pruebas hidraulicas

7/17/2019 pruebas hidraulicas

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA E.AP. INGENIERÍA CIVILFACULTAD DE INGENIERÍA CONSTRUCCIONES IIDAICS 2011-II

Ing. Janet Verónica Saavedra Vera

SEMANA 3

PRUEBAS HIDRÁULICAS. PRUEBAS DE COMPACTACIÓN EN ZANJAS, EQUIPO

LIVIANO Y PESADO PARA LA EJECUCIÓN DE OBRAS DE ALCANTARILLADO.

Introducción:

Sistema Público de Alcantarillado esta formado por:

Red domiciliaria

Colector

Emisario

Planta de tratamiento

Alcantarillado Privado:

red domiciliaria

Fosa séptica

Sistema de absorción, Pozo percolador

Sistema de drenaje

Tuberías de:

hormigón simple

Cobre

Fundición de hierro

Fibrocemento

Cloruro de polivinilo (PVC)

Requisitos para las Tuberías:

Pendiente de evacuación apropiada

No permitir depósitos de materias sólidas

Debe ser hermético al agua y gases

Debe resistir el ataque de ácidos y gases





I. PRUEBA DE LAS INSTALACIONES

Las instalaciones se someterán a las pruebas contempladas en las Especificaciones

Técnicas. Los sectores que no pasen las pruebas deberán ser reparados o

reemplazados en su totalidad, repitiéndose las pruebas hasta que los resultados sean

satisfactorios.

La finalidad de las pruebas en obra, es la de verificar que todas las partes de línea de

desagüe, hayan quedado correctamente instalados, listas para prestar servicios.

Tanto el proceso de prueba como sus resultados, serán dirigidos y verificados por la

Entidad con asistencia del Constructor, debiendo este último proporcionar el personal,

material aparatos de prueba, de medición y cualquier otro elemento que se requiera

en esta prueba.Las pruebas de la línea de desagüe a efectuarse tramo por tramo, intercalado entre

buzones, son las siguientes:

a. Prueba de nivelación y alineamiento

- Para redes

b. Prueba hidráulica a zanja abierta

- Para redes

- Para conexiones domiciliarias

c. Prueba hidráulica con relleno compactado- Para redes conexiones domiciliarias

- Prueba de escorrentía

De acuerdo a las condiciones que pudieran presentar en obra, podría realizarse en

una sola prueba a zanja abierta, las redes con sus correspondientes conexiones

domiciliarias.

Pruebas a las que se someten las instalaciones de alcantarillado:

1ª Prueba hidráulica

Prueba de bola

Prueba de luz

Prueba de asentamiento y pendiente

2ª prueba hidráulica

Prueba de humo

Prueba Cámaras de Inspección

Pruebas de Instalaciones Existentes





1.1 PRUEBAS HIDRÁULICAS

No se autorizará realizar la prueba hidráulica con relleno compactado, mientras

que el tramo de desagüe no haya cumplido satisfactoriamente la prueba a zanja

abierta.

Estas pruebas serán de dos tipos: la filtración cuando la tubería haya sido

instalada en terrenos secos sin presencia de agua freática y, la de infiltración

para terrenos con agua freática.

a. Prueba de filtración

Se procederá llenando de agua limpia el tramo por el buzón aguas arriba a

una altura mínima de 0,30 m bajo el nivel del terreno y convenientemente

taponado en el buzón aguas abajo. El tramo permanecerá con agua, 12horas como mínimo para poder realizar la prueba.

Para las pruebas a zanja abierta, el tramo deberá estar libre sin ningún

relleno, con sus uniones totalmente descubiertas asimismo no deben

ejecutarse los anclajes de los buzones y/o de las conexiones domiciliarias

hasta después de realizada la prueba.

En las pruebas con relleno compactado, también se incluirá las pruebas de

las cajas de registro domiciliarias.

La prueba tendrá una duración mínima de 10 minutos, y la cantidad depérdida de agua, no sobrepasará lo establecido en la Tabla N° 1.

También podrá efectuarse la prueba de filtración en forma práctica, midiendo

la altura que baja el agua en el buzón en un tiempo determinado; la cual no

debe sobrepasar lo indicado.

b. Prueba de infiltración

La prueba será efectuada midiendo el flujo del agua infiltrada por intermedio

de un vertedero de medida, colocado sobra la parte inferior de la tubería, ocualquier otro instrumento, que permita obtener la cantidad infiltrada de agua

en un tiempo mínimo de 10 minutos. Esta cantidad no debe sobrepasar los

límites establecidos en la Tabla N° 1.

Para las pruebas a zanja abierta, ésta se hará tanto como sea posible

cuando el nivel de agua subterránea alcance su posición normal, debiendo

tenerse bastante cuidado de que previamente sea rellenada la zanja hasta

ese nivel, con el fin de evitar el flotamiento de los tubos.





Para estas pruebas a zanja abierta, se permitirá ejecutar previamente los

anclajes de los buzones y/o de las conexiones domiciliarias.

Al mismo tiempo se revisaran las uniones que deberán estar a la vista

mostrando todo su perímetro. Se rechazará la prueba al mostrar fugas o

disminuciones del nivel.

1.2 PRUEBA DE BOLA

En los tramos horizontales las tuberías de diámetro 75 y 110mm., se probaran

con bola, que tendrá una tolerancia de 3mm en el diámetro, la que deberá

recorrer el largo del tubo desde la mayor a la menor cota, solo impulsado por el

agua.

1.3 PRUEBA DE LUZ

En los ramales con diámetro de 160mm., la prueba de bola se reemplaza por

una prueba de luz. Esta se realiza enviando una señal luminosa desde la

cámara de inspección, con una linterna. La luz se recibe en la cámara siguiente

por medio de un espejo. La linterna debe describir círculos de modo que ilumine

toda la superficie interior de los tubos, las que no deben presentar elementos

sobresalientes u obstrucciones interiores.

1.4 PRUEBAS DE NIVELACIÓN Y ALINEAMIENTO

Las pruebas se efectuarán empleando instrumentos topográficos de preferencia

nivel.

Se considera pruebas no satisfactorias de nivelación de un tramo cuando:





a. Para pendiente superior a 10o/oo, el error máximo permisible no será mayor

que la suma algebraica ± 10mm medido entre 2 (dos) o más puntos.

b. Para pendiente menor a 10o/oo, el error máximo permisible no será mayor

que la suma algebraica de ± la pendiente, medida entre 2 (dos) o más puntos.

El alineamiento se efectuará colocando cordeles en la parte superior y al

costado de la tubería. Los puntos de nivel serán colocados con instrumentos

topográficos (nivel).

Las tuberías deberán quedar alineadas según el eje de la excavación, sin que

exista ninguna deformación a lo largo de la línea de caída (véase figura A). La

instalación de un tramo (entre dos buzones), se empezará por su parte extremainferior, teniendo cuidado que la campana de la tubería, quede con dirección

aguas arriba.

En los ramales condominiales y en las áreas de mayor pendiente, el

asentamiento puede seguir el siguiente procedimiento (véase figura A):

− Se marca una zanja en tramos de 15 en 15m.

− Se asienta en cada extremo un tubo.

− Se extiende una cuerda de nylon, de campana a campana bien estirada, a

fin de facilitar el estiramiento de los tubos intermedios.− Se inicia la colocación de los tubos de aguas abajo para aguas arriba.

En las áreas donde se necesite mayor precisión, principalmente cuando se trata

de colectores externos situados en áreas planas o en mayores profundidades

(>1,50 m), el asentamiento debe obedecer los siguientes criterios:

− La nivelación del terreno a lo largo del recorrido de los colectores se

realizará en intervalos de 20m.

− El trazado de las referencias de nivel, obtenidas en los puntos principales

del lugar, o traídas de los puntos conocidos más próximos del área a sersaneada; distará a lo máximo 200m entre sí, siendo obligatoria la realización

de una contranivelación.





Figura A. Asentamiento de Tuberías





1.5 SEGUNDA PRUEBA HIDRÁULICA Y BOLA

Después de cubiertas las tuberías, se hará nuevamente la prueba hidráulica

y bola para asegurarse del estado, luego del relleno compactado. En las

instalaciones interiores, la segunda prueba hidráulica debe incluir los

centros, los que tendrán los respectivos espiches para desalojar las burbujas

de aire atrapado.

1.6 PRUEBA DE HUMO

Estas pruebas reemplazan a las hidráulicas, sólo en los casos de líneas de

desagüe de gran diámetro y en donde no exista agua en la zona

circundante.

El humo será introducido dentro de la tubería a una presión no menor de 1

lib/pulg. 2, por un soplador que tenga una capacidad de por lo menos

500litros por segundo. La presión será mantenida por un tiempo no menor

de 15 minutos, como para demostrar que la línea esté libre de fugas o que

todas las fugas han sido localizadas.

El humo será blanco o gris, no dejará residuo y no será tóxico.

Esta prueba es absolutamente indispensable para asegurar que lainstalación sea hermética a los a los gases del alcantarillado. Colocados los

artefactos, todas las cañerías que forman sectores definidos, se someterán a

prueba de presión de humo introducido a la red por la parte mas alta

(ventilaciones), previa obstrucción con tapón de prueba de las bocas de

unión hacia los sectores que estén siendo probados; se observaran las

uniones de artefactos, las uniones de piezas y las bocas de las tuberías, no

debiendo desprenderse humo en dicho lugar. Los sifones expuestos, como

los W.C deben hacer subir el nivel del espejo de líquido, a lo menos 3cm.

Al fallar la prueba, por filtraciones de humo en los artefactos especialmente

en los inodoros (WC), deberán repetirse las veces que sea necesario, luego

de haberse removido los artefactos y reinstalados. No se aceptará el cubrir

las fisuras con grasa, silicona, masilla, yeso, lechadas de cemento, etc.

1.7 PRUEBA DE CÁMARA Y FOSA SÉPTICA

Las cámaras de inspección se probaran con presión igual a la profundidadmisma de cada cámara, el nivel debe mantenerse constante. Se comprobara





además la correcta ejecución de las banquetas, canaletas, afinado,

empotramiento de escalines y marco y perfecto ajuste de las tapas.

1.8 SUJECIÓN DE TUBERÍAS

Las tuberías deberán afianzarse a las estructuras de las dependencias con

abrazaderas de fierro platina de 1.6mm de espesor por 20mm de ancho,

anclados con tarugos plásticos tipo fischer y tornillos roscalata, estas

abrazaderas deberán pintarse con antióxido o ser galvanizadas, o de otro

tipo aceptadas por el proyectista. Entre el metal y la tubería se colocara una

huincha de fieltro o polietileno. Los verticales de ventilación llevaran dos

abrazaderas por piso.

II. PRUEBAS DE COMPACTACIÓN EN ZANJAS

En la siguiente tabla se indica las máximas profundidades por encima de la clave del

tubo de acuerdo con las diferentes clases de suelos y sus grados de compactación.

Ancho de la Zanja





III. ENTIBADO Y TABLAESTACADO

Se define como entibado al conjunto de medios mecánicos o físicos utilizados en

forma transitoria para impedir que una zanja excavada modifique sus dimensiones

(geometría) en virtud al empuje de tierras.

Como referencia, a continuación se describe el entibado recomendable en función del

tipo de suelo.

Antes de decidir sobre el uso de entibados en una zanja se deberá observar

cuidadosamente lo siguiente:

Al considerar que los taludes de las zanjas no sufrirán grandes deslizamientos, no

se deberá olvidar que probablemente se producirán pequeñas deformaciones que

traducidas en asentamientos diferenciales pueden dañar estructuras vecinas. Las fluctuaciones del nivel freático en el terreno modifican su cohesión,

ocasionando por lo tanto rupturas del mismo.

La presencia de sobrecargas eventuales tales como maquinaria y equipo o la

provocada por el acopio de la misma tierra, producto de la excavación, puede ser

determinante para que sea previsto un entibamiento. En estos casos será la

experiencia y el buen criterio los factores que determinen o no el uso de un

entibado.

Los elementos de un entibado que vienen a ser las piezas que se utilizan, reciben sus

nombres de acuerdo con su posición en la zanja (véase figura 3), conforme se indica

a continuación:

Estacas: Son colocadas en posición vertical. El largo utilizado para clavar la

estaca se denomina ficha; si la tierra la empuja directamente se llamarían

tablestacas.

Vigas (o tablones): Llamado también soleras, son colocados longitudinalmente y

corren paralelas al eje de la zanja.

Puntal: Son colocadas transversa1mente, cortan el eje de la zanja y transmiten la

fuerza resultante del empuje de la tierra desde un lado de la zanja para el otro. Se

acostumbran emplear como puntales rollizos.

Materiales empleados en el entibado.

Para la mayoría de los casos tenemos la madera (ocho, pino u otro tipo de madera de

construcción). En casos de mayor responsabilidad y de grandes empujes se combina





el uso de perfiles de hierro con madera, o solamente perfiles, y muy eventualmente el

concreto armado.

Madera: Son piezas de dimensiones conocidas de 1" x 6"; 1" x 8"; 1" x 10", o en

su caso de 2" x 6"; 2" x 8"; 2" x 10" y para listones de 2" x 4"; 3" x 4". Las piezas

pueden tener los bordes preparados para ensamble hembra y macho. Se usarán

también como puntales, rollizos en diámetros mínimos de 4" y 6".

Acero: Son piezas de acero laminado en perfiles tipo "I" o "H" o perfiles

compuestos de los anteriores, soldados (ejemplo doble II) o en perfiles de sección

especial, lo que se denomina Estaca-Plancha metálica (tablestaca) en este último

caso pueden ser de ensamble normalizado. Las dimensiones son suministradas

con dimensiones normalizadas, típicas para cada fabricante (Metal flex, Armco,Bethlem Steel, etc.). Los mas utilizados son los perfiles "I" de 6"; 8" y el perfil "H"

de 6" x 6". Se utilizarán también tablestacas de palanca, y tubos huecos en

montaje telescópico, que pueden ser trabados por rosca o presión de aceite.

Concreto armado: Se utilizan en piezas prefabricadas de diversas secciones

(ejemplo: rectangulares, con ensamble hembra macho) o piezas fabricadas en

sitio.

Tipos de entibado

a) Apuntalamiento

El suelo lateral será entibado por tablones de madera (de 1" x 6") espaciados

según el caso, trabados horizontalmente con puntales de madera de 4" y 6" o

vigas solera de madera de diferentes secciones (véase figura 1).

Figura 1. Apuntalamiento de zanjas





b) Abierto

Es el más usual, utilizado en terrenos firmes y en zanjas poco profundas. Este

entibado no cubre totalmente las paredes de la zanja, dejando descubiertas

algunas porciones de tierra (véase figura 2).

Figura 2. Entibado abierto

c) Cerrado

Empleado en zanjas de una profundidad mediana, variando su utilización en

función del tipo de suelo y de la necesidad de una mayor protección. Este tipo de

entibado cubre totalmente las paredes laterales de la zanja (véase figura 3).

Figura 3. Entibado cerrado





d) Metálico

En este caso el suelo lateral será contenido por tablones de madera 2" _ 6",

contenidos en perfiles metálicos doble "T", de 30cm (12") espaciados cada 2,0m e

hincados en el terreno con la penetración indicada en el proyecto y de

conformidad con el tipo de terreno y la profundidad de la zanja. Los perfiles serán

soportados con perfiles metálicos doble "T" de 30cm (12") espaciados cada 3,0m

(véase figura 4).

Figura 4. Entibado metálico.

Aun cuando el suelo no fuera estable, no será necesario el entibado cuando:

Cuando sea factible excavar la zanja con las paredes inclinadas (véase

figura 5), siempre que se tenga la seguridad de la estabilidad de la zanja,

en ese caso el ancho del fondo de la zanja deberá adoptar los valores

presentados en el cuadro 1.

Figura 5. Zanja con paredes en rampas inclinadas





En algunos casos, las zanjas se vuelven inestables con longitudes de excavación

mayor a 5m; por tanto, podría evitarse esta inestabilidad si se ejecuta la

excavación de forma discontinua; se excavan extensiones entre 3 y 5 m, dejando

e1 suelo intacto entre 0,5 y 1,0 m, y volviendo a excavar nuevamente. Para ello,

se deberá verificar si la estabilidad de la zanja no se vea comprometida. La parte

de la tierra que separa las dos partes excavadas se llama "damero" (véase figura

6). Al nivel de la solera de la zanja se abre un pequeño túnel bajo el "damero", y

se hace la conexión entre los dos tramos, permitiendo así el asentamiento de la

tubería.

Figura 6. Tramos excavados en dameros

Gran parte del material utilizado en el entibado puede volverse a aprovechar,

dependiendo, de la calidad del material, del mantenimiento y del cuidado que sehaya tenido al momento de retirarlo.

Como referencia, a continuación se describe el entibado recomendable en función

del tipo de suelo.





Drenaje

Es necesario drenar una zanja cuando existe agua en ella (bien sea causada por

lluvias, fuga de tuberías o la napa freática) que perjudique la construcción de las

redes de alcantarillado.

La disminución de la napa freática, en los casos de suelos arcillosos o arcillo -

arenosos, puede hacerse con el sistema de bombeo instalado dentro de las

zanjas estacadas con entibado abierto. En casos de suelos de mayor

permeabilidad, el entibado cerrado, combinado con la disminución del agua por

bombeo, en general, son aceptables. La disminución de agua utilizando púas

filtrantes es recomendada para los casos de suelos de una gran permeabilidad

situados próximos a ríos, lagunas o al mar.

El agua retirada a través de bombas deberá ser dirigida hacia canaletas para

aguas pluviales o a zanjas próximas, normalmente por medio de surcos,

evitándose la inundación de las áreas vecinas al lugar de trabajo.





IV. EQUIPOS PARA LA EJECUCIÓN DE OBRAS DE ALCANTARILLADO

3.1 Equipo Pesado:

Retroexcavadora Cargadora

Retro excavadora





Excavadoras sobre Oruga

Excavadora sobre ruedas





Cargador sobre Ruedas

Compactadores





Mini compactadores

Volquetes Tanque Cisterna





3.2 Equipo Liviano

Cortadora para pavimento

Plancha compactadora Vibro apisonadora

http://www.e-seia.cl/archivos/10e_ANEXO_IV.pdf

http://www.protransporte.gob.pe/pdf/biblioteca/2009/PatioSur/ESP%20EXTERIORES/

ESP%20INST%20SANITARIAS.pdf

http://www.cat.com/cda/layout?m=308891&x=9

http://www.cepis.org.pe/tecapro/documentos/sanea/165esp-construc-alcantar.pdf

http://www.protransporte.gob.pe/pdf/biblioteca/2009/PatioSur/ESP%20EXTERIORES/

ESP%20INST%20SANITARIAS.pdf

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