Estructuras Complementarias Final

8/16/2019 Estructuras Complementarias Final

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Presentado por:Hernán Stephen Cruz DíazEdward Andrés Rodríguez

Presentado a:Ing. Daniel Antonio Agudelo Quigua

Universidad Nacional de ColombiaDepartamento de ingeniería civil y agrícola

Bogotá D.C.2016


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Las cámaras de caída son estructuras utilizadas para realizar launión de colectores en alcantarillados de alta pendiente, con elobjeto de evitar velocidades superiores a la máxima permitida yla posible erosión de la tubería. En el siguiente ejemplo se vecomo la pendiente del terreno es demasiado fuerte e impide asíque los colectores puedan proyectarse paralelamente al terreno,

manteniendo profundidades mínimas y cumpliendo la velocidadmáxima.

Fuente: López Cualla


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El requerimiento mínimo para el empleo de la cámara decaída es que exista una diferencia mayor de 0.75 m entre lascotas de batea de las tuberías entrante y saliente . En este

caso, la unión se realiza a través de una bajante ubicada antesde la llegada al cilindro. A dicha cámara pueden concurrir unoo varios colectores y en ella se puede hacer un cambio dedirección.

Planta de una

cámara de caída Corte en alzado de

una cámara de caída



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Para diámetros superiores a 36’’

(600 mm) pueden se utilizadascámaras de caídas especiales

escalonadas o en rampa como lasque se muestran



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Es una estructura diseñada para asar por debajo de obstáculosque se pueden presentar en una conducción, tales como canales, vías subterráneas, depresiones topográficas y otros.

Es una de las pocasestructuras en unalcantarillado convencionalen donde la conducción es

a presión.



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Debido a los riegos de obstrucción del sifón, es necesarioinstalar cámaras de inspección en la entrada y en la salida. Adicionalmente, no se deben colocar tuberías de diámetroinferior al mínimo de diseño y se debe respetar la velocidadmínima de 1 m/s en un alcantarillado sanitario y de 1.2 m/sen un alcantarillado pluvial.

Corte longitudinal de un sifón invertidoFuente :EmpresasPublicas de Medellín


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Corte transversal de

la cámara de entradaal sifón invertido.


Planta del sifón

invertido


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Este elemento del sistema de desagües es el que recibe los

excesos provenientes de las manzanas, este actúa como uncanal, existen básicamente de dos tipos dependiendo de sila calle es de tierra o con pavimento.

Cuneta de calle de

tierra

Cordón cuneta.Calles pavimentadas

Fuente: universidad Nacional delNordeste - Argentina


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Secciones

transversales

típicas de cunetas


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Son estructuras que permiten el cambio de dirección en elalineamiento horizontal o vertical, el cambio de diámetro osección, y las labores de inspección, limpieza ymantenimiento general del sistema.

Formas típicas de pozos de inspección



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Partes de un pozo de inspección:

Tapa de acceso: Tiene como fin permitir el acceso para larealización de las labores de limpieza y mantenimientogeneral de las tuberías, así como proveer al sistema de unaadecuada ventilación, para lo cual tiene varios orificios.

Cilindro: Es el cuerpo principal del pozo de una altura

variable, según la profundidad de las tuberías concurrentes.Las paredes típicamente tienen un espesor de 20 cm y eldiámetro del cilindro debe ser mínimo de 1,2 m.

Reducción cónica: Elemento ubicado entre la tapa y elcilindro que permite la conexión estructural de estos

elementos de diámetro diferente. Cañuela: (estructura en la que se profundiza posteriormente)



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Pozo de inspección para

diámetro de salida mayor a 36’’

Pozo de inspección para

diámetro de salida menor a 36’’


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Cuando el diámetro de salida del pozo es mayor de 36’’ (900mm), se debe emplear otro tipo de estructura, diferente delpozo de inspección, que minimice las perdidas de energía.

Planta y cortes de unión

especial para diámetros

de salida grandes.



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Cuando se tienen dos colectores de diámetro superior a 36’’ endonde se presente flujo en régimen supercrítico debe realizarse launión con una intersección de ángulo máximo de 15°

Unión de colectores en flujo

supercrítico para diámetros grandes.


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En la base del cilindro (Pozo de inspección) se localiza la

cañuela, la cual es un canal semicircular en concreto de 3000 psi,encargado de hacer la transición de flujo entre la tuberíaentrantes y el colector saliente, de acuerdo con el régimen deflujo en ellas y las perdidas de energía ocasionadas por la unión.

Posibles formas de unión

en la cañuela del pozo de

inspección.



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Cañuela del pozo de

inspección para diámetrosmenores de 36’’ (900 mm)

Cañuela del pozo de

inspección para diámetros

mayores de 36’’ (900 mm)



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Son las estructuras encargada de recoger la escorrentíasuperficial de las calles e introducirla a la tubería delalcantarillado pluvial o combinado. Se ubican a lado y lado de lacalle y en la esquina aguas debajo de cada manzana antes del

cruce peatonal.

La entrada a la red del alcantarillado debe hacerse en los pozosde inspección. Cada sumidero estará conectado directamente o a

través de otro sumidero con el pozo respectivo por medio deuna tubería cuyo diámetro mínimo es de 200 mm (8’’), conpendiente no menor de 2% y una longitud inferior a 15 m.



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CLASIFICACION:

•

Según el diseño de la captación:Sumidero de ventana.Sumidero de cuneta.

Sumidero mixto.

Sumidero de calzada|


•

Según el diseño de la caja:Sumidero con sello hidráulico o sin el.Sumidero con desarenador o sin el.


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SUMIDERO DE VENTANA.

Consiste en una captación lateral a través de una abertura vertical sobre el borde de la acera, a manera de un vertedero lateral en la cuneta de la calle. Al ser una ventanaabierta, capta muchos sedimentos y basuras que pasan a lacaja de recolección. Para remediar este problema, se le

puede colocar una rejilla a la ventana.

Sumidero de ventana sin depresión y con depresión.



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SUMIDERO DE CUNETA.

Consiste en una captación con rejilla por el fondo de la

cuneta de la calle. La orientación de las rejillas debe serparalela a la dirección del flujo en la cuneta, aun cuando enalgunos casos se orientan diagonalmente para facilitar eltransito, especialmente de bicicletas. Por su ubicación,interfiere con el transito y la acumulación de basuras

disminuye la caudal de captación.

Sumidero de cuneta sin depresión y con depresión.



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SUMIDERO MIXTO.

Es la combinación de un sumidero de ventana y uno de

cuneta. De esta manera se incrementa la eficiencia de la ventana (disminución de la longitud) y se reduce el anchode la rejilla de la cuneta. Se recomienda su uso cuando laeficiencia de la captación de un sumidero lateral es menordel 70 %.

Sumidero mixto sin depresión y con depresión.



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SUMIDERO DE CALZADA.

Consiste en una captación por el fondo con rejilla a lo ancho de

la calzada de la vía. Debido al mayor grado de interferencia conel trafico vehicular, se presenta con mayor frecuencia el daño delas rejillas. Es conveniente su utilización cuando se espera ungran aporte de escorrentía superficial y de sedimentos

Sumidero de calzada con

desarenador.


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SUMIDERO CON SELLO HIDRAULICO O SIN EL.

El sello hidráulico se utiliza exclusivamente para alcantarillados

combinados y tiene con finalidad evitar la salida de gases alambiente, que puede producir malos olores y problemassanitarios por la proliferación mosquitos. Los sumideros sinsello hidráulico, se emplea en los sistemas de aguas lluvias endonde no existen problemas de gases debido a la naturaleza delagua transportada.

SUMIDERO CON DESARENADOR O SIN EL.

El Desarenador se utiliza cuando se espera que exista arrastre dearenas o gravas debido a la falta de pavimentación o a zonas

aledañas sin recubrimiento vegetal. Por otra parte, si la velocidaden la tubería de conexión al pozo es menor de 0.6 m/s se debecolocar también un desarenador. Puede localizarse en unsumidero de ventana, cuneta o de calzada.



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Sumidero de captación mixta con sello hidráulico para alcantarillado combinado. Todas las medidas están en metros



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Sumidero de captación mixta con desarenador y sin sello hidráulico paraalcantarillado pluvial. Todas las medidas están en metros



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Los alivios en alcantarillados combinados tienen comoobjetivo primordial disminuir los costos de conducción delos flujos combinados de aguas residuales y aguas lluviashasta el sitio de disposición final o hasta la PTAR, en casode que esta exista. El principio de operación de estas

estructuras es dividir el caudal combinado de aguas lluvias yaguas residuales a drenajes que usualmente son naturales oa almacenamientos temporales, con el fin de disminuir ecaudal conducido por las tuberías, interceptores o emisariosque llegan a el sitio de disposición final.

A continuación se muestran esquemas de los vertederosmas utilizados comúnmente.

Fuente :EmpresasPublicas de Medellín


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Fuente :Empresas

Publicas de Medellín

Aliviadero de

vertedero lateral

Aliviadero de

vertedero

transversal

Aliviadero de

tipo orificio


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Fuente :EmpresasPublicas de Medellín

De Izq a Der, De arriba abajo.

Aliviadero moderno de vertedero

transversal, Aliviadero moderno de

vertedero vertical, Aliviadero tipo

vórtice.


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Estructura que a través del cambio en dimensiones y formade la sección de entrega, reduce la velocidad del agua ypreviene la socavación; se recomienda usarla aguas arribacomo complemento y tramo de transición de cualquier tipo

de estructura de entrega (gradas, tanques o losas)

A continuación se muestran esquemas en planta y perfil deun cabezal de descarga típico para diámetros de emisario

final entre 8 y 16 pulgadas.

Fuente :EmpresasMunicipales de Cali


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Fuente :EmpresasMunicipales de Cali


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Son obras complementarias que permiten sortear grandes

depresiones topográficas que son imposibles de atravesarutilizando estructuras mas simples como sifones invertidosya que podría requerir la utilización estaciones de bombeoque elevarían el costo de la conducción del agua hasta elsitio de disposición final

Fuente :Acueducto y

Alcantarillado dePopayan.


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Una estación elevadora y/o de bombeo se proyecta cuandoel transporte de las aguas residuales y/o lluvias,aprovechando la gravedad, no sea factible. Mediante elbombeo se eleva el nivel de la línea piezometrica para vencer la diferencia de altura topográfica, las perdidas porfricción y las perdidas menores en los ductos.

Fuente :Empresas

Publicas de Medellín

Esquema de bomba de

tornillo Arquímedes

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