para tuberías de 15 cm hasta 60 cm de diámetro, 125 m Para tuberías mayores de 60 cm hasta 105 cm de diámetro, 150 m

Estas separaciones pueden incrementarse de acuerdo con las distancias de los cruceros de las calles, en un máximo de 10 %.

TABLA 2. Tipos de pozos de visita para tubería de fibrocemento Diámetro tubería de entrada (cm) 15 20 25 30 35 40 45 50 60 75 90 105

Diámetro de la tubería de salida (cm) 15 PC

PC = Pozo común; C2 = Pozo caja tipo 2;

8.0

20 PC PC

25 PC PC PC

30 PC PC PC PC

35 PC PC PC PC PC

40 PC PC PC PC PC PC

E1= Pozo especial tipo 1; C3 = Pozo caja tipo 3;

45 PC PC PC PC PC PC PC

50 PC PC PC PC PC PC PC C1

60 PC PC PC PC PC PC PC C1 C1

75 E1 E1 E1 E1 C1 C1 C1 C1 C1 C2

90 E1 E1 E1 E1 C1 C1 C1 C1 C1 C2 U1

E2 = Pozo especial tipo 2; U1 = Caja unión tipo 1;

100 E1 E1 E1 E1 C1 C1 C1 C1 C1 C2 U1 U1

110 E1 E1 E1 E1 C1 C1 C1 C1 C1 C2 U1 U1

120 E2 E2 E2 E2 C2 C2 C2 C2 C2 C2 U1 U1

130 C1 C1 C1 C1 C3 C3 C3 C3 C3 C3 U1 U1

140 C1 C1 C1 C1 C3 C3 C3 C3 C3 C3 U1 U1

C1 = Pozo caja tipo 1 U2 = Caja unión tipo 2

BOMBEO DE ACHIQUE, DRENAJES Y ADEMES

Este sistema se emplea en excavaciones que permiten apuntalar el revestimiento de una pared contra la opuesta para estabilizar las paredes de la zanja, transmitiéndose los empujes de las tierras una a otra a través de los puntales y resultando compensados entre sí. Este es un sistema de ademe provisional, instalado a mano o con elementos mecánicos. Desde el punto de vista técnico, la necesidad de apuntalar y los empujes a considerar en el cálculo de los apuntalamientos depende de: 

La profundidad y el ancho de la excavación,

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150 C1 C1 C1 C1 C3 C3 C3 C3 C3 C3 U1 U1

     

Las características del suelo, La presencia o existencia de nivel freático, La proximidad de edificios y otras estructuras, La proximidad del tráfico y cualquier otra fuente de vibración, Del lugar donde se deposita el material excavado y otras sobrecargas, Las posibles condiciones o imposiciones de diseño o cálculo.

En caso de terrenos secos y firmes, el apuntalamiento puede reducirse a tablones separados de 1,5 a 2 m y construidos de polines de madera de unos 15 cm de espesor. En estos casos puede excavarse el fondo de las zanjas, dándoles ya la forma de la sección a recibir. Cuando el terreno es suelto y no se mantiene sin desmoronarse en una altura igual al ancho del tablón, es necesario apuntalar verticalmente con maderos de sostén reforzados. Cuando existen terrenos superiores sueltos (generalmente diluviales o de acarreos) sobre otros compactos y, sobre todo (como es frecuente en las calles), la capa superior es de relleno y la inferior compacta, puede hacerse un apuntalamiento parcial, trabado en la parte superior. Con ello queda libre la zona de trabajo, que no suele presentar apuntalamiento o puede ser mínimo. Es recomendable que la apertura de zanjas, la colocación de las tuberías y el relleno, vayan lo más adecuadamente acompasados, para que ni aquella esté demasiado tiempo abierta, para evitar el peligro de desprendimientos, inundaciones o dilataciones del terreno, ni daños a las tuberías ya colocadas, además de evitar posibles accidentes.

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FIGURA 16. Ejemplos de apuntalamiento de una zanja

8.1.

Flotación de tubos

Todos los tubos vacíos flotan en una zanja inundada. De ahí la necesidad imperativa de serias medidas de protección contra las aguas, desde la excavación hasta el relleno completo de la zanja.

8.2.

Aguas superficiales

Si el terreno está saturado de agua o se sobrepasa el nivel freático, se puede hacer descender el nivel de agua u optar por la colocación de tablas en las paredes para protección de la zanja. El descenso del nivel freático puede hacerse por simple drenaje natural por los laterales del fondo de la zanja, o por bombeo del agua por medios mecánicos. La zanja abierta debe ser protegida contra la inundación de aguas corrientes por todos los medios adecuados

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  

Canalización, represado o desvío de los cauces, Defensas de tierra o cunetas cuando las pendientes transversales son desfavorables, Tapones no excavados en la zanja.

Al terminar el relleno, el exceso de excavado constituye un cordón más o menos continuo en forma de camellón sobre la línea. Es necesario dejar espacios abiertos en este camellón para evitar la acumulación de agua corriente, y la erosión o ablandamiento del relleno.

FIGURA 17. Tubos inundados en zanja 8.3.

Aguas subterráneas

En los terrenos con nivel freático alto, no debe excavarse más que con un mínimo de antelación previo a la instalación. La instalación de tubos Mexalit, sin exigir una zanja perfectamente seca, necesita el control de entradas importantes de agua ya sea por achique u otros medios.

8.4.

Drenajes

Cuando la línea esta en pendiente y la zanja, aún rellena, es susceptible de colectar aguas superficiales o aguas subterráneas, se pueden producir condiciones incorrectas que afecten peligrosamente la cama de apoyo y el relleno acostillado. Para prevenir tales riesgos es, a veces, necesario realizar un verdadero drenaje del fondo de la zanja, como se muestra en la figura 18. En tal caso los tubos se colocan sobre la cama de piedra triturada. Los métodos para el drenaje no deben afectar el relleno envolvente y a las tuberías. Se deben tomar en cuenta estas precauciones para prevenir la pérdida de materiales finos durante el drenaje, además de la influencia del drenaje en los movimientos de tierra debidos al agua que afecta la estabilidad de las áreas circundantes.

FIGURA 18. Drenajes para fondo de zanja

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9.0

ANCHO Y PROFUNDIDAD DE ZANJA

Las dimensiones de las zanjas quedan determinadas por el proyecto hidráulico de la red, siendo las profundidades variables para albañales, atarjeas, colectores y emisor. Las zanjas deben tener paredes verticales o como mínimo hasta el lomo de los tubos, en el caso de terrenos no estables.

FIGURA 19. Representación esquemática de una zanja La profundidad mínima de las zanjas, se determina de forma que las tuberías resulten protegidas de los efectos del tráfico y cargas exteriores, así como para preservarlas de las variaciones de temperatura del medio ambiente. El ancho de la zanja depende del tamaño de los tubos, profundidad de la zanja, taludes de las paredes laterales, naturaleza del terreno, necesidad de apuntalamiento, etc. El ancho de la zanja mínimo necesario para la instalación de tubos Mexalit deberá estar de acuerdo con la tabla 3. La plantilla o cama para tubos de fibrocemento para alcantarillado tendrá un espesor de al menos 10 cm para tubos de 150 mm a 900 mm de diámetro (antes de formar el canal) y de 15 cm para los tubos de diámetro de 1 050 mm y mayores. El espesor mínimo sobre el eje vertical de la tubería ya instalada, será de 5 cm para el primer caso y de 8 cm para el segundo caso. En el arranque (cabezas) o principio de las atarjeas, con diámetros de 200 mm a 400 mm, se debe tener un colchón (profundidad entre la superficie del terreno o del pavimento y el lomo de los tubos) mínimo de 90 cm. Para tuberías de 450 mm a 1 050 mm el colchón mínimo en cualquier punto de los tramos, será de 1,10 m.

Tabla 3. Dimensiones de zanja para tubería de fibrocemento para alcantarillado Diámetro nominal del tubo (mm) 150 200 250 300 350 400 450 500 600

Ancho (cm)

Espesor de la plantilla (cm)

Colchón mínimo (cm)

60 65 70 75 85 90 100 110 120

10 10 10 10 10 10 10 10 10

90 90 90 90 90 90 110 110 110

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Diámetro nominal del tubo (mm) 750 900 1 000 1 100 1 200

Ancho (cm) 145 170 185 200 215

Espesor de la Colchón plantilla mínimo (cm) (cm) 10 10 15 15 15

110 110 110 110 110

10.0 ACONDICIONAMIENTO DEL FONDO DE ZANJA (Cama de apoyo) La pendiente y el material del fondo de la zanja deben cumplir las especificaciones del proyecto. Cuando el tendido de las canalizaciones sea sobre el fondo de la zanja, ésta debe adaptarse a la pendiente y a la forma específica del tubo, de manera que se asegure un apoyo uniforme a lo largo de los tubos. Para proporcionar apoyo adecuado y continuo (encamado) a los tubos por instalar deberá colocarse una cama de material seleccionado libre de piedras, para un correcto asentamiento, de tal forma que no se provoquen esfuerzos adicionales a flexión.

FIGURA 20. Colocación de tubos en la cama de apoyo La plantilla o cama consiste en un tipo de material fino, colocado sobre el fondo de la zanja, en un espesor de acuerdo a las especificaciones de proyecto.

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FIGURA 21. Preparación de la cama de apoyo en el fondo de la zanja La zanja no debe excavarse antes del mínimo tiempo posible previo a la colocación del tubo en función de:  

La capacidad del equipo de excavación, El comportamiento del terreno.

El fondo de la zanja listo para la colocación del tubo presentará una superficie plana alineada con la cota del proyecto y discontinua para dar lugar a:  

Una concha o nicho en el lugar de cada junta para permitir el enchufe, Un hueco para permitir retirar los cables o eslingas de colocación.

En lugares excavados en roca o tepetate duro, se preparará la plantilla de material suave que pueda dar un apoyo uniforme al tubo, con tierra o arena suelta.

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Antes de ser bajados los tubos a la zanja se deben excavar cuidadosamente las cavidades para los coples (conchas) para alojar la campana o cople de la junta de los tubos y revisar los anillos, con el fin de permitir que la tubería se apoye en toda su longitud sobre la plantilla apisonada.

FIGURA 22. Concha para alojar el cople Cuando se tienen terrenos como la tierra negra que sufren fuertes dilataciones y contracciones al pasar de un estado de absoluta sequía a otro de gran humedad, o viceversa, formándose en su superficie grietas anchas y profundas, la tubería que se instale se debe proteger de dicho material colocando a su alrededor una capa de arena de 10 a 15 cm de espesor, dependiendo del diámetro del tubo, a fin de evitar los grandes esfuerzos que se originan al contacto con esa tierra negra (arcilla), que ocasionalmente pueden causar roturas del conducto. En la práctica se utilizan 3 tipos de camas de apoyo para tubos en zanja, los cuales son ilustrados en la figura 23.

11.0 REVISIÓN DEL MATERIAL POR INSTALAR Todos y cada uno de los tubos, coples y anillos de neopreno ó hule natural (empaque), deben revisarse cuidadosamente antes de su instalación, ya que una buena inspección evita en gran parte los contratiempos que se pueden tener por no hacerla. Para los casos en que se requiera realizar algunos cortes o reparación de tubos y coples, vea los apartados 17.0 y 18.0 respectivamente. Cada uno de los empaques debe revisarse cuidadosamente para comprobar que sean de la clase y diámetro de los tubos por instalar, y que se encuentren en buen estado de conservación, sin defectos ni cortaduras. Los anillos defectuosos deben ser desechados. El lubricante por usar es proporcionado por Mexalit, como una alternativa se puede usar manteca vegetal, plátano o jabón de barra hervido; no se deben usar como lubricantes, aceites ni grasa derivadas del petróleo o grasa animal.

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Figura 23. Tipos de camas de apoyo para tubos en zanja

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12.0 INSTALACIÓN DE CONVENCIONALES

TUBOS

EN

CONDUCCIONES

Las tuberías de alcantarillado sanitario se pueden instalar sobre la superficie, enterradas ó con una combinación de ambas, dependiendo de la topografía del terreno, de la clase de tubería y del tipo de terreno. Se recomienda comenzar con la instalación de los tubos del emisor, que emplea diámetros de 600 mm a 1 500 mm, posteriormente se instalarán los tubos de los colectores y atarjeas que emplean generalmente diámetros de 200 mm a 500 mm.

12.1. Acomodo de tubos en zanja El acomodo es la operación que consiste en distribuir cada tubo lo más cerca posible de su lugar exacto de colocación, distribuyéndolos a lo largo de la zanja, al lado contrario del que se colocó o colocará el material producto de la excavación, protegidos del tránsito de vehículos, peatones y del equipo pesado de construcción.

Figura 24. Acomodo de tubos y coples a lo largo de la zanja 12.2.

Verificaciones previas a la instalación

a) Se debe tener hecha la excavación del pozo de visita (el de aguas abajo) y terminada la construcción de la caja o base de la estructura (de mampostería o de concreto) del pozo, la media caña para la conexión del primer tubo por instalar. b) Debe estar preparada a lo largo de la zanja la plantilla, y las conchas para coples y estrobos (para diámetros grandes). La longitud de zanja preparada corresponderá más o menos a la mitad del tramo por instalar. c) La instalación de la tubería se hará de aguas abajo hacia aguas arriba, para utilizar la tubería cuando se haga necesario desaguar la zanja, o el tramo instalado con sus dos pozos extremos al realizar la prueba de presión hidrostática. d) Se comprobará que los coples no tengan en su interior materias extrañas, y los extremos maquinados de los tubos y los anillos deberán estar perfectamente limpios; además, se tendrá a mano el lubricante necesario.

12.3. Descenso de tubos a zanja El tubo se baja a la zanja después de:  

Inspeccionar visualmente y comprobar su clase, Verificación de la cama de apoyo.

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12.3.1

Descenso de tubos a colectores y atarjeas

Son generalmente tubos de 200 mm a 500 mm de diámetro, los cuales se bajan por medio de 2 cables (uno por cada extremo del tubo), y de dos a seis hombres, repartiendo el peso del tubo a razón de 100 kg por persona aproximadamente. Para ello, se ancla un extremo de cada cable atándolo a una estaca clavada en el suelo o haciéndole un nudo y parándose sobre él, de manera que el nudo sirva de tope contra el pie. Los cables deben colocarse paralelos y separados para que queden aproximadamente a 50 cm de cada extremo, dando vuelta alrededor del tubo de manera que el extremo libre, pasando sobre el tubo, vaya a las manos de los que harán la maniobra.

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FIGURA 25. Descenso manual de tubos a la zanja 12.3.2. Descenso de tubos a emisores Son tubos con diámetro de 600 mm y mayores, los cuales se bajan a la zanja por medio de equipo mecánico como retroexcavadoras o grúas de capacidad adecuada al peso y distancia de manejo, utilizando estrobo de tamaño adecuado, bien centrado y ajustado al tubo. Bajados los tubos deberán quedar apoyados en toda su longitud sobre la plantilla, evitando que queden sobre piedras, calzas de madera o cualquier otro soporte, se realiza su centrado y perfecta alineación.

FIGURA 26. Descenso de tubos a la zanja con equipo mecánico 12.4. Encampanado La operación de colocar un cople a cada tubo antes de bajarlo a la zanja se le llama encampanado (acampanado) ó acoplamiento Los tubos pueden encampanarse fuera de la zanja, pero conviene más hacerlo dentro de la misma. Dependiendo del diámetro, el acoplamiento se puede hacer manual o por medios mecánicos.

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12.4.1. Preparación de coples y anillos con junta Super Simplex a) Limpie perfectamente con un trapo o estopa, las ranuras interiores del cople y los anillos de hule próximos a instalarse.

FIGURA 27. Limpieza de ranuras de los coples b) Inserte los anillos empujándolos hasta la parte interior de la ranura del cople, aplicando un poco de lubricante para facilitar la colocación de los anillos.

FIGURA 28. Colocación de los anillos de hule en los coples c) Enseguida, se ejerce presión en las ondas hasta lograr quede en la posición correcta. A continuación se hace la colocación del segundo anillo en la misma forma. Estas operaciones se hacen estando el cople en posición horizontal o vertical, fuera de la zanja. 12.4.2. Preparación de los tubos Limpie perfectamente los extremos maquinados del tubo, aplique una capa uniforme de lubricante en el primer extremo maquinado del tubo (chaflán) de la espiga del tubo y unos 5 cm de la parte cilíndrica, evitando que queden partes sin lubricar ni plastas; se recomienda que el lubricante sea el proporcionado por Mexalit, o bien agua jabonosa o agua con glicerina, evitando el uso de aceites minerales que dañan el anillo de hule. Al emboquillar el cople, debe quedar un centímetro más metido en su parte inferior, se hace girar el cople y se verifica la posición del anillo con el escantillón.

FIGURA 29. Limpieza y lubricación del extremo del tubo para la colocación del cople

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12.4.3. Encampanado a mano La posición para acoplar, se muestra en la siguiente figura; se jala violenta y fuertemente en línea recta el cople para que de un solo golpe ocupe su posición final. Este sistema puede utilizarse en tuberías de 150 mm de diámetro y bajo condición de que el personal que lo ejecute, esté suficientemente capacitado y seguro de no dañar los tubos y coples.

FIGURA 30. Encampanado a mano 12.4.4. Encampanado fuera de la zanja (encampanado previo) Este sistema puede utilizarse en tuberías de diámetros mayores a 600 mm. Apoye el tubo contra un soporte sólido y resistente, coloque el cople en el extremo lubricado del tubo y empuje con una barra, teniendo cuidado de intercalar un bloque de madera para no dañar el cople, hasta lograr el enchufe.

FIGURA 31. Encampanado previo 12.4.6. Encampanado dentro de zanja Es recomendable para tuberías de 200 mm a 900 mm de diámetro; el proceso de enchufe, se verificará en dos movimientos: cople a tubo y tubo a cople enchufado.

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FIGURA 32. Encampanado en zanja Cuando la tubería ya está encampanada, se puede hacer el enchufe del tubo en la zanja empleando el sistema de tirfor y polea diferencial para diámetros de 200 a 900 mm.

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FIGURA 33. Enchufe de tubo por impacto Los tubos deben estar perfectamente alineados y el tubo por acoplar debe estar bajo control de los operarios, para que su movimiento se haga violenta y fuertemente a fin de que entre en el cople, sin que se golpeen uno contra otro. Para diámetros mayores de 300 mm, se puede utilizar el cucharón de la retroexcavadora ó grúa con capacidad suficiente.

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FIGURA 34. Enchufe de tubo utilizando el cucharón de la retroexcavadora Es muy importante que en cada unión de tubos se compruebe la correcta posición de los anillos para los tubos de 150 mm a 900 mm; para los tubos de diámetro mayor los anillos deben quedar bien alojados en las ranuras del cople.

Junta Super Simplex

FIGURA 35. Posición correcta de los anillos de hule en tubos de fibrocemento

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12.5.

Instalación de tubería en los emisores

12.5.1. Conexión de tubería a pozos de visita Hidráulicamente es recomendable que en las conexiones nivelen las claves de los tubos por unir. De acuerdo a las especificaciones del proyecto, se pueden efectuar las conexiones de las tuberías haciendo coincidir las claves, los ejes o las plantillas de los tramos de las tuberías de diámetro diferente, como se muestra en la figura 36; se recomienda que las conexiones a ejes y plantilla se utilicen solamente cuando sea indispensable, y las limitaciones para los diámetros más comunes se indican en la tabla 4.

FIGURA 36. Tipos de conexiones tubo-pozo de visita Tabla 4. Limitaciones de conexiones para diferentes diámetros de tubería D/D 20 25 30 38 45 61 76 91 107 112 152

20 25 30 38 45 61 76 91 107 112 152 P PEC PEC EC EC C C P PEC PEC EC EC C P PEC PEC EC EC C P PEC PEC EC EC C P PEC PEC EC EC C P PEC PEC EC EC C P PEC PEC EC EC P PEC PEC EC P PEC PEC P PEC P

D = diámetro del tubo en cm; E = conexión a ejes; P = conexión a plantillas; C = Conexión a claves 12.5.2. Conexión a pozos de visita a)

Verificada la preparación de la plantilla y colocado el cople al primer tubo, se baja éste a la zanja haciendo el acoplamiento de su extremo sin cople a la estructura de descarga del vertido, a la estructura de recepción de las aguas residuales de la planta de tratamiento, o a la caja o base de pozo de visita especial. La unión del cople al primer tubo se puede hacer en la zanja, bajando el tubo el cual se acopla en su extremo aguas abajo en la estructura que se tenga, indicadas en el inciso

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anterior; enseguida se baja el cople a la zanja y se emboquilla el tubo, auxiliándose con arena para su nivelación y con 2 barretas de acero.

FIGURA 37. Conexión hermética de tubos en pozo de visita

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FIGURA 38. Descenso de tubo emboquillado b) Se baja el segundo tubo, y entre este y el cople del primer tubo, se colocan 2 maderos de dimensiones adecuadas (sección mínima de 10 cm X 10 cm). Se opera el dispositivo de tracción hasta lograr el acoplamiento, preparando previamente las conchas para el estrobo y el cople; en seguida se verifica su posición con respecto al final de la parte maquinada. (ver figura 39)

FIGURA 39. Acoplamiento de tubos de 900 mm a 1 200 mm c) Se retiran los maderos, se lubrica el extremo del segundo tubo, se emboquilla al cople y por medio del equipo de tracción se logra la unión a dicho cople. Se verifica el alineamiento de los dos tubos instalados, la nivelación de la plantilla de la tubería y la pendiente. d) Para la instalación de los siguientes tubos se procede en la misma forma.

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Para el acoplamiento de coples y tubos, se puede utilizar el cucharón de la retroexcavadora, utilizando maderos de sección adecuada, procurando que la operación de empuje sea lenta, hasta lograr tener la separación del cople de 10 mm con respecto al final del maquinado.

Dispositivo de nivelación

Uso del dispositivo de nivelación

Nivelación con láser de canalización

FIGURA 40. Dispositivos para nivelación de plantilla de la tubería y la pendiente En tubos de diámetro mayor a 900 mm, se debe verificar que los anillos queden bien alojados en las ranuras del cople.

12.6. Instalación de tubería para colectores y atarjeas Terminada la construcción del emisor, se continuará con el colector principal y las atarjeas que unan de aguas abajo hacia aguas arriba. A partir del pozo especial (principio del emisor) en el que descarga el colector, se pueden tener uno, dos o tres frentes de excavación e instalación de tubería, de acuerdo con la disposición de la red. Si se construye la planta de tratamiento en la etapa de construcción inmediata, el emisor estará constituido de dos tramos: el que entrega las aguas residuales a la planta y el emisor de descarga. Puede preverse la conexión provisional de ambos, mientras se termina su construcción y se pone en operación dicha planta. En el caso del colector (principal y subcolectores) los diámetros de las tuberías pueden variar generalmente de 350 mm a 500 mm, y los de las atarjeas pueden ser de 200 mm, 250 mm y 300 mm.

FIGURA 41. Conexión de atarjeas a colectores Para efectuar una instalación adecuada, se deben tomar en cuenta las siguientes recomendaciones, recordando que la colocación de los tubos se debe hacer de aguas abajo hacia aguas arriba. 12.6.1

Instalación de tubos de 200 mm a 300 mm

a) Si el tubo no ha sido encampanado previamente, baje el primer tubo y colóquelo sobre la plantilla, cuidando que quede apoyado en toda su longitud, y realice la concha para el cople bajo su extremo delantero.

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b) El primer tubo debe unirse al pozo de visita de acuerdo con las instrucciones del supervisor de la obra; se colocan los empaques dentro de las ranuras del cople, procurando que cada anillo quede bien ajustado contra la pared más próxima al centro del cople, lubricándose ligeramente.

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FIGURA 42. Preparación de tubos en la base de la estructura del pozo c) Baje el segundo tubo y apóyelo en la plantilla, debiendo quedar alineado y separado lo suficiente para que pueda enchufarse el cople entre ambos tubos. d) Limpie perfectamente el extremo maquinado del tubo, aplique una capa uniforme de lubricante en el primer extremo maquinado (chaflán) de la espiga del tubo, y unos 5 cm de la parte cilíndrica, evitando que queden partes sin lubricar ni plastas; se recomienda que el lubricante sea el proporcionado por Mexalit.

FIGURA 43. Aplicación de lubricante al tubo antes del emboquillado e) Coloque el cople entre ambos tubos, haciendo que el primero quede emboquillado en el empaque correspondiente. Después se mueve el segundo tubo hasta que quede emboquillado en el otro empaque. f) Coloque un bloque de madera entre el soporte y el primer tubo; enseguida usando una barreta de acero como palanca y a través de un bloque de madera, empuje el segundo tubo hasta hacer que ambos entren en el cople.

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FIGURA 44. Instalación de tubos de 200 mm a 300 mm g) Para comprobar que la junta ha quedado bien instalada, verifique la posición correcta del empaque con un escantillón de acero, como se indica a continuación: Se construye un escantillón con fleje de acero como se muestra en la figura 46, con las dimensiones especificadas, se introduce entre el tubo y el cople llevándolo todo alrededor; el escantillón debe tocar el anillo en todos sus puntos, debiendo conservar la equidistancia constante entre la pared del cople y la parte vertical del escantillón, para considerar que la junta está bien instalada. Previamente se hace girar el cople.

Correcto

Incorrecto

c) Verificación de la posición del anillo a) Escantillón

b) Equidistancia

Esquema de verificación del anillo

FIGURA 45. Verificación de los anillos de hule en la junta La situación incorrecta de los anillos ocurre por: deficiente aplicación de lubricante, por no colocarlos en la posición recomendada dentro del cople previamente a su instalación, por utilizar de clase diferente al tubo y cople que se instala, y por no efectuar el proceso de enchufe en forma correcta (tubería desalineada). Si se verifica que los anillos no están en su correcta posición, es necesario desmontar el cople y proceder a acoplar de nuevo, revisando los anillos extraídos; si están dañados, deben sustituirse.

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Si el tubo está recién acoplado y antes de que el lubricante seque, puede desinstalarse a mano jalándolo; en caso contrario primero se desacopla el tubo con gato, enseguida el cople se quita golpeándolo a su alrededor con un martillo y un pedazo de madera.

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FIGURA 46. Verificación en campo de los anillos de hule en la junta 12.6.2. Tubos de 350 mm a 900 mm de diámetro Para enchufar el cople, siga los pasos a), b) y c), indicados en la instalación de tuberías de 200 mm a 300 mm. Lubrique el extremo maquinado del primer tubo y emboquille el cople, enseguida instale el cople en la espiga del tubo, empleando en medio una cruceta de madera. Con una barreta de acero o con un gato, se empuja el cople con el segundo tubo hasta que enchufe con el primero.

FIGURA 47. Colocación de cruceta de madera para enchufe de cople a tubo Quite la cruceta de madera y compruebe la posición del anillo, haciendo girar el cople y usando el escantillón. Lubrique el extremo maquinado del tubo por acoplar y se emboquilla en el cople. Con la barreta o con gato, se empuja el tubo hasta que entre el cople; enseguida se hace girar el cople y se comprueba la posición correcta del empaque usando el escantillón.

FIGURA 48. Instalación de tubo a cople utilizando gato de palanca

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12.6.3. Herramientas para acoplado y tendido de tubería de 200 mm y mayores Existen varios tipos de herramientas para instalar tubería; se hará referencia únicamente a los gatos de palanca, gatos de fricción y malacates por ser los más comunes. 12.6.3.1 Gato de palanca Consta solamente de la base en que gira una palanca, y de las cadenas de amarre y de tiro. Ligada sobre el último tubo se enrolla la cadena de amarre, que sujeta al gato; la cadena de tiro se coloca en el tubo a instalar, pasando su extremo por el estribo de la palanca, introduciéndola por la parte inferior y fijándola a la ranura. Este tipo de gatos son recomendables para tubería de hasta 500 mm de diámetro. Dos procedimientos pueden seguirse en el enchufe: el acoplamiento de los extremos a la vez, o en dos fases: cople a tubo y tubo a cople. Manual realizado por: Ing. A. Ibarra Monfón

FIGURA 49. Enchufe de tubos utilizando gato de palanca La colocación de cople a tubo, puede realizarse fuera de la zanja, en cuyo caso es conveniente adaptar unas cadenas con mordaza. Para desenchufar con el gato de palanca, se fija su base por medio de una cadena trabada en las ranuras correspondientes y una estaca clavada en el fondo de la zanja, cuidando que el estribo quede hacia el tubo. Este último se ata con la cadena de tiro y se jala la palanca hasta desacoplar el tubo. 12.6.3.2. Gato de fricción El gato de fricción se compone de un par de cabezas especiales taladradas y roscadas, que se colocan a cada lado del tubo, por medio de una cadena que los une a manera de que queden a la altura del diámetro horizontal. Igual ajuste se hace con la cadena que liga las mordazas, aquél corriendo eslabones sobre las ranuras que llevan los gatos, y éste por medio del candado de que van provistos. Actúan en un solo sentido, pero pueden empujar o jalar con sólo cambiar las cabezas de uno y otro extremo de las barras.

FIGURA 50. Acoplamiento en zanja utilizando gato de fricción

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12.6.3.3. Malacate (Tecle) El empleo de esta herramienta es muy útil y manejable, es recomendable para el acoplamiento de tubería de diámetro mayor de 350 mm. Para su manejo se requieren únicamente dos cadenas para estrobo de las tuberías por acoplar, y de un madero o fieltro para el apoyo del tecle, en la zona de contacto con la tubería. Para enchufar, se fija el tecle sobre el tubo ya instalado por medio de una de las cadenas de estrobo, ligando ésta al gancho fijo del tecle; se presenta el cople en la boquilla del tubo, ayudando esta operación con un madero atravesado; se corre la cadena del tecle hacia el tubo por instalar, utilizando la varilla de mando que está en la palanca del mismo; la segunda cadena de estrobo, se fija al tubo por instalar, ligándola al gancho de la cadena del tecle y se procede a mover la palanca colocando la varilla de mando en posición de jalar, hasta que el extremo de la espiga del tubo tope con el anillo del cople; se aflojan el dispositivo de tracción y el madero, procediéndose a enchufar el tubo del mismo modo que el cople.

FIGURA 51. Instalación de tubería utilizando un malacate (tecle) En diámetros de 500 mm a 900 se puede realizar la instalación con ayuda de retroexcavadora. 12.6.3.4. Recomendaciones para la instalación de tubos de diámetro de 1 050 mm En la instalación de tubos y coples de fibrocemento que permiten el acceso de una persona, es conveniente tener en cuenta las siguientes observaciones complementarias:     

   

El instalador o su ayudante se situarán en el interior del primer tubo ya colocado en zanja, para vigilar el acoplamiento del siguiente. Vigilará y controlará que el junteo se realice bien centrado al eje de la tubería para evitar esfuerzos anormales en la junta, Se procurará que no ocurra, por una acción excesiva y continuada sobre el dispositivo de tracción o por el uso no bien controlado de la cuchara de la retroexcavadora, el topeteo de los tubos en el cople. Exteriormente durante el acoplamiento, se vigilará que el cople no penetre hasta el final de la parte maquinada, debiendo quedar como mínimo a 10 mm del término del maquinado. Colocados, acoplados y bien alineados los dos primeros tubos del emisor, se comprueba la elevación de la plantilla de la tubería y su pendiente; se acostilla el tramo lo mejor posible con material producto de la excavación exento de piedras y bien compactado en capas de 15 cm, con el objeto de que no se muevan, dejando libres los coples. Se continuará el relleno compactado en la parte media de los tubos hasta 60 cm arriba del lomo, con lo que se forman “los centros” que evitarán la posible flotación de la tubería. En la continuación del proceso de construcción del primer tramo del emisor, se procede en la misma forma ya indicada, hasta la conexión con el pozo de visita el cual debe estar ya construido. Terminada la instalación de la tubería de fibrocemento del primer tramo del emisor, y colocados los centros, se prepara y se realiza la prueba de presión hidrostática, como se indica en el punto 13.0. Aceptada la prueba por el supervisor de la obra, se efectúa el relleno final de la zanja. Se continúa con la instalación de la tubería en el segundo tramo, cuya excavación debe tenerse ya preparada con un avance de al menos 50 metros.

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12.7. Construcción de pozos de visita y de caída Los pozos de visita son estructuras (accesorios de la red de alcantarillado) que se utilizan para permitir el acceso a las atarjeas, colectores y emisores, a fin de efectuar su inspección, limpieza y ventilación. Atendiendo al diámetro interior de su base, se clasifican en comunes y especiales. Los pozos de visita serán construidos en los sitios que se indican en el proyecto, de acuerdo con los planos, líneas y niveles que se señalen, debiendo localizarse en cruceros de calles, cambios de dirección, pendiente y diámetros, así como en conexiones especiales. Todo tramo de emisor, colector o atarjea que se instale, deberá tener terminados sus respectivos pozos extremos. Los pozos de visita se construirán de acuerdo con los planos tipo, aprobados por la dependencia responsable de la supervisión de la construcción de la obra de alcantarillado, y podrán ser de mampostería o prefabricados. Los pozos de visita tienen diferentes características constructivas, a continuación se indican algunas: a) Pozo de visita común. Se emplea para unir tuberías de 0,20 a 0,61 m de diámetro, la base del pozo debe tener un diámetro mínimo de 1,20 m, y permiten una deflexión máxima en la tubería de 90°.

FIGURA 52. Ejemplo de pozos de visita comunes b) Pozo de visita especial. Tipo I: se emplea con tuberías de 76 a 107 cm de diámetro, teniendo la base del pozo un diámetro mínimo de 1,50 m, con entronques a 90° en tuberías de hasta 0,30 m y permiten una deflexión máxima en la tubería de 45°. Tipo II: con tuberías de diámetro de 1,22 m y mayores la base mínima del pozo debe ser de 2,0 m y entronques a 90° de tuberías de hasta 0,3 m y permite una deflexión máxima en la tubería de 45°.

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FIGURA 53. Representación esquemática de pozos de visita especiales c) Pozos para conexiones oblicuas. Estas estructuras son muy similares a los pozos comunes tanto en forma como en dimensiones, su uso se hace necesario por razones económicas en la conexión de tubos de hasta 0,61 m de diámetro a un subcolector o colector, cuyo diámetro sea igual o mayor a 1,22 m. El empleo de esta clase de pozo de visita evita la construcción de una caja de visita sobre el colector, más costosa que el pozo para conexiones oblicuas.

FIGURA 54. Representación esquemática de pozos para conexiones oblicuas d) Pozo caja. Estas construcciones están constituidas por el conjunto de una caja de concreto reforzado y una chimenea de tabique idéntica a la de los pozos de visita, su sección transversal horizontal tiene forma rectangular o de un polígono irregular y la vertical es rectangular. Sus muros, la losa de piso y de techo deben ser de concreto reforzado. Sobre la losa de techo se apoya la chimenea, que llega al nivel de la superficie del terreno donde remata con el brocal y la tapa, ambos de hierro fundido o de concreto reforzado. Estos pozos no permiten deflexiones en la tubería. A continuación se enuncian los tipos de pozo caja. Tipo I: se utiliza en tuberías de hasta 1,52 m de diámetro con entronques a 45° de tuberías de hasta 1,22 m de diámetro. Tipo II: se emplea en diámetros de hasta 2,13 m con entronques a 45° de tuberías de hasta 1,52 m de diámetro.

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FIGURA 55. Pozo caja e) Pozo caja unión. La diferencia con el tipo caja consiste en que la sección horizontal es de forma irregular, se utiliza para tubería de 1,52 m y entronque de 0,91 a 1,22 m.

FIGURA 56. Pozo caja unión f) Pozo caja de deflexión. Son muy similares a los pozos caja, la diferencia estriba en que concurre al pozo una tubería de entrada y solo tiene una salida con una deflexión máxima de 45°; se emplean para tuberías de 1,22 a 3,00 m.

FIGURA 57. Pozos caja de deflexión

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g) Pozos con caída. Son pozos que admiten la entrada de agua en la parte superior del mismo y permite el cambio brusco de nivel por medio de una caída, ya sea directamente al pozo (libre) o conducida por un tubo hasta la base del pozo. Se instala generalmente entre tramos en los que los tubos tendrían pendientes muy fuertes, las que ocasionarían velocidades mayores a las permitidas y costos de excavación elevados. De acuerdo al diámetro de tuberías, los pozos de caída se clasifican en: 

Pozo de caída adosada. Son pozos de visita comunes que cuentan con una estructura menor, que consiste en una tubería de 0,20 a 0,25 m, ubicada lateralmente que permite una caída del agua hasta de 2,0 m. Para tuberías de diámetro de 0,20 a 0,61 m, el diámetro de la base del pozo es de 1,20 m; para tuberías de 0,75 a 1,05 m el diámetro del pozo es de 1,50 m.

FIGURA 58. Pozo de caída adosada 

Pozos de caída. Son pozos de visita comunes y especiales, en los cuales, en el interior de la caja se construye una pantalla de concreto armado que funciona como deflector del caudal que cae del tubo más elevado, disminuyendo así la velocidad del agua. Se construyen para tuberías de 20 a 76 cm de diámetro y con un desnivel máximo de 1,50 m.



Pozos con estructura de caída escalonada. Son pozos caja de caída escalonada cuya variación es de 50 cm en 50 cm, hasta llegar a 2,50 m como máximo. Cuentan con dos chimeneas, una a la entrada del agua que corresponde a la tubería de la parte alta y otra a la salida del agua donde sale la tubería con menor elevación.

FIGURA 59. Ejemplos de pozos con estructura de caída escalonada h) Pozos de visita prefabricados. Este tipo de pozos se entregan en obra como una unidad completa, su peso relativamente ligero, asegura una fácil maniobra e instalación. Se deberán instalar de acuerdo a las instrucciones del fabricante.

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12.7.1. Recomendaciones para la instalación de pozos de visita a) Terminada la excavación del pozo a la profundidad adecuada según proyecto, se compacta el piso y se nivela. b) Fuera de la zanja se prepara la base o cimentación del pozo, de concreto armado, del tamaño adecuado al diámetro exterior del pozo. Ya fraguada la base se baja con el equipo de excavación y se nivela. c) Se baja el pozo asegurándolo a la base con varillas que sobresalgan de esta en sus eje, comprobando que se tenga la plantilla de proyecto en el cople del pozo. d) Logrado lo anterior, se baja el primer tubo para su acoplamiento al pozo, tal como se indico en el inciso de instalación de tubos (tubos de 900 y mayores) e) Para instalar el pozo del extremo de aguas arriba del tramo de tubería ya instalado, se procede como lo indicado en los puntos (a), (b) y (c) anteriores. A continuación, se baja el segundo pozo y se acopla al tubo. f) Para la instalación de los siguientes pozos, se procede en la misma forma.

12.8.

Alineamiento, nivelación y relleno inicial de zanja

Cuando se ha instalado al menos 75% de la tubería entre dos pozos extremos, se efectuarán las siguientes etapas de construcción: 12.8.1. Alineamiento Cuando sea posible, se hace moviendo los coples a uno y otro lado hasta que queden en línea recta, o bien se emplea un láser de canalización.

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FIGURA 60. Alineación de tubos 12.8.2.

Nivelación

Terminado el alineamiento se procede a la nivelación de la tubería a ojo, levantando o bajando los tubos para obtener una pendiente uniforme, que se logra agregando o quitando tierra de la plantilla bajo los tubos, pero cuidando que en ningún punto de la tubería el colchón de tierra que la cubrirá sea menor al indicado en la tabla 5. Se verificará además que el conducto quede apoyado en toda su longitud para evitar flexiones. Después de haber instalado y alineado la tubería, deberá procederse, lo más pronto posible a efectuar el relleno apisonado, a fin de evitar que la tubería sufra movimientos o reciba impactos de materiales duros que puedan dañarla. No son aceptadas como relleno las arcillas muy plásticas, ni los suelos altamente orgánicos, ni cualquier otro material que pueda ser perjudicial (física o químicamente) para la tubería. Para el correcto diseño del acostillamiento y relleno de la zanja se debe consultar en cada caso las especificaciones del proyecto y las recomendaciones del fabricante.

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12.9. Encamado y acostillado Inmediatamente después de la colocación, se debe proceder al relleno acostillado hasta los costados del tubo. La capacidad de carga portante de un tubo instalado, depende en gran medida del relleno que hay alrededor del tubo, véase figura 61; se recomienda que este relleno sea efectuado con un material homogéneo granular como: grava, balasto, tezontle, tepetate, etc.

FIGURA 61. Esquema del acostillado de tubos El relleno deberá efectuarse en dos etapas, comenzando con el “encamado” y acostillado, que consiste en proporcionar apoyo adecuado y continuo bajo el tubo, hasta alcanzar el diámetro horizontal. Deberá usarse material seleccionado exento de piedras.

FIGURA 62. Selección del material para encamado y acostillado del tubo 12.9.1. Procedimiento Primer paso a) Coloque una capa de material seleccionado (cama) de acuerdo al diámetro del tubo (véase tabla 5). b) Introduzca y compacte bajo el tubo la tierra seleccionada, acostillando debidamente con pisones especiales curvos o con pala, de manera que la tubería se apoye en su cuadrante inferior en toda su longitud. c) Cuando el tubo esté firmemente encamado, use el pisón plano a ambos lados.

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FIGURA 63. Tubo firmemente encamado Segundo paso Es importante proporcionar soporte lateral, por medio de la compactación del relleno entre el tubo y las paredes de la zanja. Con la finalidad de inspeccionar las juntas durante la prueba, se dejarán descubiertos los coples; a esta operación se le llama formar “centros” y es importante hacerla siempre, sobre todo para evitar la flotación de los tubos en caso de inundarse la zanja.

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FIGURA 64. Formación de “centros” a)

Continué el relleno en capas de 30 cm compactando con el pisón plano (evite golpear los tubos), hasta la mitad del tubo. El relleno inicial que va directamente sobre el tubo debe ser compactado manualmente donde sea necesario. La compactación mecánica del relleno principal directamente sobre el tubo no debe comenzar hasta que la profundidad del relleno sea de al menos 30 cm, por encima del lomo del tubo. Este relleno es semejante al relleno acostillado, pudiendo ser menor en su exigencia en lo que concierne a la calidad del material y su compactación final. No se permite usar equipos de vibración para operar directamente sobre el tubo. Prosiga en capas iguales de 30 cm de espesor arriba del lomo de los tubos, a partir de donde, puede rellenarse a volteo en caso de líneas sin tráfico; para líneas de alcantarillado en zonas urbanas, es recomendable continuar compactando hasta el nivel del terreno natural. El material de relleno se debe compactar de 90% a 95% de la prueba Proctor.

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PROCESO INCORRECTO. El material de relleno no debe ser empujado a la zanja o lanzado directamente sobre el tubo. Se debe colocar de modo que no desplace ni dañe al tubo instalado.

PROCESO CORRECTO. El material de relleno adecuado se coloca con cuidado, a lo largo del tubo y se acostilla compactadamente. El material se aportara con capas sucesivas a los lados del tubo y unos 30 cm por encima del lomo del tubo.

FIGURA 65. Proceso de relleno acostillado en los tubos 12.10. Desmontaje del apuntalamiento El desmontaje del apuntalamiento puede influir negativamente en la capacidad portante del terreno y, por ello, habrá que prestarle suficiente atención. El desmontaje del apuntalado debe ser llevado a cabo progresivamente durante la colocación del relleno acostillado. La eliminación del apuntalamiento después de que el relleno inicial esté colocado, puede traer serias consecuencias para la carga portante. La magnitud de la carga de tierra varía con la técnica de construcción empleada. En zonas en las que no se puede hacer el desmontaje del apuntalamiento antes de completar el relleno inicial, se deben tomar precauciones especiales si fuera necesario:   

Especial diseño estructural, Dejar partes del apuntalamiento en el suelo, Selección especial del material de relleno.

12.11. Precauciones especiales con la maquinaria de movimiento de tierras y compactación Uno de los problemas que suelen aparecer durante el proceso de instalación de tuberías, es la posible rotura de las mismas debido al paso de maquinaria pesada por la vertical de los tubos. Esto es debido a que la instalación proyectada no está pensada para soportar las grandes cargas que provoca ésta maquinaria pesada. Otro aspecto que hay que considerar es el de las cargas debido a compactadores y su repercusión sobre los tubos.

13.0 PRUEBA HIDROSTÁTICA EN CAMPO Tan pronto se tenga un tramo instalado con sus pozos de visita extremos, el relleno bien hecho correspondiente a los “centros” en cada tubo, verificando que estén descubiertos todos los coples, se procede a efectuar la prueba de presión hidrostática para comprobar que el junteo (acoplamiento) se ejecutó en forma correcta en condiciones de hermeticidad, es decir, sin fugas, y que cumple con la Norma Oficial Mexicana NOM-001-CNA vigente, “Sistema de Alcantarillado Sanitario-Especificaciones de Hermeticidad”, la cual en el punto 6.3.1. Pruebas de hermeticidad en campo dice: 6.3.1.1 En tuberías Se debe probar en campo la hermeticidad de la tubería instalada sometiéndola a una presión hidrostática de 0,05 MPa (0,5 kgf/cm2) siguiendo el método establecido en el inciso 7.1 de esta Norma. 6.3.1.2 En accesorios Los pozos de visita comunes, los especiales, de caja y con caída adosada, deben asegurar hermeticidad en la unión con las tuberías y estanquidad en toda la estructura, sometiéndolos a una carga hidráulica equivalente a la altura que se tenga a nivel brocal, siguiendo el método descrito en el inciso 7.2 de esta Norma.

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6.3.1.3 En descargas domiciliarias El sistema de conexión para las descargas domiciliarias debe garantizar hermeticidad en su unión entre las atarjeas y el albañal domiciliario, sometiéndolo a una presión hidrostática de 0,05 MPa (0,5 kgf/cm2), siguiendo el método establecido en el inciso 7.3 de esta Norma. Cuando los responsables de los sistemas de alcantarillado sanitario consideren factible la ejecución de la prueba neumática, ésta se podrá aplicar para diámetros nominales que no excedan de 450 mm considerando una presión neumática de 0,03 MPa (0,3 kgf/cm2), siguiendo el método descrito en el apéndice “A” de esta Norma”.

13.1. Método de prueba La prueba se hará en tramos comprendidos entre 2 pozos de visita, debiendo estar colocado el material de relleno correspondiente a los “centros”, dejando descubiertos los coples. 13.1.1

Equipo y material

Se debe contar como mínimo con el equipo y material siguiente:

-

Agua (de preferencia no potable), Tapones herméticos para los extremos del tubo a probar, del diámetro adecuado, Bomba de prueba, provista de manómetro de capacidad apropiada para esta prueba, Cronómetro, Dispositivo para medir volumen, Dispositivo para purga de aire (dos mínimo), constituidos por niples y válvula de globo.

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De combustión interna

De émbolo

FIGURA 66. Tipos de bombas para prueba hidrostática 13.1.2. Preparación El tramo de tubería (emisor, colector, etc) se debe llenar lentamente en la proximidad del pozo de aguas abajo, con 24 horas de anticipación a la prueba, permitiendo la salida del aire contenido en la tubería por medio de los dispositivos de purga de aire, debiendo tener uno de estos en el extremo del tramo, próximo al pozo de aguas arriba. Transcurridas las 24 horas de prellenado, y estando la tubería completamente llena y saturada, se inicia la prueba bombeando hasta lograr obtener la presión de 0,05 MPa (0,5 kgf/cm²), la cual se deberá mantener durante 15 minutos. La lectura estará referida al centro del diámetro de la tubería y en el punto más bajo del tramo de prueba. Si no se logra mantener esa presión, se bombea más agua hasta lograrlo, midiendo el volumen de agua agregada el cual deberá ser menor a 0,02 l/m² de superficie interna mojada, como lo establece la norma. Dicho volumen corresponde al agua absorbida por la tubería sujeta a la presión de prueba; esta se deberá mantener nuevamente a la presión indicada por 15 minutos, y si se logra, se termina la prueba debiéndose obtener la aceptación del supervisor de obra.

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En el caso de tuberías de fibrocemento, las manchas de humedad en la pared del tubo debido a la saturación inicial no necesariamente indican falta de estanquidad. Si el junteo es defectuoso, los responsables de los sistemas de alcantarillado sanitario deben determinar con sus propios medios, el origen de la(s) fuga(s) o trabajos defectuosos y repararlos. El tramo se volverá a probar hasta alcanzar los requerimientos de esta prueba. Si el tiempo transcurrido entre la ejecución de una prueba y otra es superior a 24 horas, la tubería deberá ser saturada nuevamente.

13.2. Prueba hidrostática en pozos de visita La prueba se debe llevar a cabo en pozos de visita construidos o instalados (prefabricados) en obra, y con la conexión de las tuberías que se unen al pozo. 13.2.1

Equipo y material

Se debe contar como mínimo con el equipo y material siguiente: -

Agua (de preferencia no potable) Tapones herméticos para los extremos de los tubos, del diámetro o diámetros adecuados Cronómetro

13.2.2

Preparación

Las líneas conectadas al pozo de visita se deben bloquear herméticamente con tapones, de forma tal que se garantice que no sean un punto de fuga. Los pozos prefabricados de concreto, de fibrocemento, los fabricados en sitio de concreto o mampostería, o de cualquier otro material que cumpla con una norma emitida por una institución acreditada, se deben mantener llenos de agua hasta el nivel de brocal con 24 horas de anticipación a la prueba, con objeto de garantizar su saturación. 13.2.3. Procedimiento Los pozos de visita se deben probar con una presión hidrostática equivalente a la altura que se tenga a nivel de su brocal; esta carga hidráulica se debe mantener durante un tiempo mínimo de 15 minutos, si es necesario agregando constantemente la cantidad de agua requerida para sustituir el volumen absorbido. La cantidad de agua agregada debe ser medida. En el caso de pozos de concreto o de fibrocemento prefabricados, o fabricados en sitio de concreto y/o mampostería, las manchas de humedad en la pared debidas a la saturación inicial, no necesariamente indican falta de estanquidad. Si al término de la prueba el volumen de agua sobrepasa el límite permisible, los responsables de los sistemas de alcantarillado sanitario deben determinar, con sus propios medios, el origen de la(s) fuga(s) o trabajos defectuosos y proceder a repararlos. El pozo se volverá a probar hasta alcanzar los requerimientos de esta prueba. 13.2.4. Aceptación de la prueba El pozo se considera hermético, si el agua agregada durante la prueba no excede el valor que resulte de la siguiente expresión: V=4Øh donde: V Ø h

= = =

Volumen permitido por agregar en una hora (litros por hora) Diámetro de la base del pozo de visita (metros) Carga hidráulica (metros)

El volumen (V) resultante de esta expresión, debe ser directamente proporcional al tiempo de la prueba.

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13.2.5. Tamaño de la muestra Para verificar la instalación se debe aplicar la prueba hidrostática en tuberías, a la totalidad de la longitud de los emisores y colectores a partir de la estructura de descarga (vertido), y hacia aguas arriba de acuerdo con el orden normal del proceso constructivo. Para la red de atarjeas se aplicará el siguiente plan de muestreo (tabla 5): se tomarán 10 muestras; cada una será equivalente al 10% de la longitud total de la red de alcantarillado por instalar. Las pruebas de hermeticidad se aplicarán a tramos comprendidos entre dos pozos de visita, y se efectuará el número de pruebas necesarias que cubra el porcentaje señalado según el plan de muestreo. a) Se comenzará aplicando la prueba a la primera muestra en su totalidad, cuantificando el porcentaje de rechazo, en función del número de juntas o tubos fallados. b) La siguiente muestra se probará de acuerdo a los resultados obtenidos de la muestra anterior, como se indica a continuación: Si en la muestra anterior el rechazo fue menor del 5% del total de las pruebas, éstas se reducen a un 50% en la siguiente muestra. Si en la muestra anterior el rechazo fue mayor del 5% del total de las pruebas, se probará el 100% de la longitud de la siguiente muestra. c) En los siguientes tramos se continuará con el muestreo descrito en el inciso (b).

TABLA 5. Plan de muestreo 1ª Muestra (10 % del total long. de la red) % de prueba % de rechazo

2ª Muestra (10 % del total long. de la red) % de prueba

5

100

100

“n” Muestra (10 % del total long. de la red) % rechazo % de prueba 5 100 5 100

Nota: En cada una de las muestras se debe llevar la cuantificación del porcentaje de rechazo Los responsables de los sistemas de alcantarillado sanitario, podrán establecer su propio porcentaje de muestreo, pero en ningún caso se podrá aplicar un porcentaje menor al descrito en este plan.

14.0 RELLENO FINAL Verificada la prueba de presión hidrostática en forma correcta para cada tramo de alcantarilla, y aprobada por el supervisor de la obra, se procede al relleno final cubriendo los sitios de los coples con relleno apisonado por capas, como se indicó para el relleno inicial, con tierra libre de piedras, terrones y materia orgánica colocada abajo, a los lados y por encima de ellos, hasta 60 cm sobre el nivel del lomo de la tubería, coincidiendo con el nivel de los centros. A continuación, se termina el relleno de la zanja como sigue: a) Para emisores fuera de la zona urbana, el relleno se hace a volteo con material producto de la excavación, apisonándolo ligeramente por capas sucesivas de 20 cm, dejando sobre la zanja un montículo de material con altura de 15 cm respecto al nivel del terreno. b) Para redes de atarjeas y colectores, el relleno será apisonado en forma tal que cumpla con las especificaciones de la técnica Proctor de compactación. El supervisor de la obra especificará el espesor de las capas, el contenido de humedad del material, el grado de compactación, procedimiento, etc.

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FIGURA 67. Relleno final de la zanja

PROCESO CORRECTO. El material de relleno debe ser compactable y no debe contener grandes piedras, guijarros, terrones y otros materiales desaconsejables. El relleno debe ser colocado y compactado en capas según las especificaciones.

PROCESO INCORRECTO. No se debe trabajar con maquinaria pesada sobre el tubo hasta que el relleno esté adecuadamente colocado

FIGURA 68. Proceso de relleno final de la zanja

15.0 INSTALACIÓN DE CONEXIONES DOMICILIARIAS Generalmente terminada la instalación del emisor, colectores y parcial o totalmente la red de atarjeas, así como los rellenos finales de las zanjas, se procede a efectuar la instalación de los albañales y su conexión a las atarjeas. Para este conjunto que se denomina conexión o descarga domiciliaria, Mexalit recomienda el uso de su tubo de fibrocemento de 150 mm de diámetro clase B-9, para profundidades de zanja de 1,0 a 2,25 m, y clase B-12,5 para profundidades mayores. Para ejecutar la conexión, Mexalit fabrica las siguientes piezas:  

Codo de 45 grados, de 150 mm de diámetro con espiga y campana para su acoplamiento al albañal, con anillo de hule. Pieza de empalme o Slant a 45 grados, de 150 mm de diámetro con campana, para unir con anillo de hule, y extremo de apoyo para pegar a la atarjea con pasta epóxica, garantizando la unión hermética para un tiempo de fraguado mínimo de 3 horas.

La conexión entre el albañal y atarjeas debe ser hermética y la descarga domiciliaria debe tener una pendiente mínima del 1%.

15.1. Procedimiento de instalación de las conexiones domiciliarias 1) El supervisor de la obra de alcantarillado sanitario ó el Organismo Operador, marca en el terreno el eje del albañal, el cual formará un ángulo aproximado de 90° en planta con respecto a la atarjea. Se procede a efectuar la excavación hasta descubrir el lomo de la tubería (atarjea) hasta su eje horizontal.

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2) Se hace la unión del codo con el Slant, colocando previamente en el extremo de la espiga del codo, sin emplear lubricante, el anillo de hule, evitando torceduras y desvíos; en seguida se presenta la espiga en el Slant y se empuja según su eje hasta lograr el acoplamiento, verificando que el empaque quede equidistante de la boca del Slant. 3) Se presenta el conjunto Slant-codo en el cuadrante superior de la atarjea, procurando que el codo quede alineado al eje del albañal y se marca el perímetro de asiento del Slant; se quita el conjunto y se completa la plantilla quedando marcada como se indica. 4) La perforación de la tubería de fibrocemento se puede realizar como sigue: a)

b)

Utilizando el “picohacha”, taladro o perforadora con corona de 160 mm de diámetro, se perfora el tubo en todo el contorno interior de la plantilla, y con el martillo de bola se completa la perforación en el caso de que se utilice taladro. Utilizando cincel, se ranura perfectamente el perímetro de la plantilla, y con la bola del martillo se completa la perforación. El cincel debe ser “ranurado”, y si es necesario auxíliese con el cincel “cortafrío”.

Figura 69. Utensilios para perforación de tubos de fibrocemento 5) Se extrae el material del interior del conducto, producto de la perforación, y se limpia muy bien la zona de asiento del Slant. 6) Se prepara el pegamento proporcionado por Mexalit, vaciando el contenido del envase B (endurecedor) en el recipiente A (resina epóxica). Se mezcla perfectamente bien con la espátula incluida en el paquete Mexalit. 7) Se limpia bien la silleta de apoyo del Slant y se aplica con uniformidad la pasta con la espátula, logrando un espesor más o menos de 5 mm en toda la superficie, la cual puede estar húmeda. 8) Se une el conjunto codo-Slant al orificio de la atarjea, procurando que coincida la silleta con el perímetro exterior marcado. Se comprime manualmente para asegurar íntimo contacto entre las superficies de la pieza y la atarjea. Después, se forma un cordón de pasta alrededor del perímetro del Slant sin dejar de comprimir el conjunto. 9) Para asegurar que no se mueva el conjunto Slant-codo antes de que endurezca la pasta, lo cual se obtiene en un tiempo de 3,5 horas a temperatura ambiente (20°C a 25°C), se deben tomar en cuenta las siguientes recomendaciones: a) b)

Colocar manualmente tierra abajo del conjunto Slant-codo Apoyar la campana del codo sobre el fondo de la excavación para el albañal.

10) Se instala el albañal 3 ó 4 horas después de haber hecho la conexión a la atarjea. Se limpia la campana del codo, el anillo y el extremo maquinado del tubo de 150 mm, montando en este el anillo sin torceduras ni desvíos, presentándose en la campana del codo. Se empuja según su eje, verificando que el anillo quede bien situado, sin torceduras y a equidistancia de la boca de la campana; si no es así, se desmonta la junta procediendo nuevamente a su correcta instalación.

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FIGURA 70. Descarga domiciliaria con tubería de fibrocemento 11) Al mismo tiempo de la etapa anterior, se hace el relleno de la zona de conexión, apisonando cuidadosamente por capas de tierra de 15 a 20 cm, sin golpear la atarjea ni las dos piezas de conexión. 12) Se recomienda hacer primero las conexiones de un solo lado del tramo de atarjea entre pozos de visita y después, las del otro frente de predios.

FIGURA 71. Conjunto de la conexión domiciliaria 15.2. Prueba hidrostática en descargas domiciliarias La prueba se debe llevar a cabo en las descargas domiciliarias individualmente, seccionando en tramos o entre dos pozos de visita cuando esto sea posible, asegurando la posición del albañal exterior y dejando descubiertas sus juntas y la conexión albañal-atarjea. 15.2.1

Equipo y material

Véase punto 13.1.1.

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15.2.2. Preparación Todas las incorporaciones (descargas domiciliarias) a la línea por probar, deben ser selladas herméticamente y aseguradas de tal manera que no se tengan deslizamientos durante la prueba. Las tuberías y las descargas domiciliarias (albañal exterior) que se encuentren en un tramo comprendido entre dos pozos de visita, deben ser llenadas lentamente con agua, de manera que se pueda expulsar el aire acumulado en la parte superior, por lo que el llenado debe ser a partir de los puntos más bajos, para asegurar que el aire contenido sea expulsado por el punto más alto. Después del tiempo de prellenado de 24 horas y antes de iniciar la medición del tiempo de prueba, se debe alcanzar una presión manométrica de 0,05 MPa (0,5 kgf/cm²); si el tiempo de prellenado es de una hora, dicha presión debe mantenerse durante 15 minutos previos al inicio de la prueba. La lectura estará referida al centro del diámetro de la tubería y en el punto más bajo del tramo de prueba. 15.2.3. Procedimiento Las descargas domiciliarias se deben probar a una presión de 0,05 MPa (0,5 kgf/cm²); la lectura estará referida al centro de la tubería en el punto más bajo del tramo de prueba. La presión se debe mantener durante 15 minutos, si es necesario agregando constantemente la cantidad de agua requerida para sustituir el volumen absorbido; esta cantidad de agua agregada deberá ser medida. El diámetro interno de la tubería es la base para calcular la cantidad admisible de agua por agregar. En las tuberías de fibrocemento, las manchas de humedad o gotas en la pared del albañal exterior o atarjea debida a la saturación inicial no necesariamente indican falta de estanquidad. Si la junta albañal-atarjea o el albañal exterior son defectuosos, los responsables de los sistemas de alcantarillado sanitario deben determinar con sus propios medios, el origen de la(s) fuga(s) o trabajos defectuosos y repararlos. Las descargas domiciliarias se volverán a probar hasta alcanzar los requerimientos de esta prueba. Si el tiempo transcurrido entre la ejecución de una prueba y otra es superior a 24 horas, la tubería deberá ser saturada nuevamente. 15.2.4. Aceptación de la prueba Las descargas domiciliarias se consideran herméticas si el agua agregada durante los 15 minutos del periodo de prueba no excede el valor dado en la tabla correspondiente 15.2.5. Tamaño de la muestra Cuando las descargas domiciliarias sean construidas simultáneamente con la red de atarjeas, se efectuará la prueba de hermeticidad conjuntamente con las tuberías, de acuerdo al plan establecido en la tabla 7. Cuando las descargas domiciliarias se conecten en una etapa posterior a la instalación de las tuberías, éstas podrán quedar exentas de la prueba si garantizan que cumplen con la norma de producto correspondiente mediante certificado emitido por una institución acreditada. De lo contrario, será necesario probar el 100% de ellas.

16.0 INSTALACIÓN PARTICULARES

DE

TUBOS

EN

CONDICIONES

16.1. Conducciones en declives (pendientes) pronunciadas En zanjas localizadas en pendientes, debe tenerse cuidado en el apisonado, para evitar que el relleno recientemente colocado permita el paso del agua, constituyendo un drenaje ciego que al arrastrar el material que soporta al tubo lo deje sin apoyo y por tanto, expuesto a roturas. Cuando existe esta posibilidad, se construirán muros transversales de contención en la mitad de cada tercer tramo, que deberá ser de 2 m para diámetros de hasta 150 mm y de 5 m en diámetros de 200 mm y mayores.

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FIGURA 72. Esquema de conducción en declive pronunciado 16.2. Conducciones elevadas (aéreas) Las conducciones elevadas o aéreas requieren un diseño y una instalación individualizadas para cada caso. Las tuberías deben estar protegidas frente a cualquier efecto perjudicial del medio ambiente. Los tubos aéreos en líneas sensiblemente horizontales se apoyan en al menos dos puntos sobre soportes de concreto. Uno de los soportes (silletas) asegura el anclaje por contacto directo del concreto contra el revestimiento del tubo, la otra silleta constituye un apoyo deslizante por interposición de un cuerpo liso y no adherente (cartón asfaltado, hoja de plástico) entre el concreto y el revestimiento del tubo. Cuando el tendido tiene declive, conviene anclar cada tubo sobre una de las silletas.

FIGURA 73. Conducción elevada 16.3. Conducciones semienterradas La zanja, cama e instalación del tubo debe realizarse siguiendo las instrucciones dadas anteriormente, siendo recomendable la cobertura de la tubería con un caballete de tierra cuya coronación supere al menos 30 cm la generatriz superior del tubo. Este caballete tiene por fialidad aislar la conducción. En el caso de que circulen vehículos debe reforzarse el caballete para evitar los daños que puedan producir sobrecargas móviles.

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FIGURA 74. Conducción semienterrada

17.0 CORTE Y TORNEADO EN CAMPO El transporte, el mal manejo en el almacén y obra ocasiona muchas veces la rotura de los extremos maquinados del tubo. Los tubos dañados por golpes contundentes que afecten el espesor o causen roturas pequeñas, se reparan usando una abrazadera o un cople de reparación. Si la rotura se extiende, se revisa bien localizando las partes afectadas y se procede a cortarlas.

17.1. Cortes manuales Los tubos Mexalit pueden cortarse con herramientas manuales comunes, tales como sierras, serruchos, arco y segueta (de acero-plata, 15-1012), etc., con los dientes bien afilados y con el propio ángulo; procurando humedecer continuamente el corte: antes de iniciar el corte debe marcarse alrededor para asegurarlo limpio y a escuadra. Para mayor facilidad y para prevenir roturas puede hacerse sobre un tablón, con listones clavados a los lados de forma que lo mantengan separados en la parte inferior. Los cortes con este tipo de equipo son recomendables para tubos de hasta 150 mm.

FIGURA 75. Corte de tubo empleando arco y segueta 17.2. Corte con discos abrasivos Cuando se dispone de equipo mecánico, pueden usarse discos abrasivos, en cuyo caso se recomiendan de alta velocidad con 14 o 18 dientes por pulgada; el corte se realiza como se indicó en el inciso anterior.

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FIGURA 76. Corte de tubo empleando disco abrasivo 17.3. Cortadoras Lo más recomendable por la perfección y facilidad es el uso de aparatos cortadores. Consisten en una serie de unidades que se eslabonan, para adaptarse al diámetro del tubo y están constituidos básicamente en un rodillo guía que gira sobre la marca de corte impidiendo el desplazamiento lateral, de una armadura de hierro y de un maneral que se inserta en ella. El conjunto se complementa con un eslabón especial que lleva inserto el dispositivo portador de la cuchilla y alimentador del movimiento de penetración.

FIGURA 77. Corte de tubo empleando cortadora manual En obra se facilita la operación de corte atravesando el tubo en la cepa y aprovechando la zanja para hacer girar la cortadora. Una barra ligada al tubo por medio de un torniquete evitará que el tubo ruede, pero hágase girar la cortadora en el sentido en que se apoya.

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FIGURA 78. Representación esquemática de tubo atravesado en zanja para corte con cortadora 17.4. Torneado en obra Casi en todas las obras se requieren tramos cortos, torneados totalmente en la espiga por un solo extremo, y torneados en ambos extremos para hacer las curvas y los cierres en conexiones fijas; estos deberán ser preparados en obra. Para rehacer los extremos maquinados dañados de los tubos, se utilizan aparatos torneadores con cuchillas cortadoras especiales de carburo de tungsteno. Básicamente consisten en un árbol ajustable que se introduce dentro del tubo y se fija por la expansión de unas barras desplegables. Consta también de un maneral en el que se fijan los portacuchillas, y de las hojas cortadoras adecuadas al corte que se pretende.

FIGURA 79. Esquema de un torno cortador de campo 17.5. Tramos cortos Estos tienen por objeto facilitar la llegada a las conexiones y la unión entre puntos fijos, así como las reparaciones de líneas. Para hacer el acoplamiento con la junta Simplex se procede como sigue: a) Prepare uno o varios tramos de tubos torneados en los extremos y un pedazo de tubo totalmente torneado (longitud no menor de dos coples) debidamente acoplados entre sí, a fin de cubrir el espacio a reponer. b) Achaflane las puntas extremos, y lubríquense en una longitud igual a la del cople. c) Haga unas marcas bien visibles con lápiz o crayón alrededor de los extremos, y a una distancia igual a la mitad del cople, menos 5 mm. d) Introduzca por ambas puntas los coples con sus anillos debidamente colocados, hasta quedar a ras extremos de tubo y coples. e) Coloque el tramo de cierre dentro de la zanja.

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f) Jale los coples sobre los extremos de los tubos adyacentes, hasta que las bocas o extremos interiores coincidan con las marcas. g) Verifique la correcta posición de los anillos

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FIGURA 80. Torneado de un tubo corto Los tramos cortos también pueden ser acoplados utilizando juntas Gibault.

Corte del tramo de tubo a sustituir

Torneado del tramo de tubo colocado

Tubo corto unido con juntas Gibault

FIGURA 81. Colocación de un tubo corto empleando juntas Gibault

18.0 REPARACIONES El manejo inadecuado de los tubos en el transporte y en la obra, así como en las labores de acoplamiento, puede originar daños en los tubos y anillos, que es necesario corregir para su aprovechamiento total o parcial.

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18.1. Tubo agujerado Cuando al excavar se agujera un tubo existente sin causar su rotura, la reparación puede hacerse utilizando una abrazadera de hierro fundido que cubra el punto dañado. Si la rotura se extiende a una gran longitud, examine con todo cuidado el tubo, localice las partes no afectadas y corte para reparar en las formas siguientes: a) Unir con junta Gibault para formar un tramo b) Tornear un tramo en el campo para ser usado con coples c) Como cierre en los cruceros, torneado o sin tornear, con la junta de las dimensiones apropiadas.

. Tubo agujerado

Tubo con rotura

FIGURA 82. Representación esquemática de daños en los tubos

FIGURA 83. Reparaciones de tubos 18.2. Rotura en el extremo Cuando el extremo está dañado ya sea roto, agrietado o con ralladuras longitudinales sobre la parte torneada, de profundidad mayor de 2 mm, corte y aproveche el tramo restante, ya sea retorneado o unido a otro tramo de iguales características con junta Gibault, o bien en un cierre o en un extremo de prueba.

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FIGURA 84. Representación esquemática de daño en los extremos del tubo Si el daño afectara solamente a una parte del torneado y fuera posible aprovechar la restante, corte igualmente y rehaga el chaflán escofinando.

FIGURA 85. Representación esquemática de reparaciones de los extremos del tubo Cuando la profundidad de las ralladuras longitudinales es inferior a 2 mm, rebaje hasta hacerlas desaparecer. Las Transversales a escuadra no afectan la hermeticidad del cierre; pero si fueran al sesgo y en el área de colocación del anillo, pueden dar lugar a fugas. Rebaje la pared afectada si son de poca profundidad o corte el tubo si exceden de la tolerancia. Una forma práctica de localizar las grietas es humedeciendo el tubo o cople, por razón de la mayor absorción tardan más tiempo en secar y se hacen fácilmente visibles.

18.3. Empaque mordido Esta falla de instalación puede corregirse como sigue: a) Golpeando ligeramente en todo su perímetro los extremos del cople para que se acomode el empaque, b) Haciendo girar el cople hasta que se acomoden los empaques, c) Si el empaque no se acomoda, calafatear con sellador los extremos de la zona en donde se haya perdido la equidistancia con el escantillón.

18.4. Reemplazo de coples Para cambiar un cople, es necesario romperlo, marcando primeramente el corte con segueta y después golpear en el centro con cincel y martillo. Evite dañar los tubos.

FIGURA 86. Representación esquemática de rompimiento de un cople para su reemplazo

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Para reponer el cople roto, se recomienda lo siguiente: a) Para tuberías de 150 mm de diámetro, desviar lateralmente los dos tubos unidos al cople, y después de lubricar el extremo de uno de ellos y habiendo comprobado que esté perfectamente limpio, se coloca el cople de la forma acostumbrada.

FIGURA 87. Representación esquemática de reemplazo de cople de 75 mm a 150 mm Enseguida, se limpia el extremo del otro tubo, se lubrica y se levantan ambos tubos hasta permitir la entrada del cople. Después se empuja hacia abajo, hasta que los tubos lleguen a su nivel original de enchufe. Para diámetros de 200 mm a 400 mm, es necesario levantar dos tubos de un lado y uno del otro.

FIGURA 88. Reemplazo de cople de 200 mm a 250 mm Finalmente, es necesario girar el cople y comprobar la posición de los anillos con el escantillón. b) Para tuberías de diámetros mayores a 500 mm, lo recomendable es sustituir el cople roto por una junta Gibault.

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Derechos de Autor © Mexalit Industrial, S. A. de C. V. 2007

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MIFC-B-1010

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