Manual Tuberia Pvc -u 21138 Tdpe Corrugado Impr

SISTEMA DE TUBERÍA DOBLE PARED DE PVC CON UNIÓN FLEXIBLE

MANUAL TÉCNICO

NTP ISO 21138

MANUAL TÉCNICOSISTEMA DE TUBERÍADOBLE PARED DE PVC CON UNIÓN FLEXIBLENTP ISO 21138

Editado por:Nicoll Perú S.A.

Ca. Venancio Ávila 1990 Urb. Chacra Ríos - Lima 01Lima - Perú

Prohibida la reproducción total o parcial de este catálogo,por cualquier medio, sin permiso escrito por NICOLL PERÚ S.A.

1ra Edición 1,000 ejemplaresImpreso en el Perú - Julio 2014

DI.PER.CM.07.01.VE.03-01

////////////////////// ÍNDICEINTRODUCCIÓN............................... ................................................................................................................... 071. ESPECIFICACIONES TECNICAS ....................................................................................................................... 09 Normalizacion...................... ......................................................................................................................... 10

Propiedades tuberias estructural de doble pared ............................................................................................ 10

2. CARACTERÍSTICAS DE LAS TUBERÍAS DE DOBLE PARED ESTRUCTURADA. .................................................... 11 Resistente a la corrosión química y electroquímica. ........................................................................................ 12

Excelente comportamiento mecánico. ............................................................................................................ 12

Mayor capacidad hidráulica. .......................................................................................................................... 12

Resistente a la abrasión, al rayado y al punzonamiento. .................................................................................. 12

Rapida Instalación........................................ ................................................................................................. 12

3. CLASIFICACION TUBERÍA DE DOBLE PARED ESTRUCTURADA. ...................................................................... 134. TUBERÍA DE DOBLE PARED ESTRUCTURADA DE PVC-U PARA SISTEMAS DE ALCANTARILLADO. ................... 15 Tubería doble pared estructurado según la norma NTP ISO 21138 ................................................................... 16

Características de la tubería doble pared de PVC ........................................................................ 16

Dimensiones ............................................................................................................................. 16

5. CRITERIOS DE DISEÑO HIDRÁULICO .............................................................................................................. 17 Dimensionamiento hidráulico. ........................................................................................................................ 18

La tensión tractiva ..................................................................................................................... 18

Criterio de velocidad .................................................................................................................. 19

Velocidad mínima permisible ...................................................................................................... 19

Comportamiento mecánico y estructural. ....................................................................................................... 20

Cálculo de las cargas muertas ................................................................................................... 21

Las cargas vivas: Wv .................................................................................................................. 22

Cálculo de las deflexiones .......................................................................................................... 23

6. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE DOBLE PARED ESTRUCTURADAS DE PVC-U PARA SISTEMAS DE ALCANTARILLADO ......................................................................................... 27 6.1 Excavación....................... ....................................................................................................................... 28

Anchos de zanja para suelos estables......................................................................................... 29

Control de agua. ........................................................................................................................ 29

NTP ISO 21138

SISTEMA DE TUBERÍADOBLE PARED DE PVC CON UNION FLEXIBLE

página

página 6

Agua del suelo ........................................................................................................................... 29

Agua circundante. ...................................................................................................................... 29

6.2 Entibamientos o apoyo de las paredes de la zanja .................................................................................... 30

Tipos de entibado ...................................................................................................................... 30

Apuntalamiento: ......................................................................................................... 30

Abierto ....................................................................................................................... 30

Cerrado ..................................................................................................................... 30

Metálico .................................................................................................................... 31

6.3 Fondo de la zanja............................. ....................................................................................................... 32

6.4 Tendido ....................... .......................................................................................................................... 32

6.5 Uniónes o juntas ................................................................................................................................. 32

6.6 Conexiones domiciliarias para alcantarillado ............................................................................................ 33

6.7 Relleno.......................... ......................................................................................................................... 33

6.8 Cimiento..................................... ............................................................................................................ 34

6.9 Encamado o plantilla de la tubería ........................................................................................................... 34

6.10 Acostillado............................... ............................................................................................................. 34

6.11 Relleno inicial........................................................................................................................................ 34

6.12 Relleno final....................... ................................................................................................................... 34

6.13 Compactación..................................... .................................................................................................. 34

6.14 Especificaciones de suelos .................................................................................................................... 34

7. INSTALACIÓN DE CONEXIONES DOMICILIARIAS ............................................................................................. 39 7.1 Unión entre tubo - tubo y tubo – Accesorio ............................................................................................... 40

7.2 Conexión domiciliaria / Instalación de sillas .............................................................................................. 40

7.4 Esquema de conexiones. ......................................................................................................................... 41

8. PRUEBAS EN OBRA .............................................. ......................................................................................... 43 8.1 Prueba de comportamiento bajo carga ..................................................................................................... 44

8.2 Prueba y resane de tuberías .................................................................................................................... 44

9. TRANSPORTE Y ALMACENAJE................................................ ....................................................................... 45 9.1 Transporte.............. ................................................................................................................................. 46

9.2 Almacenamiento ............................... .................................................................................................. 47

10. REPARACIÓN DE TUBERÍAS DE DOBLE PARED ESTRUCTURADAS DE PVC-U ................................................ 4911. ANEXOS............................... ........................................................................................................................ 53

NTP ISO 21138


página

página

//////// INTRODUCCIÓNNicoll Perú SA ha sido una empresa pionera en el desarrollo e introduc-ción de tuberías para diversas aplicaciones; con la entrada de la tubería de doble pared (TDP) para alcantarillado, se une a la familia lo que cons-tituye la solución más práctica y versátil para la construcción de sistemas de drenaje sanitario y pluvial, riego y otras aplicaciones.

La tubería TDP, es un tubo de PVC de doble pared fabricado mediante el proceso de extrusión; posee una pared interna lisa y una pared externa corrugada, para óptimo desempeño hidráulico y estructural; utiliza sellos elastométricos especialmente diseñados garantizando hermeticidad en las uniones entre tubos y accesorios.

1. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

NORMA TÉCNICA PERUANA NTP-ISO 21138

SISTEMA DE TUBERÍAS PLÁSTICAS PARA DRENAJE Y ALCANTARILLADO SUBTERRÁNEO SIN PRESIÓN

NTP ISO 21138


página

página 10

NORMALIZACIÓN

NORMA TÉCNICA PERUANA

NTP-ISO 21138-3 (2010) :SISTEMA DE TUBERÍAS PLÁSTICAS PARA DRENAJE Y ALCANTARILLADO SUBTERRÁNEO SIN PRESIÓN. Tubos y conexiones de pared estructurada de: - Poli (cloruro de vinilo) (PVC-U) - Polipropileno (PP) - Polietileno (PE) Parte 3: Tubos y conexiones con superficie exterior no lisa, Tipo B.

PROPIEDADES TUBERIAS ESTRUCTURAL DE DOBLE PARED

Peso Específico 1,40 gr/cm3 a 25ºC

Inflamabilidad Auto extinguible

Coeficiente de fricción n= 0,009 Manning

Resistencia a la estufa 150°C: Los tubos estarán exentos de

grietas y burbujas

Resistencia al diclorometano No ataque

Temperatura VICAT ≥ 79 ºC

Resistencia al impacto a 0 ºC ≤ 10%

NTP ISO 21138


página

página

2. CARACTERÍSTICAS DE LAS TUBERÍAS////// DE DOBLE PARED ESTRUCTURADA.

Alta resistencia a la corrosión química y electroquímica, excelente comportamiento mecánico,

mayor capacidad hidráulica, super resistente a laabrasión, al rayado y al punzonamiento.

NTP ISO 21138


página

página 12

RESISTENTE A LA CORROSIÓN QUÍMICA YELECTROQUÍMICA.Alta resistencia, aún a diferentes niveles de esfuerzos, en el rango de químicos propios de los flujos en conducción así como del medio circundante.Por ser un termoplástico no hay menoscabo en la resistencia química/estructural independientemente de las condiciones de esfuerzos mecánicos o de concentraciones químicas del medio.

EXCELENTE COMPORTAMIENTO MECÁNICO.Las tuberías TDP para alcantarillado poseen una rigidez anular que se complementa con la estabilidad ante cargas a largo plazo del PVC, superior a la que otros termoplásticos ofrecen. Para lograr un adecuado comportamiento estructural la rigidez anular debe, sin punto de debate, ser acompañada por alta resistencia a la compresión anular y al pandeo, características que cumple ampliamente la tubería.

MAYOR CAPACIDAD HIDRÁULICA.Gracias a su estructura de pared que consiste en una cara in-terna lisa y la externa corrugada puede garantizar valores de rugosidad interna similares a los que se logran con una tubería de PVC de pared interna lisa.En laboratorio este tipo de tuberías ha logrado valores de ru-gosidad mejores que las tuberías clásicas

RESISTENTE A LA ABRASIÓN, AL RAYADO Y AL PUNZONAMIENTO.Por ser de PVC, su resistencia a la abrasión es muy alta así como al rayado, lo que se complementacon otras de sus mu-chas ventajas.

RAPIDA INSTALACIÓNPor ser livianos y de unión mecanica, su instalación es muy rápida y no requiere de equipo especial. La unión campana por espigo, está diseñada para que su ensamble en obra sea fácil y seguro.

La rigidez anular del tubo es ideal para un proceso de alineamiento y verificación de la pendiente rápido, seguro y económico.

Su pared corrugada, permite una mejor interacción suelo-tubo.

El tubo es liviano, resistente, fácil de alzar, cargar, deslizar, mover y acomodar, por lo que su transporte es muy sencillo y económico.

Las características geométricas y el material del tubo facilitan su manipulación y transporte en obra, sin riesgo de deterioro en sitios de difícil acceso aumentando de forma significativa los rendimientos en procesos de manipulación, transporte, almacenamiento y colocación final.

Su pared externa, su peso y su longitud permiten un proce-so de carga muy sencillo, rápido, seguro y limpio.

Las uniones campana por espigo son especialmente de-sarrolladas, superando ampliamente los requerimientos de hermeticidad, garantizando estanqueidad y retención de finos alrededor de la tubería.

NTP ISO 21138


página

página 13

3. CLASIFICACIÓN TUBERÍA DE DOBLE///////////////// PARED ESTRUCTURADA

Los tubos deben designarse mediante una de las siguientes cla-ses de Rigidez Anular Nominal (SN):

• DN ≤ 500: SN 4, SN 8 , SN 16

Nota: Las tuberías se les evalúa su rigidez anular mediante los requisito de la Norma ISO 9969.

NTP ISO 21138


página

página 14

4. TUBERÍA DE DOBLE PARED ESTRUCTURADA DE///// PVC-U PARA SISTEMAS DE ALCANTARILLADO

NTP ISO 21138


página

página 15

4. TUBERÍA DE DOBLE PARED ESTRUCTURADA DE///// PVC-U PARA SISTEMAS DE ALCANTARILLADO

CaracteristicasDimesionales SN4 y SN8

NTP ISO 21138


página

página 16

A) TUBERÍA DOBLE PARED ESTRUCTURADO SEGÚN LA NORMA NTP ISO 21138

Dimensiones

Características de la tubería doble pared de PVC

CARACTERÍSTICAS DIMENSIONALES TDP SN4

DN De L total L campana (mm)(mm)(mm)

160

200

250

315

355

400

450

500

630

160

200

250

315

355

400

450

500

630

Di

135

172

216

270

310

340

383

432

540

6.00

6.00

6.00

6.00

6.00

6.00

6.00

6.00

6.00

42

50

55

62

66

70

75

80

93

L util(m)(m)

5.95

5.95

5.94

5.93

5.93

5.93

5.92

5.92

5.90

DN De L campana (mm)(mm)(mm)

160

200

250

315

355

400

450

500

630

160

200

250

315

355

400

450

500

630

Di

133

170

214

267

305

335

378

426

535

6.00

6.00

6.00

6.00

6.00

6.00

6.00

6.00

6.00

42

50

55

62

66

70

75

80

93

L util(m)

L total(m)

5.95

5.95

5.94

5.93

5.93

5.93

5.92

5.92

5.90

CARACTERÍSTICAS DIMENSIONALES TDP SN8

L util

DiDe

L total

L campana

5. CRITERIOS DE DISEÑO HIDRÁULICO

NTP ISO 21138


página

página 17

5. CRITERIOS DE DISEÑO HIDRÁULICO

Dimensionamiento hidráulicoComportamiento mecánico y estructural.

NTP ISO 21138


página

página 18

A) DIMENSIONAMIENTO HIDRÁULICO.

En general para simplificar el diseño de sistema de alcantari-llados es usual asumir que hay condiciones constantes de flujo aunque en la realidad no se da de esta forma.

Cuando se diseñe permitiendo que la altura de flujo en el con-ducto varíe, sin que la tubería trabaje bajo presión interna, se le considera de mayor flujo a superficie libre. En este caso se usa la ecuación de Manning:

Las pendientes de las tuberías deben cumplir la condición de autolimpieza aplicando el criterio de tensión tractiva.

LA TENSIÓN TRACTIVA: (PA)

Que es definida como la fuerza tangencial por unidad de área mojada ejercida por el flujo de aguas residua-les sobre un colector y en consecuencia por el mate-rial depositado.

= S. ρ. G. (D/4)

Tensión tractiva para tuberías parcialmente llenas.Donde: S: Pendiente de la tubería (m/m). D: Diámetro efectivo (m) P: densidad aguas residuales (kg/m2) G: aceleración de la gravedad (m/s2)

En los tramos iniciales de los colectores (arranque), en los cuales se presentan bajos caudales promedio tanto al inicio como al fin del periodo de diseño, se recomienda calcular la pendiente con una tensión tractiva mínima de 1 Pa,

En todos los tramos de la red deben calcularse los caudales inicial y final (Qi y Qf). El valor mínimo del caudal a considerar será de 1,5 L /s.

Calculada para el caudal inicial (Qi), valor correspon-diente para un coeficiente de Manning n = 0,013.

La pendiente mínima que satisface esta condición puede ser determinada por la siguiente expresión aproximada (norma de saneamiento OS. 070):

Somin = 0,0055 Qi–0,47

Donde:

Somin. = Pendiente mínima (m/m)

Qi = Caudal inicial (L/s).

Para coeficientes de Manning diferentes de 0,013, los valores de Tensión Tractiva Media y pendiente mínima a adoptar deben ser justificados. La expresión reco-mendada para el cálculo hidráulico es la Fórmula de Manning.

Las tuberías y accesorios a utilizar deberán cumplir con las normas técnicas peruanas vigentes y aproba-das por el ente respectivo.

Q = A/n.R2/3.S1/2

Donde:QDR

NS

Caudal(m3/S)Área hidraulica de la Tubería (m) Coeficiente hidraulico, R= d/4 para 4conductos circulares a sección2 llena ymedia sección.Coeficiente de Manning, n=0,009Pendiente hidráulica, m/m Coeficiente hidráulico, R=di/4 para 4conductos circulares a sección llenay media sección.

NTP ISO 21138


página

página 19

CRITERIOS DE DISEÑO HIDRAULICO

Criterio de Velocidad- Con relación a las velocidades se debe tener en

cuenta que el cálculo de la velocidad mínima, es para evitar la sedimentación excesiva de materiales sólidos; y la de la velocidad máxima, es para evitar que ocurra la acción abrasiva de las partículas só-lidas transportadas por las aguas residuales a las tuberías o a las estructuras que tendrá el sistema.

Velocidad Mínima Permisible- La velocidad mínima del fluido permite la auto lim-

pieza de las alcantarillas en las horas de mínimo consumo, cuando el caudal de aguas residuales es mínimo y el potencial de deposición de sólido en la red es máximo. A su vez la velocidad mínima es fundamental para conducir a la minimización de las pendientes de las redes colectoras, principalmente en áreas planas, haciendo posible economizar la excavación y reducir los costos.

- Se puede indicar que en el límite mínimo de veloci-dad de 0.30 m/s en las horas de mínimo consumo, la auto limpieza estará garantizada si durante la ocurrencia del caudal máximo, ocurre por lo me-nos una velocidad de 0.60 m/s, simultáneamente con el tirante mojado mínimo necesario. En estas condiciones se removerán los sedimentos dejados por los caudales mínimos. Estos caudales mínimos y máximos se evaluaran para tirantes del 20%D y para el 80%D respectivamente.

- La máxima pendiente admisible es la que co-rresponde a una velocidad final Vf = 5 m/s; las situaciones especiales serán sustentadas por el proyectista.

- Cuando la velocidad final (Vf) es superior a la velo-cidad crítica (Vc), la mayor altura de lámina de agua admisible debe ser 50% del diámetro del colector, asegurando la ventilación del tramo. La velocidad crítica es definida por la siguiente expresión:

Donde: Vc = Velocidad crítica (m/s) g = Aceleración de la gravedad (m/s2) RH = Radio hidráulico (m)

- La altura de la lámina de agua debe ser siempre calculada admitiendo un régimen de flujo uniforme y permanente, siendo el valor máximo para el cau-dal final (Qf), igual o inferior a 75% del diámetro del colector.

- Los diámetros nominales de las tuberías no deben ser menores de 100 mm.

- Las tuberías principales que recolectan aguas resi-duales de un ramal colector tendrán como diámetro mínimo 160 mm.

VC = 6 . √g . Rh

NTP ISO 21138


página

página 20

B) COMPORTAMIENTO MECÁNICO Y ESTRUCTURAL.

Básicamente consiste en definir la magnitud y modo de transmi-sión de las diferentes solicitaciones a las que se verá sometida una tubería instalada en su condición de enterramiento. Para efectos de este modelo se considerarán tanto la carga viva típi-ca, así como las cargas muertas y sus efectos.

Los modelos para análisis y diseño de sistemas subterráneos para conducción de agua por gravedad se pueden clasificar bajo diferentes criterios, según:

- Geometría- Material o materiales que lo constituyen- Comportamiento o clasificación estructural- Metodología de instalación- Proceso de fabricación, etc.

El proceso se inicia con la definición de las cargas y su aplicación, escogiéndose el modelo de distribución de estas, a la vez que se determinan los factores de mayorización cuando hay grados de incertidumbre sobre el valor máximo, o bien determinando las magnitudes y justificando los supuestos que llevan a estas.

Los conceptos de diseño se enfocan, para el caso de las tuberías flexibles, en:

- Características del material de pared de zanja- Características del material que se colocará a los

lados de las tuberías

- Propiedades mecánicas de la pared del tubo y de su diámetro

- Ancho de zanja- Cargas vivas y muertas actuando sobre el tubo

La capacidad estructural se cuantifica de acuerdo a lo que el sistema en conjunto aporta y no solo basándose en lo que el tubo por sí solo pueda ofrecer, lo que, al fin y al cabo, solo es un eslabón de la cadena.

Las tuberías flexibles desarrollan en conjunto con el entorno un estado de esfuerzos que les permite, debidamente diseña-das e instaladas, colocarlas con alturas de relleno que pueden ampliamente superar las que, usualmente, se logran con tu-berías de concreto reforzadas según las normativas vigentes.

La figura adjunta muestra cómo se da la interacción con el tubo flexible, generando un balance muy conveniente de es-fuerzos.

Cabe aclarar que el material de relleno colocado por encima del cuadrante superior o corona tiene muy poca influencia so-bre el comportamiento estructural del tubo salvo cuando se trata de tuberías muy superficiales sometidas a cargas vivas de importante magnitud, y desde luego también por el efecto del peso volumétrico del terreno.

Las cargas sobre las superficies de las estructuras destinadas al transporte terrestre pueden ser estáticas (sobre cargas) o bien dinámicas provenientes del tráfico de vehículos.

NTP ISO 21138


página

página 21


CÁLCULO DE LAS CARGAS MUERTAS

Para el análisis y diseño de tuberías enterradas, se conocen como cargas muertas aquellas que corres-ponden al efecto del prisma de terreno sobre el plano superior de la tubería y a la interacción de este con el material circundante y las condiciones en que se le instalo.

La fórmula es muy similar a la expuesta para el caso de la tubería flexible, solo que en la forma de:

Wc = g(Bd *D)* Cd Donde, Wc: carga muerta en un tubo flexible por unidad de longitud (kg/m) Cd: coeficiente de carga Bd: ancho de la zanja encima de la corona del tubo (m) D: diámetro externo del tubo (m) g: peso volumétrico total del relleno (kg/m3)

EL coeficiente de carga es calculado mediante la si-guiente relación:

Donde, e: base de los logaritmos naturales K: coeficiente de empuje activo de Rankine u: coeficiente de fricción del relleno Hr: altura de relleno sobre la corona del tubo (m) Bd: ancho de la zanja (m)

En la tabla se muestran los valores aproximados de la relación de esfuerzos de presión de suelo laterales a verticales y coeficientes de fricción contra las paredes de la zanja como función del tipo de suelo y su peso específico.

Por la experiencia acumulada a lo largo del tiempo por parte de los fabricantes y diseñadores de tuberías flexibles (i.e. metal corrugado), se ha concluido que si la altura de relleno sobrela corona del tubo es in-ferior al diámetro externo del tubo,entonces el efecto de arco no se produce de manera adecuaday en con-secuencia si se justifica calcular la presión de contac-to en el tubo, por cargas muertas, como el producto aritmético del volumen sobre la corona del tubo por el diámetro externo de este.

Las cargas al actuar contra la tubería generan el efec-to de acopleo compatibilidad de deformaciones que permitirá entonces que el tubo aporte su resistencia a la compresión en el perímetro del tubo así como su rigidez contra la deformación anular, a la vez que generara esfuerzos en el material de entorno.

Tal y como se muestra en la figura adjunta, la dis-tribución decargas hacia una tubería flexible es más favorable que la que seda en una tubería rígida.

En ciertas condiciones de instalación, sobre todo cuan-do se espera inestabilidad en el relleno o cambios en su condición a lo largo del tiempo, puede ser conveniente considerar la llamada carga prisma, o sea:

P = g * HR

Donde, P: presión debida al peso del suelo a la profundidad HR g: peso volumétrico total del suelo (Kg/ m3) HR: profundidad de relleno sobre la corona de tubo (m)

Cd = (1-e-2*k*u*(Hr/Bd))2*K*U

NTP ISO 21138


página

página 22

La carga muerta del prisma sobre el tubo se determi-na con la expresión:

Wm = P * D En donde D: diámetro eterno del tubo (cm)

LAS CARGAS VIVAS: WV

Las cargas sobre las superficies de las estructuras destinadas al transporte terrestre que pueden ser es-táticas (sobre cargas)o bien dinámicas provenientes del tráfico de vehículos.

- Tipos de cargas VivasEn el caso de tuberías enterradas, las cargas vivas pueden ser: - Autos - Camiones - Trenes - Aeroportuarias, etc

En el diseño vial, las cargas AASHTO son muy fre-cuentemente usadas como referencia, siendo los HS 20 con 14500kg del ejecargadas en la Configu-ración de un Tractor Normal y 10910kg de eje carga por eje en una Carga de Configuración Alternativa.

NTP ISO 21138


página

página 23


Calculo del área de contacto de las llantas en la vía para una presión de inflado dada:

B = [ P / Pt ] 0.5 L = B / 20.5 En donde P: Peso por eje Pt: presión de inflado de las llantas B: ancho de contacto L: ancho de contacto

El método más comúnmente usado en diseño de tuberías es el denominado AASHTO (por American Association for State and Highway Transportation Officials), el cual asume una atenuación proporcio-nal al cuadrado de la profundidad:

Po = (1+If)*P/2 / [(b+1.2h)*(l+1.2h)]

En donde:Po = presión ejercida a una profanidad dadah = profundidad desde el punto de contacto con

las ruedas hasta el punto en estudioP = peso por eje del vehículo en estudioIf = Factor de impacto que magnifica el valor no-

minal de la presión, en proporción inversa con la profundidad, según semuestra en la tabla adjunta:

CÁLCULO DE LAS DEFLEXIONES

Una vez que se conoce la magnitud de la carga aplica-da en el plano inmediato superior sobre la corona del tubo, se procede al cálculo de la deflexión.

Para el cálculo de la deflexión, tal y como se mencionó atrás, se necesita conocer:

- Diámetro del tubo, en el sentido estricto es res-pecto al eje neutro de la pared del tubo.

- Propiedades mecánicas de la pared del tubo (mo-mento de inercia, área de la pared, módulo de elasticidad, módulo de Poison, Modulo de Elasti-cidad)

Este conjunto de variables son las que permiten mo-delar el valor relativo y absoluto de los diferentes efectos que se muestran en el “Esquema de cargas y reacciones”, misma quese basa, enla fórmula de IOWA, desarrollada por M. G. Spangler, quien asu vez partió de lo definido por Anson Marston para tuberías rígidas. Posteriormente Reynold K. Watkins, en 1958, termino dedefinirle las variables con la adecuada co-herencia dimensional:

ΔX = (ΔL * K * Wtot *r3) / (EI + 0.061*E´*r3)

NTP ISO 21138


página

página 24

ΔX = Deflexión diametral de la tuberíaΔL = Factor de relajamiento para termoplásticos

(≤1.50, serecomienda 1.50)K = Factor de apoyoWtot = Sumatoria de efectos (cargas) externosr = radio de la tubería (del centroide del tubo al eje

neutro dela pared del tubo)E = Modulo de elasticidad del material del tuboI = Momento de inercia (por unidad de longitud) de

la pared del tuboE´ = Modulo de reacción del material en el entorno

del tubo.

El valor K o factor de encamado depende del grado de confinamiento que el material de entorno de a la tubería.

Lógicamente si este alcanza hasta la mitad del tubo, el valor será el mínimo dado que es el óptimo en apo-yo estructural.

NTP ISO 21138


página

página 25


De la tabla adjunta se puede interpolar el valor de este factor en función al Angulo que este forma respecto al centroide del tubo.

NTP ISO 21138


página

página 26

Para que la magnitud de las deflexiones sea más fácil de interpretar, se le suele pre-sentar en términos de porcentaje de deflexión. Para ello se reacomoda la ecuación dividiendo entre el diámetro a ambos lados y multiplicando por 100%, así mismo el termino EI se redefine para representar la rigidez del tubo (F/ Δx), que es proporcional a EI /r3, quedando la formula así:

Δ% = (ΔX/D)*100% = (ΔL * 100*K * Wtot ) / (0.149 F/Δx + 0.061*E´)

Para calcular la rigidez del tubo, se necesita tener en claro que la misma depende de la deformación vertical obtenida ante la aplicación de una carga P, así como en el acortamiento o compresión anular que se presentara en la circunferencia del tubo.

K = P / de

6. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE DOBLE PARED //////////////// ESTRUCTURADAS DE PVC-U PARA//////////////////// SISTEMAS DE ALCANTARILLADO

NTP ISO 21138


página

página 27

6. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE DOBLE PARED //////////////// ESTRUCTURADAS DE PVC-U PARA//////////////////// SISTEMAS DE ALCANTARILLADO

ExcavaciónEntibamientos o apoyo de las paredes de la zanja

Fondo de la zanjaConexiones domiciliarias para alcantarillado

Especificaciones de suelos

NTP ISO 21138


página

página 28

6.1 EXCAVACIÓNLa excavación de zanjas para tuberías se hará de acuerdo a las dimensiones, pendientes y alineaciones indicadas en las espe-cificaciones y planos del proyecto y no deben contener raíces, troncos, rocas ni otro material que obstruya la colocación de la tubería.

En lo posible, las paredes de la zanja en terrenos estables serán verticales y en terrenos inestables según la profundidad de la zanja, las paredes podrán tener taludes y/o para su estabilidad, se podrá colocar soportes o entibamientos.

El ancho mínimo será el diámetro exterior más 0.30m. Si se requiere ampliar el ancho de la zanja debe hacerse por encima del lomo de la Tubería.

En suelos estables, el ancho de zanja estará de acuerdo con lo indicado en la Tabla 2.

TABLA 2ANCHOS DE ZANJA PARA SUELOS ESTABLES

TUBERÍA

TIPO

DIÁMETRO EXTERIOR

TUBO

ANCHO DE ZANJA

(METROS)

mm pulg mínimo máximo

110 4 0.45 0.70

160 6 0.45 0.75

B 200 8 0.50 0.80

250 10 0.55 0.85

315 12 0.60 0.90

400 16 0.70 1.00

Para profundidades mayores a 2.50 m, las paredes tendrán como mínimo un talud de 1:6 hasta el fondo, debiendo variarse el talud cuando las condiciones del terreno así lo exijan.Las excavaciones serán perfiladas en tal forma que la tolerancia con el perfil de fondo del proyecto no excedan de 5 cm.

NTP ISO 21138


página

página 29

INSTALACIÓN DE TUBERÍAS DE DOBLE PARED ESTRUCTURADAS DE PVC-U PARA SISTEMAS DE ALCANTARILLADO

El fondo de la excavación será perfilado cuidadosamente, a fin de que la tubería quede a la profundidad requerida y con la pen-diente de proyecto.

Cuando el material de excavación es pétreo (cascajo), éste po-drá ser reutilizado como relleno de acostillado e inicial utilizando piedras de tamaño no mayores de 5 cm y como relleno final utilizando piedras de tamaño no mayores de 10 cm.

Si el material de excavación corresponde a suelos de la clasifi-cación Clase II y III, éste puede ser reutilizado como material de relleno en el acostillado, relleno inicial y final, con las limitacio-nes de tamaño indicadas anteriormente.

En suelos inestables, se sobre-excavará hasta encontrar terreno de cimentación aceptable. El material removido de mala cali-dad será restituido con material seleccionado (pétreo grueso) en capas de 15 cm y sobre éste, el material fino para encamado de la tubería.

El ancho de la zanja en suelos inestables sin apoyo lateral, de-penderá del tamaño de la tubería, del grado de cohesión del suelo de excavación y de su profundidad.

A) CONTROL DE AGUA.No coloque la tubería en el lecho o en el suelo cuando hay agua acumulada o corriendo. En todo momento prevenir que el agua superficial ingrese a la zanja.

B) AGUA DEL SUELOCuando el agua subterránea (freática) está presen-te en el área de trabajo, evacue el agua para man-tener la estabilidad de los materiales in situ e im-portados. Mantenga el nivel del agua bajo el lecho de la tubería y fundación para proveer un fondo de zanja estable. Use apropiadamente y de acuerdo a las circunstancias, bombas de succión, punta cola-dora o filtrante, pozos fijos, geotextiles para extraer excesos de agua que saturen o afecten al suelo de

excavación y relleno, geomembranas para formar barreras al ingreso del agua subterránea, subdre-nes con tubería perforada, o mantos de piedra de suficiente espesor para remover y controlar el agua en la zanja. Cuando se excava mientras se achica el agua subterránea, asegúrese que el agua del subsuelo se mantenga bajo el fondo del corte para prevenir socavación o derrumbamien-tos detrás de los entibamientos o deslizamiento de las paredes expuestas de la zanja. Mantener el control de agua, antes, durante y después de la instalación de la tubería, hasta que el encamado esté instalado y suficiente relleno haya sido colo-cado para prevenir la flotación de la tubería. Para evitar pérdida de soporte del suelo, emplee uno o más métodos para agotar el agua y que minimi-cen la remoción de finos y la creación de vacíos de los materiales in situ.

C) AGUA CIRCUNDANTE. Controlar el agua circundante que emana del drenaje del agua superficial o subterránea para evitar la socavación del fondo o de las paredes de la zanja, la fundación u otras zonas del lecho. Provea diques, interceptores con geomembrana y otras barreras a lo largo de la instalación para evitar el transporte del agua a lo largo del fondo de la zanja. Rellene toda la zanja después que la tubería haya sido instalada para prever alteracio-nes de la tubería y del encamado.

Usar materiales adecuadamente gradados en los estratos de los lechos y la fundación o como man-tos de drenaje para transportar el agua circun-dante a puntos de sumideros u otros drenes. Use materiales bien gradados junto con subdrenes de tubería perforada para incrementar el transporte del agua circundante según se requiera. Selec-cione la gradación de los materiales de drenaje para minimizar la migración de los finos hacia los terrenos circundantes.

NTP ISO 21138


página

página 30

6.2 ENTIBAMIENTOS O APOYO DE LAS PAREDES DE LA ZANJA

Las excavaciones para las tuberías en suelos inestables podrán ser entibadas con elementos de madera o metálicos, asegurán-dose que su espaciamiento sea tal que evite el derrumbe de la pared de la zanja de atrás de ellos.

TIPOS DE ENTIBADO

B) APUNTALAMIENTO:El suelo lateral será entibado por tablones de made-ra (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.

C) CERRADOEmpleado 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 late-rales de la zanja.

B) ABIERTOEs el más usual, utilizado en terrenos firmes y en zanjas poco profundas. Este entibado no cubre to-talmente las paredes de la zanja, dejando descu-biertas algunas porciones de tierra.

NTP ISO 21138


página

página 31


D) METÁLICOEn este caso el suelo lateral será contenido por ta-blones de madera 2" y 6", contenidos en perfiles metálicos doble "T", de 30 cm (12") espaciados cada 2.00 m e hincados en el terreno con la pe-netración 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 30 cm (12") espaciados cada 3.00 m.

Aun cuando el suelo no fuera estable, no será nece-sario el entibado cuando:

• Cuando sea factible excavar la zanja con las pa-redes inclinadas 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 pre-sentados en el cuadro siguiente.

• En algunos casos, las zanjas se vuelven inestables con longitudes de excavación mayor a 5.00 m; por tanto, podría evitarse esta inestabilidad si se ejecu-ta la excavación de forma discontinua; se excavan extensiones entre 3.00 y 5.00 m, dejando el suelo intacto entre 0.50 y 1.00 m, y volviendo a excavar nuevamente, dejando el 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 sepa-ra las dos partes excavadas se llama "damero". 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.

Como recomendación de entibamiento se puede usar la siguiente tabla

NTP ISO 21138


página

página 32

6.3 FONDO DE LA ZANJALa tubería se debe instalar de acuerdo a las condiciones de la fundación natural o lecho a proveer en el fondo de la excavación. El lecho debe ser firme, uniforme y estable para la base del tubo y su unión. De ser necesario, deberá proveerse una capa de material seleccionado fino, de un espesor mínimo de 5 cm en la parte inferior de la tubería.

Es importante excavar por debajo del nivel de fondo de la tubería en correspondencia de las campanas o uniones, de tal forma que los tubos estén uniformemente soportados en toda su longitud.

6.4 TENDIDOLa tubería será tendida en seco sobre terreno de densidad uni-forme y de acuerdo con las líneas y pendientes indicadas en los planos.

El tendido de la tubería empezará aguas abajo y continuará en contrapendiente. Si se emplearan tubos con extremos espigo y campana, éstos serán tendidos en contrapendiente con la campana aguas arriba. Si los tubos son de extremos lisos, es indiferente y se acoplarán mediante uniones acampanadas para alojar los extremos de los tubos y sus cauchos o elastómeros. Las excavaciones para la campana o unión independiente se harán inmediatamente antes de la colocación de cada tubo.

6.5 UNIONES O JUNTASTanto los extremos lisos de los tubos (espigos) como las cam-panas, así como los extremos acampanados de una unión inde-pendiente, deberán presentar formas que permitan la colocación del empaque o elastómero y faciliten su acople, asegurando una junta flexible e impermeable.

Foto 1: Tendido de tuberías en la zanja

Foto 2: Union de tuberías y alineación

NTP ISO 21138


página

página 33


15a30cm

RELLENO INICIAL

ENCAMADO

D

D/2 ACOSTILLADO

RELLENO FINAL

MATERIAL PETREO FINO (CASCAJO) CON TAMAÑO NO MAYOR A 5 cm PUEDE UTILIZARSE EN EL RELLENO INICIAL Y ACOSTILLADO.

CUANDO EL MATERIAL DE EXCAVACIÓN CORRESPONDA A SUELOS II, III ESTE PUEDE SER REUSADO COMO MATERIAL DE RELLENO

PUEDE CONTENER PIEDRAS DE TAMAÑO NO MAYOR A 10 cm.LAS CAPAS DE RELLENO PARA COMPACTAR NO SERAN MAYORES DE 30 CM DE ALTURA

PUEDE CONTENER PIEDRAS DE TAMAÑO NO MAYOR A 5 cm.LAS CAPAS DE RELLENO PARA COMPACTAR NO SERAN MAYORES DE 15 CM DE ALTURA

PARA NIVEL FREÁTICO ALTO Y FLUJO DE AGUA EN EL FONDO DE LA EXCAVACIÓN PUEDE UTILIZARSE CASCAJO FINO O CISCO DE PIEDRA TRITURADA (CHISPA) APISONADO.

5-10 cm

MATERIAL DE EXCAVACIÓN EN SITIO

2.5 cm.

2.5 cm. PUEDE

Foto 1: Zanja de conexion domiciliaria

6.6 CONEXIONES DOMICILIARIAS PARA ALCANTARILLADOEn caso de tuberias plasticas de doble pared, la conexion a la tuberia central o matriz se la hara con sillas tee (montu-ras) cuya curvatura dependera del diametro y posicion de la tuberia domiciliaria de afluente y colectora de recepcion. El sellado entre las superficies se realizara con empaquetadura corrugada de caucho y ajustado con cintillo de Nylon, con una resistencia a la tensión no menor de 600kg. La inclinacion de las monturas entre 45° y 90° dependera de la profundidad a la que está instalada la tubería.

Nota: ver detalle de montaje en el capitulo de “instalación deconexiones domiciliarias”.

6.7 RELLENOEl relleno se efectuará lo más rápidamente posible después de instalada la tubería, para proteger a ésta contra rocas que pue-dan caer en la zanja y eliminar la posibilidad de desplazamien-to o de flotación en caso de que se produzca una inundación, evitando también la erosión del suelo que sirve de soporte a la tubería.

El suelo circundante a la tubería debe confinar convenientemen-te la zona de relleno para proporcionar el soporte adecuado a la tubería, de tal manera que el trabajo conjunto de suelo y tubería le permitan soportar las cargas de diseño.

El relleno de las zanjas se realizará por etapas según el tipo y condiciones del suelo de excavación

Sección de zanja

NTP ISO 21138


página

página 34

6.8 CIMIENTOQue puede ser o no requerido y que en caso necesario (suelo inestable, tipo V), consistirá de una capa de restitución del mate-rial removido de mala calidad por material seleccionado pétreo.

6.9 ENCAMADO O PLANTILLA DE LA TUBERÍA Que consiste de una capa de material fino de 5 cm para tubería tipo “B” (160 – 400 mm), que servirá de apoyo a la tubería. El material utilizado puede ser del propio material de excavación o material de préstamo o importado, cuando el material de exca-vación sea de mala calidad. Deberá ser apisonado hasta obtener una superficie firme de soporte de la tubería en pendiente y alineamiento.

6.10 ACOSTILLADO.Corresponde a la parte del relleno entre la superficie de apoyo inferior del tubo sobre la capa de encamado y el nivel del diá-metro medio, realizado con un material proveniente del material de excavación (aceptado) o en caso contrario con material de préstamo o importado. Este material no deberá contener pie-dras de tamaño superior a 2.5 cm por uno cualquiera de sus lados o diámetro. Las capas de material para compactar no serán superiores a 15 cm.

6.11 RELLENO INICIAL.Corresponde al material que cubre la parte superior del tubo desde el nivel del diámetro medio hasta un límite de 15 cm para tubería tipo “B” (160 – 400 mm de diámetro). Este material no deberá contener piedras de tamaño superior a 2.5 cm por uno cualquiera de sus lados o diámetro.

6.12 RELLENO FINAL.Comprende la capa de material entre el límite superior del re-lleno inicial y la rasante del terreno; se podrá utilizar el mismo material de excavación si éste es de calidad aceptable y puede contener piedras, cascotes o cantos rodados no mayores de 10 cm por uno cualquiera de sus lados o diámetro, y puede ser

vertido por volteo o mediante arrastre o empuje de equipo cami-nero. Las capas de relleno para compactar no serán mayores de 30 cm de altura.

6.13 COMPACTACIÓNAntes de la compactación, el contenido de humedad del material debe ser el óptimo para ser sometido a una compactación hasta conseguir según el ensayo de Proctor Standard del 85 al 90% de la máxima densidad seca en el acostillado, y del 90 al 95% de dicha densidad en el relleno inicial y final.

Los equipos de compactación a utilizar desde la capa de ci-miento hasta la de relleno inicial pueden ser compactadores manuales y mecánicos; rodillos sólo podrán ser utilizados sobre el relleno final.

6.14 ESPECIFICACIONES DE SUELOS

A) COMPORTAMIENTO DE LAS TUBERÍAS ENTERRADASCuando un tubo se instala bajo tierra, queda so-metido a un régimen de cargas las cuales afectan su comportamiento mecánico de acuerdo a las pro-

NTP ISO 21138


página

página 35


piedades físicas del mismo, las dimensiones de la zanja, el tipo de suelo y el método de instalación de la tubería.

El comportamiento de la tubería bajo dichas cargas será diferente dependiendo de si es rígida o flexi-ble. En el caso de las tuberías rígidas, las cargas aplicadas son absorbidas por el tubo transmitiendo la carga restante al terreno que se encuentra a su alrededor.

Se consideran tuberías flexibles aquellas que per-miten deformaciones transversales de más del 3% sin que haya fractura; por lo tanto, las tuberías de PVC se encuentran catalogadas dentro de este grupo.

Dado que el comportamiento de las tuberías flexi-bles bajo cargas externas es diferente al de las tu-berías rígidas, las normas de instalación son tam-bién diferentes.

B) CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOSEl tipo de suelo que va alrededor de la tubería, de acuerdo con sus propiedades y calidad, absorberá cierta cantidad de carga transmitida por el tubo. Por lo tanto, la clase de suelo que se utilice para encamado, soporte lateral y relleno, es fundamen-tal en el comportamiento de la tubería. La siguiente tabla provee las características granulométricas de los diferentes tipos de suelos y su clasificación se-gún su comportamiento en este tipo de aplicación.

TABLA DE CLASIFICACIÓN

CLASE I Material granular de ¼” a 1 ½”de diámetro (triturado)

CLASE II Suelos tipo GW, GP, SW y SP

CLASE III Suelos tipo GM, GC, SM y SC

CLASE IV Suelos tipo ML, CL, MH y CH

CLASE V Suelos tipos OL, OH y PT

Los materiales Clase V no se deben utilizar para el encamado, soporte lateral y relleno inicial de la zanja.

C) DESCRIPCIÓN DE LOS DISTINTOS TIPOS DE SUELOS

TIPO DESUELO

(Símbolo) NOMBRES TÍPICOS

GW Gravas bien gradadas y mezclas de grava y arena con poco o nada de finos.

GP Gravas mal gradadas y mezclas de grava y arena con poco o nada de finos.

GM Gravas limosas, mezclas de gravas, arena y limo.

GC Gravas arcillosas, mezclas de gravas, arena y arcilla.

SW

SP Arenas mal gradcon poco o nada de finos.

adas y arenas con gravas

SM Arenas limosas, mezclas de arena y limo.

SC Arenas arcillosas, mezclas de arena y arcilla.

ML Limos inorgánicos, arenas muy finas, polvo de roca, limos arcillosos o arenosos ligeramente plásticos.

CL Arcillas inorgánicas, de baja o mediaplasticidad, arcillas con grava, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas pobres.

OL Limos orgánicos y arcillas limosasorgánicas de baja plasticidad.

MH Limos inorgánicos, limos micáceosy diatomáceos, limos elásticos.

CH Arcillas inorgánicas de alta plasticidad, arcillas francas.

OH Arcillas orgánicas de media y alta plasticidad.

PT Turbas y otros suelos altamente orgánicos.

Arenas bien gradadas y arenas con gravascon poco o nada de finos.

D) GRADO DE COMPACTACIÓNLa capacidad de la tubería para resistir las cargas exter-nas, depende en gran parte del método y grado de com-pactación empleado, el cual a su vez depende del tipo de material utilizado.

NTP ISO 21138


página

página 36

MATERIAL CLASE ICuando este tipo de material es utilizado para construir la “cama” de la tubería, poca o ninguna compactación es necesaria.

MATERIAL CLASE IIEl material Clase II puede ser usado como “cama” de la tu-bería compactándolo al 85% de la máxima densidad seca de acuerdo con el ensayo Proctor Standard.

LIMITES DE ATTERBERG

Ninguno

Ninguno

GW

GM

ML

>4

<A, ó bajolínea A

<4 y bajolínea A

1 a 3

GP

GC

CL

<4

<7 y sobrelínea A

>7 y sobrelínea A

<1 ó >3

SW

SM

>6

>4 ó bajolínea A

1 a 3

SP

SC

<6

>7 y sobrelínea A

<1 ó >3

100%

100%

100%

100%

100% 100%

< =10%

< =50%

< 50% dela porcióngruesa.

< 50% dela porcióngruesa.

>50% dela porcióngruesa.

>50% dela porcióngruesa.

No Plástico

No Plástico

No Plástico

<5%

<5%

<5%

12 al 50%

>50% <50

LL LP

CurvaturaCc

CLASE TIPOSÍMBOLO

SUELO SEGÚN D2487

DESCRIPCIÓN PORCENTAJES PASANDO LA MALLA RESPECTIVA COEFICIENTES

1,5 in(40 mm)

Agregadosmanufacturados,

gradaciónabierta, limpio

Agregadosmanufacturados,

gradaciónabierta, limpio

Suelos deagregado

grueso, limpios

Suelos degraduación gruesa,

con finos

Suelosinorgánicos degraduación fina

No 4(4,75 mm)

No 200No 200

(0,075 mm)

IA

IB

II

III

IVA

Angular, roca o piedra triturada, coral quebrado, lavina triturada, alta

relación de vacíos y poco o nada de finos.

Angular, roca o piedra triturada (u otros materiales IA) y mezclas

de arena/piedra con granulometría ajustada para minimizar la migración

de finos de lascapas y zonas adyacentes.

Gravas bien graduadas,mezclas de grava y arena.

Poco o nada de finos.

Gravas limosas, mezclasde grava, arena y limo.

Limos inorgánicos y arenas muy finas, arenas finas limosas o arcillosas,

limos de baja plasticidad.

Gravas mal graduadas, asícomo mezclas de arena y grava.

Poco o nada finos.

Gravas arcillosas, mezclasde grava, arena y arcilla.

Arcillas inorgánicas de plasticidad media a baja, arcillas gravosas, arcillas

arenosas, limos arcillosos.

Arenas bien graduadas y arenas gravosas. Poco o nada de finos.

Arenas limosas, mezclasde arena y limo.

Arenas mal graduadas y arenas gravosas. Poco o nada de finos.

Gravas arcillosas, mezclasde arena y arcilla.

Este material también puede ser utilizado como soporte lateral de la tubería hasta la mitad del tubo (acostillado), compactándolo en capas de 15 cm hasta alcanzar del 85 al 90% de la densidad seca.

También se puede utilizar el mismo material Clase II en el relleno inicial y final, compactándolo en capas de 15 y 30 cm respectivamente, hasta alcanzar del 90 al 95% de la densidad seca según el ensayo de Proctor Standard.

NTP ISO 21138


página

página 37


Clase 1A Clase 1B Clase II Clase III Clase IV-A

Recomendacionesgeneralesy restricciones.

Fundación

Encamado

Arriñonamiento

Relleno inicial

Relleno inicial

No usar donde las condiciones puedan causar migración de finos de los estratos adyacentes perdiéndose capacidad de soporte. Aceptable para generar zampos de drenaje y sub drenaje en campos rocosos. Confinarlo con geotextil minimiza riesgo de migración de finos, si es que la hay.

Aceptable para material de fundación y de sustitución, así como para zanjas inestables. Colocar y compactar en capas de 15 cm como máximo.

Ídem a fundación, nivele lacapa final a mano.Espesor mínimo 10 cm (15 si es sobre roca)

Ídem a fundación, nivele la capa f i n a l a m a n o . T r a b a j e manualmente el acomodo contra las paredes del tubo para tener soporte uniforme y continuo.

Ídem a fundación. Llegar mínimo a 15 cm sobre corona del tubo.

Coloque manualmente para asegurarse de que todos los vacíos excavados y áreas de arriñonamiento son llenados. Si se requiere de alta densidad, usarcompactadores vibratorios.

Compactar según requiere el ingeniero.

Se requiere material de proceso para obtener granulometría que min imice la migrac ión de materiales adyacentes. Aceptablepara drenaje y sub drenaje. Confinarlo con geotextil minimiza riesgo de migración de finos, si es que la hay.


Ídem a fundación, nivele la capa final a mano. Espesor mínimo 10 cm (15 si es sobre roca)

Nivele la capa final a mano. Trabaje manualmente el acomodo contra las paredes del tubo para tener soporte uniforme y continuo.

Llegar mínimo a 15 cm sobre corona del tubo.

Deberá alcanzar al menos el 85% PS. Densidificar ya sea con compactadores manuales o bien con compactadores vibratorios.


C u a n d o e x i s t a g r a d i e n t e hidráulico se debe verificar granu lometr ía para ev i ta r migración. En condición “limpia” puede usarse para drenaje y sub drenaje. Confinarlo con geotextil minimiza riesgo de migración de finos, si es que la hay.


Ídem a fundación, nivele la capa final a mano. Espesor mínimo 10 cm (15 si es sobre roca)





No usarse cuando las condiciones de agua en la zanja puedan llevar a inestabilidad, tanto en la vida útil como durante la construcción.

Aceptable como material de fundación o de sustitución, en tanto el espesor TOTAL no exceda de 30 cm. Colocar y densificar en capas de no más de 15 cm.

Aceptable ÚNICAMENTE en condiciones de zanja seca. Coloque y densifique en capas de no más de 15 cm. Nivele capa final a mano.Espesor mínimo 10 cm (15 cm si es sobre roca)





Debe revisarse geotécnicamente su eventual uso. Puede no ser aplicable para condiciones de relleno altas, ni cuando se aplicaráequipos vibratorios pesados. No usarse cuando las condiciones de agua en la trinchera pueden causar inestabilidad.

Aceptable ÚNICAMENTE en condiciones no disturbadas y cuando la zanja es seca. Remueva todo material suelto y provea de un fondo se zanja firme y uniforme antes de colocar el encamado.

Aceptable ÚNICAMENTE en condiciones no disturbadas y cuando se pueda garantizar óptima colocación y densificación.Instale y compacte en capas de no m á s d e 1 5 c m . N i v e l e manualmente la capa final. Espesor mínimo 10 cm (15cm si es sobre roca)

Aceptable ÚNICAMENTE en condiciones no disturbadas y cuando se pueda garantizar óptima colocación y densificación. Instale y compacte en capas de nom á s d e 1 5 c m . Tr a b a j e manualmente el acomodo contra las paredes del tubo para tener soporte uniforme y continuo.

Aceptable con las condiciones arriba detalladas, instale y compacte hasta un mínimo de 15 cm sobre la corona.


Aceptable con las condiciones arriba detalladas, compactar según requiera el ingeniero.

MATERIAL CLASE IIIEste tipo de material puede ser usado como encamado, soporte lateral, relleno inicial y relleno final de la tubería, con las mismas especificaciones de compactación dadas para el material Clase II.

MATERIAL CLASE IVCuando se utilice este tipo de material deberá tenerse cuidado con el diseño, selección del método y grado de compactación debido a la dificultad en el control apropia-do del contenido de humedad en el subsuelo.

Algunos suelos de esta clase que poseen media o alta plasticidad con límite mayor al 50% (CH, MH, CH-MH) pre-

sentan reducción en su resistencia cuando se humedecen y por lo tanto, solo se pueden usar para encamado, soporte lateral y relleno inicial de la tubería en zonas áridas donde el material de relleno no se saturará aun cuando haya pre-cipitación pluvial o exfiltración del tubo. Los suelos Clase IV que poseen baja o media plasticidad con límite líquido menor al 50% (CL, ML, CL-ML) también requieren de una cuidadosa consideración en el diseño e instalación para controlar su contenido de humedad, pero su uso no está restringido a zonas áridas.

Se muestran las tablas donde se hace una descripción re-sumida de los diferentes tipos de suelos:

NTP ISO 21138


página

página 38

7. Instalación de Conexiones ////////////////// Domiciliarias

NTP ISO 21138


página

página 39

7. Instalación de Conexiones ////////////////// Domiciliarias

CONEXIÓN A BUZONES DE REVISION O INSPECCIÓNESQUEMA DE CONEXIONES

NTP ISO 21138


página

página 40

Coloque la silla sobre la tubería y trace el contorno del accesorio y el agujero de la silla.

De preferencia usar un marcador permanente.

Limpiar las rebabas de la tubería que quedaron después de la perforación y/o si fuera necesario usar una lija gruesa.

Coloque la empaquetadura teniendo la precaución de hacer coincidir las crestas con el valle y verificar que quede al borde del agujero.

Colocar la silla inyectada sobre la empaquetadura corrugada posesionada en el área perforada, sin requerimiento de algún tipo de pasta o silicona

Colocar los cintillos de seguridad en los extremos de la silla y ajústelos firmemente con un jalador manual de 19mm y/o ¾ de pulgada.

El ajuste se realizara hasta obtener la presión deseada, garantizando la hermeticidad y la estanqueidad de la conexión.

Coloque la empaquetadura de caucho sobre la tubería, haciendo coincidir las crestas del caucho con los valles de la tubería y ubicar el punto medio.

Perfore la tubería en el punto medio marcado sobre eje del mismo utilizando un taladro estándar. Esto servirá como guía.

Para perforar la tubería se acoplara al taladro estándar , una fresa y/o sierra copa de 152mm o 6” diámetro.

Ya ubicado el lugar a instalar la silla, perfore la tubería en forma perpendicular utilizando el taladro y sierra copa recomendada.

5

7

8

9

10

11

7.1 UNION ENTRE TUBO - TUBO Y TUBO – ACCESORIOLimpie tanto las espigas como las campanas que sedisponga a unir en los mismos.

• Asegúrese que los tres primero valles completos del espiga estén limpios. Coloque el caucho en dos valles consecutivos-del extremo del tubo y en correspondencia con la parte lisa de la campana.

• Coloque el caucho en el tubo, asegurándose que quede fir-memente asentado.

• Aplique lubricante generosamente en la campana y sobre el lomo del caucho únicamente, lo puede hacer con una brocha, esponja o trapo.

• Debe alinear la unión, luego introducir el espigo en la campa-na y empujar. Para diámetros grandes se recomienda usar un bloque de madera y una barra para la instalación,asegurán-dose que el bloque proteja al tubo de la barra.

• Es necesario que en el proceso no se introduzca partículas de material del relleno en la campana, para evitar fugas.

NOTA: Se recomienda no flectarla espiga en la campana ensen-tido horizontal o vertical. se deben mantener alineados para facilitar su acoplamiento.

7.2 CONEXIÓN DOMICILIARIA / INSTALACIÓN DE SILLAS

NTP ISO 21138


página

página 41

INSTALACIÓN DE CONEXIONES DOMICILIARIAS

Coloque la silla sobre la tubería y trace el contorno del accesorio y el agujero de la silla.

De preferencia usar un marcador permanente.

Limpiar las rebabas de la tubería que quedaron después de la perforación y/o si fuera necesario usar una lija gruesa.

Coloque la empaquetadura teniendo la precaución de hacer coincidir las crestas con el valle y verificar que quede al borde del agujero.

Colocar la silla inyectada sobre la empaquetadura corrugada posesionada en el área perforada, sin requerimiento de algún tipo de pasta o silicona

Colocar los cintillos de seguridad en los extremos de la silla y ajústelos firmemente con un jalador manual de 19mm y/o ¾ de pulgada.

El ajuste se realizara hasta obtener la presión deseada, garantizando la hermeticidad y la estanqueidad de la conexión.

Coloque la empaquetadura de caucho sobre la tubería, haciendo coincidir las crestas del caucho con los valles de la tubería y ubicar el punto medio.

Perfore la tubería en el punto medio marcado sobre eje del mismo utilizando un taladro estándar. Esto servirá como guía.

Para perforar la tubería se acoplara al taladro estándar , una fresa y/o sierra copa de 152mm o 6” diámetro.

Ya ubicado el lugar a instalar la silla, perfore la tubería en forma perpendicular utilizando el taladro y sierra copa recomendada.

5

7

8

9

10

11

7.3 ESQUEMA DE CONEXIONES.

Las tuberías de TDP se pueden conectar a estructuras de con-creto, incluyendo cajas de registro o buzones, sin ningún aditivo o junta elastómerica. La ventaja de su pared corrugada facilitan a la adherencia al concreto.

Después de instalar la tubería en el orificio lateral de la cá-mara de inspección o buzón, aplique mortero y emboquille.

Cuando la tubería y la estructura formen parte de una mis-ma instalación integrada, vaciado de cámaras o buzones de concreto. Se recomienda colocarle crucetas al interior de la misma para contrarrestar el empuje del concreto.

NTP ISO 21138


página

página 42

CODOS DE 45° Y 90° CONEXIÓN DOMICILIARIA EN SILLA TEE Y YEE CON

CODOS DE 45° Y 90° DISPOSICIÓN FINAL DE UNA CONEXIÓN DOMICILIARIA

8. PRUEBAS EN OBRA

7.4 ESQUEMA DE CONEXIONESCONEXIÓN A COLECTORES EN SILLA TEE Y YEE CON

NTP ISO 21138


página

página 43

8. PRUEBAS EN OBRA

Pruebas de comportamiento bajo carga.Pruebas y resane de tuberías

NTP ISO 21138


página

página 44

8.1 PRUEBA DE COMPORTAMIENTO BAJO CARGALa prueba de deflexión verificará que en todos los tramos

instalados la deflexión de la tubería no supere el nivel máxi-

mo permisible del 5% del diámetro interno del tubo, para

la verificación de esta prueba se hará pasar una “bola” de

madera compacta y un “mandril” (cilindro metálico de 30

cm. de largo) con un diámetro equivalente al 95% del diá-

metro interno del tubo, la misma que deberá rodar libre-

mente en el interior del tubo o deslizarse al ser tirado por

medio de un cable desde el buzón extremo en el caso del

cilindro metálico.

Solamente una vez constatado el correcto resultado de las

pruebas, podrá ordenarse el relleno de la zanja, se expedi-

rá por el Ingeniero Supervisor certificado respectivo en el

que constará su prueba satisfactoria, lo que será requisito

indispensable para su inclusión en los avances de obra y

valorizaciones correspondientes.

9. Transporte y Almacenaje

8.2 PRUEBA Y RESANE DE TUBERIAS Una vez terminado un tramo y antes de efectuarse el relleno

de la zanja, se realizarán las pruebas de alineamiento, la

prueba hidráulica de las tuberías y sus uniones y la prueba

de deflexión.

La prueba de alineamiento se realizará mediante la prueba

del espejo o nivelación externa, según lo disponga la Super-

visión y que a su juicio crea más conveniente.

La prueba hidráulica se realiza con agua y enrazando la

superficie del líquido con la parte superior del buzón aguas

arriba del tramo en prueba y taponando la tubería de salida

en el buzón aguas abajo.

Los equipos a utilizar en la prueba son herramientas ma-

nuales y camión cisterna.

Transcurrido 30 minutos del llenado, se inspeccionaran los

tubos, las juntas y los buzones comprobándose que no haya

habido pérdida de agua

NTP ISO 21138


página

página 45

9. Transporte y Almacenaje

La correcta manipulación yalmacén de las tuberías

NTP ISO 21138


página

página 46

9.1 TRANSPORTE

El resto de tubería se debe colocar sobre la primera estiba si-guiendo el mismo procedimiento.La tubería de diferentes diáme-tros se puede transportar de forma que la tubería de menor.

La tubería y los accesorios de PVC deben ser transportados si-guiendo las recomendaciones diámetro se introduzca dentro de la tubería de mayor diámetro este tipo de acomodo sé que se describen a continuación: denomina “telescopio”, y debe tomarse el cuidado de formar las estibas correctamente paraevitar que la tubería se deslice por el moviendo del vehículo en marcha.

1. El vehículo que se utilice debe tener al menos 5.5 m de longitud (si el tubo es de 6 m), en elcajón para facilitar el transporte del material.

La tubería posee características físicas que obliga a quien manipule a realizar un trabajo cuidadoso para no tirar ni dejar caer tubos.

2. El manejo de la tubería debe realizarse en forma longitudinal y levantándolos para evitar que los ex-tremos se golpeen.

3. En el caso del transporte de los accesorios ase-gúrese que las estibas de cajas no sobre pase las 14 unidades para evitar que las cajas se colapsen (deformen) y que se dañe el accesorio, lo mismo de transportarlas en condiciones tales que no se sometan al agua o humedad por un periodo muy largo de tiempo.

La primera estiba de tubos debe acomodarse en el piso del cajón o plataforma de modo quepermanez-can en contacto directo con este. Las “campanas” de los tubos deben acomodarse alternadamente con las “espigas” con el objeto de que la carga se acomode en forma más compacta y no sufra defor-maciones.

NTP ISO 21138


página

página 47

TRANSPORTE Y ALMACENAJE

9.2 ALMACENAMIENTO

1. La Tubería debe almacenarse horizontalmente en una zona plana, aislada del terreno por apoyos es-paciados 1.50 m de tal formaque se evite el pandeo de los tubos.

2. Los tubos TDP no deben quedar en contacto directo con el suelo evitándose posible punzonamientos en el cuerpo del mismo.

3. Las tuberías TDP deben apilarse en filas que den un máximo de 2.00 m de altura, colocando abajo la Tubería más pesada yrevisando que no se cause deformación a los tubos.

4. Las campanas de los tubos deben quedar libres e intercaladas campanas y espigos.

5. Las planchas de tubería dentro del proceso del al-macenamiento deben conformarse de tal modo que cada hilada quedeperpendicular a la anterior, ase-gurando un tránsito adecuado de las cargas.

6. Si el almacenamiento a la intemperie va a ser mayor a 30 días, debe protegerse de la luz directa del sol con un material opaco peromanteniendo adecuada ventilación.

7. En el momento de recepción de los materiales, ve-rificar el estado de los mismos, teniendo en cuenta que pueden sufrir deterioros en su calidad durante el proceso de transporte. Si es el caso de presen-tarse algún tipo de inconveniente o de generarse alguna inquietud se debe informar inmediatamente al proveedor de la tubería

NTP ISO 21138


página

página 48

NTP ISO 21138


página

página 49

TRANSPORTE Y ALMACENAJE

10. REPARACIÓN DE TUBERÍAS DE DOBLE PARED //////////////// ESTRUCTURADAS DE PVC-U

Las roturas y fallas que se presentan en las redes de alcantarillado frecuentemente

pueden ser resultado de algunas de las causas que presentamos a continuación...

NTP ISO 21138


página

página 50

A) SOPORTE INAPROPIADO DEL TUBO Cuando las tuberías del alcantarillado se colocan en una zan-

ja de fondo rocoso, o con piedras en el fondo, con toda se-

guridad la tubería fallará por falta de uniformidad en la cama

de apoyo. Contrariamente, si las mismas tuberías se colocan

sobre una cama de apoyo correctamente construida, la ca-

pacidad de la tubería para soportar cargas se incrementará.

El personal de operación y mantenimiento debe tener un co-

nocimiento claro de estos aspectos a fin de que al realizar las

reparaciones de las tuberías se cimienten apropiadamente.

B) FALLAS DEBIDAS A CARGAS VIVAS Las tuberías colocadas con un inapropiado recubrimiento,

con frecuencia tienen grandes probabilidades de colapsar

debido a la sobrecarga a la que está sometida, sobre todo

si está ubicada en una zona de tráfico pesado. En este caso,

el personal de operación y mantenimiento, cuando realice la

reparación de la tubería afectada, deberá darle protección

adecuada, envolviéndola completamente en concreto para

evitar que colapsen nuevamente.

C) MOVIMIENTO DEL SUELO Se presenta durante un sismo e implica la reconstrucción

total del tramo fallado.

La reposición de las tuberías rígidas por tuberías flexibles

con uniones también flexibles soluciona el problema en mu-

chos casos.

D) DAÑOS CAUSADOS POR OTRAS INSTITUCIONES Cuando se reparan calles o se colocan líneas de electricidad,

es muy frecuente que se dañen las tuberías de alcantarillado.

El personal de operación y mantenimiento debe prever esta

situación, indicando la ubicación y profundidad de las mis-

mas a fin de evitar derramamientos de aguas negras.

E) RAÍCES Cuando el problema de raíces se acentúa, éstas llegan a

fracturar las tuberías por lo que es necesario cambiar los

tramos afectados.

En muchos estos casos cuando el daño es muy severo se

tiene que reemplazar la tubería (unidades de 6m), y eventual-

mente se producen roturas en algunas líneas de conducción

de PVC que es necesario reparar.

USO DE LA UNIÓN DE REPARACIÓN

Cuando la rotura se ha producido por efecto de algún golpe

y no excede más de 5 cm de longitud, es posible utilizar la

unión de reparación simple presión para tdp.

NTP ISO 21138


página

página 51

Esta unión de reparación también se utiliza para unir dos curvas, tees, etc. en las líneas ya tendidas.

Para utilizar la unión de reparación se procede de la siguiente forma:

6) Finalmente, se baja el extremo de la tubería colocándolo a

la misma altura del otro y se corre la unión de reparación

hasta quedar visibles las marcas hechas previamente en

la tubería.

Cuando la rotura es mayor, se utilizan dos uniones de reparación

con una sección de tubería de acuerdo al tamaño de la rotura, o

bien un tramo de tubería con campana y una unión de reparación.

7) La unión de reparación también se puede usar como una,

unión simple, para unir retazos de tubos que quedan sin

campana.

1) Se corta a uno y otro lado de la rotura emparejando los

extremos de la tubería, con una sierra de diente mediano.

2) Limpiar los bordes y quitar las rebabas que quedaron del

corte de la tubería.

3) Luego se coloca la unión de reparación sobre la parte da-

ñada y preparada del tubo, precisamente al centro y se

marca a uno y otro lado de la unión sobre el tubo con un

lápiz

4) Se colocan los anillos de caucho doble cresta en ambos

lados de los tubos que se van unir.

5) Se aplica lubricantes en los dos extremos de la tubería y

levantando uno de los dos extremos se inserta la unión de

reparación en el extremo de la tubería corriéndolo hacia

un lado.

NTP ISO 21138


página

página 52

NTP ISO 21138


página

página 53

11. ////////////////ANEXOS

Conexiones y Accesorios

NTP ISO 21138


página

página 54

NTP ISO 21138


página

página 55

CARACTERISTICAS:

Fabricado de acuerdo a lo establecido en la NTP ISO 4435 y EN 1401.

Conexión inyectada que nos permite obtener un ensamble perfecto con el tubo logrando una buena estanqueidad al sistema.

Codo PVC-U UF160 mm x 45°

Codo PVC-U UF160 mm x 90°

NORMAS DE REFERENCIA

Resistencia al Impacto: EN 12061 Resistencia Mecánica: EN 12256 Temperatura de Ablandamiento Vicat: EN 727 Efecto de calentamiento: EN 763 Estanqueidad de las juntas de elastómero: EN 1277

(Deflexión diametral y el ángulo de flexión con las siguientes condiciones 0.05 bar,0.5 bar, - 0.3 bar)

Incluye anillo elastomerico que da al codo de PVC-U la opciónde girar.

Gracias a sus bordes interiores lisos se logra una correcta evacuación.

[email protected]

www.nicoll.com.pe

LURÍNCarretera Panamericana Sur Km. 31Teléfonos: (01) 430-1855 / 430-1080

HUANCAYOAv. Huancavelica 2874 - Pq. IndustrialEl Tambo - Teléfono: (064) 251-155

AREQUIPAVariante de Uchumayo, Km 1.5Distrito de SachacaTeléfonos: (054) 470-046 / 470-043

LAMBAYEQUECarretera Panamericana Norte Km. 779Teléfono: (074) 281-608

TRUJILLOAv. América Sur N° 2194 - Urb. Sta. MaríaTeléfono: (044) 223-646

LIMACa. Venancio Ávila 1990, Urb. Chacra RíosLima 01 - Central Telefónica: (01) 219-4500Fax: (01) 431-3764

Manual Tuberia Pvc -u 21138 Tdpe Corrugado Impr

Documents

Transcript of Manual Tuberia Pvc -u 21138 Tdpe Corrugado Impr