16. CAJAS DE VALVULA

16.1

lntmduccidn

El proposito de una caja de valvu2a es proteger la valvula de control del manipule~ indebido que puede alterar el equilibrio hidraulico del sistema e interrumpir los flujos. Las cajas de valvulas pueden anexarse a las estructuras (caso comun con los tanques) o ubicadas independientemente a lo largo de la tuberia (tales como en derivaciones estrategicas o puestos de toma cercanos). Estos pueden construirse ' de mamposteria. tubo FG, tubo PAD, o concreto armado (CA, dependiendo de los materiales disponibles, medida y numero de valvulas, frecuencia de operacion, etc.

16.2

Caracteristicas de diseno

Independientemente del material de construccion, las cajas de valvula deberan construirse con las siguientes caracteristicas:

Cubierta segura: La valvula debe estar protegida por una cubierta fuerte y segura que no pueda ser abierta ni destruida por personas comunes. ias cubiertas pueden empernarse, clavarse, enterrarse o hasta soldarse (como sucede con l a caja de valvula de tubo PAD). Las cubiertas de caja de valvula pueden ser losas de CA (vease capitulo 19.15), planchas de ACG (remitase e l capitulo 20.6) o tablones de madera. Drenaje libre: La caja de valvula no debe tener un piso solido, para que cualquier fuga o filtracion del terreno pueda drenar facil y rapidamente. S ree comienda una cama de cascajo o piedra triturada. Tamano adecuado y suficienre como para permitir que las valvulas se puedan retirar y reemplazar facilmente, sin tener que romper la caja de valvula. Si s construyen de mamposteria, tienen que ser suficientemente grandes para que e

las llaves inglesas y alicates puedan moverse libremente. Si se construyen de tubo FG o PAD, deben ser facilmente retirables.

16.3

Cajas de valvula de mamposter fa

Las cajas de valvula de mamposteria son de piedra o de ladrillo. La parte baja de la caja puede ser de mamposteria de piedra seca, pero para los 40 cm superiores tiene que usarse mamposteria de mortero de cemento. La caja tiene que sobresalir aproximadamente 10 cm sobre e l nivel del terreno. Las dimensiones interiores de la caja deben dejar sitio para que la valvula(s) pueda desenroscarse del tubo; en una caja con dos o mas valvulas, e l espaciarlas dara mas sitio.

FIGURA 16-2

CAJA DE VALVULA DE CONCRETC ARMADOLa tuberia no debe cementarse dentro de las paredes de la caja y la caja tiene que construirse sobre una cama de cascajo o piedra chancada con varios centimetros de profundidad para permitir e l rapido drenaje de fugas o de humedad. (Remitase a la figura 16-1).

16.4

Cajas de valvula CA

FIGURA 16-1 CAJA DE VALVULA DE

Las cajas de valvula hechas de concreto armado no valen generalmente e l esfuerzo si se trata de una sola. Sin embargo, cuando s tienen e que construir varias cajas de las mismas dimensiones entonces s puede e

hacer un molde de madera y producir facilmente las cajas de valvula CA. Las cajas de valvula CA pueden descansar sobre una parte baja de mamposteria de piedra seca. El refuerzo tiene que hacer con una barra de refuerzo de 3/8", la mezcla de concreto debe ser de 1:2:4 (con grava de tamano pequeno), y las paredes deben tener aproximadamente 5 cm de espesor. Los pernos estaran embebidos en el tope para poder empernar la cubierta (remitase al capitulo 20.4). Las dimensiones del interior son las mismas que en las cajas de valvula de albanileria. Remitase a l capitulo 19 para detalles del trabajo de cemento de CR.

CASQUETE TERMINAL O CAPSULA DE TUBO PAD 90 M 14

!

LUNION PARA FG/i ,-,E DE BRONCEDE 112" x 32 MM

16.5

Cajas de valvula de tubo FG

Para una sola valvula, es posible usar un tramo de tubo FG como caja de valvula, segun se ilustra en la figura 16-3. El tamano del tubo FG depende de la medida de la valvula de control: para las valvulas usadas en Nepal, se pueden usualmente emplear las siguientes medidas: Tamano de valvula FIGURA 16-3 Tamano de tubo FG

CAJA DE VALVULA DE TUEO

FG

AGUJERO DE LLAVE

\

VARILLA DE 318"

L

Sin embargo, s recomienda e que el supervisor personalmente verifique que las valvulas de control en efecto encajen dentro del tubo FG.

:=VALVU LA La base del tubo FG s ranura e para permitir que Bste se deslice sobre la tuberia, y s asegura en su sie tio con un perno de 3/8"o barra de refuerzo en forma de gancho (estos se pasan a traves de dos huecos de 112" perforados en e l fondo del tuFIGURA 16-5 bo). Un casquete terminal atornillaCAJA DE VALVULA CON LLAVE do con una llave inglesa sera una cubierta segura. Para operar la valvula, se usa una "llave" de 112" o de 1" de tubo FG: los extremos de esta llave estan ranurados con el fin de que pueda deslizarse en el manubrio de valvula y dar la vuelta. S recomienda paredes de mamposteria de piedra seca y rellenos de grae va. El pintar e l tubo FG retardara la corrosion.

&!,5

TERMINAL DE LA LLAVE CORTADO PARA CABER -3. ''EN LA MANIJA DE LA

16.6

Cajas de valvula de tubo PAD

Estas son las que mejor se adaptan a l a valvula de control de 112" de un punto de toma, puesto que son valvulas que n o se tienen que regular con frecuencia. Una caja de valvula PAD es de tubo PAD de 90 mm, asegurado a la tuberia igualmente ranurada como se ha descrito anteriormente, pero sin extene derse hasta l a superficie del terreno. S cierran por soldadura sobre un casquete terminal PAD de 90 rnm, pero dejando suficiente luz para que el casquete se pueda cortar y sacar sin danar e l interior de la valvula. El mismo casquete se puede volver a soldar de inmediato una vez que se haya terminado e l trabajo de mantenimiento. Remitase a l a figura 16-4.

16.7

Valvulas que se regulan frecuentemente

Cuando s trata de valvulas que hay que operar con regular frecuencia, lo e mejor seria dejar un hueco en la cubierta de la caja de valvula que este ubicada directamente sobre e l manubrio de l a valvula. Luego, se puede operar la valvula usando la "llave" (descrita en la seccion 16.5) en lugar de tener que retirar repe-

tidas veces la cubierta. El hueco en la cubierta tiene que ser solamente unos cuantos centimetros mas grande que el tubo-llave y la cubierta tiene que ser sue e ficientemente alta para impedir que s alcance a traves del hueco y s opere la valvula manualmente. Remitase a la figura 16-5. Una de las desventajas que tiene este tipo de valvula es que el hueco permanece abierto, lo cual deja libre l a posibilidad de que la valvula sea manipulada utilizando una llave de fabricacion casera.

16.8

Cajas de valvula acopladas

Estas son valvulas que se anexan o construyen dentro de alguna estructura, como bocatomas de tanques, tanques disruptores o reservorios. Estas cajas consistiran generalmente de 3 paredes de mamposteria (una de las cuales puede ser la pared del tanque) con una pared hecha de mamposteria de piedra seca que sera l a cuarta. Esta pared de piedra seca puede desmantelarse y excavarse la tuberia por debajo sin destruir parte alguna de la caja de valvula. En la figura 16-6 se presentan varios dibujos de algunas cajas de valvula:

PLANCHA DE AG LOSA DE C.A.L b

Y'

,

\

ENTABLADO DE MADERA

TUERCA 318" ARANDELA 112"

---fa

-a

-

FIGURA 16-6 VARIEDAD DE COBERTURAS DE CAJAS DE VALVULA