UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE DEPARTAMENTO INGENIERA GEOGRFICA FACULTAD DE INGENIERA

ESTUDIO DE UN PROYECTO DE AGUA POTABLE, CASO APLICACIN SANTA MARA DE MAIP

FRANCISCA MORALES MARN 2006

MNICA CATLAN PINO

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE DEPARTAMENTO INGENIERA GEOGRFICA FACULTAD DE INGENIERA

APLICACIN CONJUNTO HABITACIONAL SANTA MARIA DE MAIPU

ESTUDIO DE UN PROYECTO DE AGUA POTABLE, CASO

LOS REQUISITOS PARA OBTENER EL TTULO DE INGENIERO DE EJECUCIN EN GEOMENSURA

TRABAJO DE TITULACIN PRESENTADO EN CONFORMIDAD A

PROFESOR GUA: VICTOR CERN CANALES

FRANCISCA MORALES MARN 2006

MNICA CATLAN PINO

RESUMEN El presente documento Estudio de un Proyecto de Agua Potable, Caso Aplicacin Conjunto Habitacional Santa Maria de Maip, es una

herramienta tcnica de apoyo para la elaboracin de proyectos de agua potable en zonas urbanas, pues se menciona que debe contener la especificaciones tcnicas especiales, el presupuesto y planos. factibilidad del proyecto, la memoria explicativa, las

Se confeccion un software de clculo, el que se presenta como una herramienta referencial para una evaluacin preliminar, considerando por los fabricantes de tuberas, se realiz tanto para el Poli Cloruro de valores permisibles segn la Normativa Chilena y los recomendados Vinilo (PVC), como para el Polietileno de Alta Densidad (HDPE).Lo determinado proyecto.

anterior para verificar el diseo hidrulico y estructural de un

Realizando una comparacin entre los materiales PVC y HDPE, el para la eleccin del material a utilizar en el proyecto de agua potable, solucin beneficie a la poblacin a largo plazo. PALABRAS CLAVES Agua Potable PVC HDPE

resultado otorga la posibilidad de evaluar la alternativa ms favorable considerando aspectos tcnicos y econmicos, de tal forma que esta

Instalacin de Tuberas

ABSTRACT The following document Estudio de un Proyecto de Agua Potable,

Caso Aplicacin Conjunto Habitacional Santa Maria de Maip, is a on urban zones, because it has to be contain the project factibility, budget and drafts.

technical support tool for the elaboration of projects of drinking water the explanatory memory, the specials technical specification, the

We made a calculation software, who was present as a referential tool for a preliminary evaluation, considering allowable values according to the Chilean current regulation and the recomendation of the manufacturers of pipes, this software was for the PVC as well as the HDPE. The above was to verify the hydraulic and structural design for a specific proyect.

Comparing the PVC and the HDPE, the result allow the posibility to evaluate the most favourable choise for the election of the material technical and economic aspects, in such a way that this solution benefits the population in the long term. Keyswords PVC that it is going to be use on the drinking water proyect, considering

Drinking water HDPE

Installation of pipes

5

INDICE CAPITULO I ..............................................................................9

1. INTRODUCCIN................................................................... 9 1.2 ANTECEDENTES GENERALES .......................................... 10 1.1 GENERALIDADES ............................................................ 9

1.2.1 Resea Histrica ..................................................... 10

1.2.2 El Agua Potable en Maip ......................................... 11 1.2.3 Antecedentes Especficos ......................................... 12 1.2.4 Antecedentes Legales .............................................. 13 1.2.5 Antecedentes Tcnicos............................................. 16

1.3 JUSTIFICACIN DEL TEMA ............................................. 17

1.3.1 Planteamiento del Problema ..................................... 18 1.3.2 Estado Actual del Problema ...................................... 18

1.4 HIPTESIS DEL TRABAJO............................................... 18 1.5 OBJETIVOS .................................................................. 19 1.5.1 Objetivos Generales ................................................ 19

1.6 CONTRIBUCIN Y PRODUCTOS ESPERADOS DEL TRABAJO 20 CAPITULO II ..........................................................................22 1.7 METODOLOGIA ............................................................. 20

1.5.2 Objetivos Especficos ............................................... 19

2. METODOLOGIA .................................................................. 22

2.1 FACTIBILIDAD DEL SERVICIO......................................... 22 2.3 PLANOS DEL PROYECTO................................................. 28 2.5 PRESUPUESTO.............................................................. 30

2.2 MEMORIA EXPLICATIVA ................................................. 27 2.4 ESPECIFICACIONES TCNICAS ESPECIALES..................... 29

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2.6 ETAPAS DE LA OBRA ..................................................... 31 2.6.1 Entrega de Trazado ................................................. 31 2.6.3 Excavaciones.......................................................... 32 2.6.2 Nivelacin y Control del Trazado ............................... 32 2.6.4 Colocacin de Tuberas ............................................ 34 2.7 CONTROL DE CALIDAD DE LAS OBRAS ............................ 40 2.8 POLI CLORURO DE VINILO Y POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD......................................................................... 42 2.6.5 Colocacin de Piezas Especiales ................................ 35

2.8.1 Poli Cloruro de Vinilo (PVC) ...................................... 43 2.8.3 Caractersticas de las Tuberas de PVC ....................... 44 2.8.4 Control de Calidad de la Tuberas de PVC ................... 45

2.8.2 Resistencia Qumica del PVC..................................... 43

2.8.5 Uniones y Montajes en PVC ...................................... 47 2.8.6 Clculo Hidrulico en PVC......................................... 53 2.8.8 Diseo Estructural del PVC ....................................... 56 2.8.9 Polietileno de Alta Densidad (HDPE) .......................... 60 2.8.11 Caractersticas de las Tuberas de HDPE ................... 61 2.8.12 Sistemas de Unin de las Tuberas de HDPE ............. 63 2.8.13 Instalacin Subterrnea ......................................... 66 2.8.15 Clasificacin de la Tubera HDPE por Presin de Trabajo 2.8.14 Clculo Hidrulico.................................................. 68 ..................................................................................... 70 2.8.10 Resistencia Qumica del HDPE ................................. 60 2.8.7 Clasificacin de la Tubera PVC por Presin de Trabajo. 55

2.8.16 Diseo Estructural del HDPE ................................... 71 2.8.17 Pruebas Hidrulicas de las Tuberas Instaladas.......... 73

7

CAPITULO III.........................................................................75

3. DESARROLLO Y APLICACIN ............................................... 75 3.2 ESPECIFICACIONES TCNICAS ESPECIALES DEL PROYECTO

3.1 MEMORIA EXPLICATIVA DEL PROYECTO........................... 75 ........................................................................................ 79

3.3 PRESUPUESTO DE LA OBRA............................................ 91 3.3 RED DE DISTRIBUCIN ................................................. 95 3.4 SOFTWARE DE CLCULO................................................ 95

3.4.1 Verificacin de Prdida de Carga y Velocidad .............. 96 3.4.2 Verificacin Estructural de Tuberas Plsticas .............. 97

CAPITULO IV.........................................................................99 4. DISCUSIN....................................................................... 99

4.2 ESPECIFICACIONES TCNICAS ESPECIALES..................... 99 4.3 PLANOS ....................................................................... 99 4.4 PRESUPUESTO............................................................ 100

4.1 MEMORIA EXPLICATIVA ................................................. 99

4.5 SOFTWARE DE CLCULO DE PVC Y HDPE ....................... 100

4.6 ANLISIS HIDRULICO DEL PROYECTO ......................... 101

4.7 ANLISIS MATERIAL UTILIZADO EN EL PROYECTO.......... 101 CAPITULO V .........................................................................105 4.8 COMPARACIN ENTRE PVC Y HDPE ............................... 102

ANEXOS ...............................................................................108 ANEXO A .............................................................................. 109

5. CONCLUSIONES GENERALES ............................................. 105

ANEXO B .............................................................................. 113

Tablas y Grficos de Clculo............................................... 109

8

REFERENCIAS ......................................................................117 GLOSARIO............................................................................118

Fotografas en Terreno ...................................................... 113

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CAPITULO I 1. INTRODUCCIN 1.1 GENERALIDADES La salubridad relaciona todos los factores y aspectos que conciernen al mejoramiento de las condiciones de vida de la poblacin y el cuidado de la salud colectiva. A travs de los principios y normas sanitarias, se busca adaptar el ambiente fsico que rodea al hombre a las condiciones que le permitan vivir sano y sin molestias.

En el desarrollo del presente informe de estudio de un proyecto de redes de agua potable, se utilizar a modo de prctica el Conjunto de diseo planteadas y se estudiarn los beneficios de aplicar nuevas tecnologas a este tipo de proyectos. Habitacional Santa Maria de Maip, en l se evaluarn las soluciones

La fiscalizacin la realiza la empresa de Servicio Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Maip (S.M.A.P.A), para hacer cumplir las ejecutadas en el Conjunto Habitacional. Normas, Especificaciones y Reglamentacin legal respecto a las obras

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1.2 ANTECEDENTES GENERALES El agua es un recurso natural escaso, indispensable para la vida y para econmicas, es un recurso que debe estar disponible no slo en la la planificacin econmica. el ejercicio de la inmensa mayora de las actividades

cantidad necesaria, sino tambin con la calidad precisa en funcin de

En Chile, estos objetivos se encuentran sealados en la Constitucin Poltica, que dice textualmente: Es deber del Estado velar por la ao una cantidad de dinero suficiente para mantener un Servicio Nacional de Salubridad. salud pblica y el bienestar higinico del pas. Deber destinarse cada

1.2.1 Resea Histrica La historia de la Ingeniera Sanitaria o sanidad del agua tiene sus

races en la antigedad donde el problema del diseo, construccin y explotacin de los sistemas de suministros de agua y disposicin de las ciudades, de sus centros religiosos y comerciales. Sus aguas servidas estuvo ligado como en la actualidad al crecimiento de instalaciones se conservan an en muchas partes como monumento a la seriedad y tecnicismos de la primitiva ingeniera. An cuando la saba de su calidad sanitaria y control higinico.

preocupacin era el suministro y disposicin de las aguas, nada se

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En Chile las obras de Ingeniera Sanitaria se comienzan a desarrollar a principios de 1900, comenzando con la distribucin de agua a travs tuberas de material de alta tecnologa. 1.2.2 El Agua Potable en Maip La comuna de Maip cuenta con agua potable desde antes de 1920. Sin embargo en el ao 1950, Maip logra el tan de caeras metlicas para llegar en la actualidad a la utilizacin de

autoabastecimiento, gracias a la ejecucin de obras por parte de las autoridades. Luego el Ministerio del Interior promulga el Decreto N226 del 16 de Enero de 1950, que restitua al Servicio de Agua

anhelado

Potable a la Ilustre Municipalidad de Maip. Actualmente no cuenta con personalidad jurdica propia, as se rige por la legislacin y normativa aplicable a los municipios, Ley Orgnica de las

Municipalidades, Ley N18.695, por lo tanto esta sujeto la fiscalizacin de la Contralora General de la Republica.

Una pequea fraccin de la poblacin central de Maip era abastecida con agua de la Empresa de Santiago. Suministro que, debido al natural crecimiento que experimentaba la comuna, se haca cada vez ms insuficiente. A raz de ello, la Ilustre Municipalidad de Maip se aboc a la perforacin de pozos para conseguir el vital elemento.

(S.M.A.P.A) cuenta con un universo abastecido de clientes cercano a

El Servicio Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Maip

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los 600.000, considerando las comunas de Maip, Cerrillos y parte de Estacin Central.

1.2.3 Antecedentes Especficos El presente informe se refiere al estudio de proyecto de agua potable, esto se ejemplifica para el conjunto habitacional Santa Maria de Maip que trata de la etapa B14a2, formada por 73 viviendas dejando establecido el desarrollo del aspecto tcnico de la obra.

acogidas al D.F.L N2 , que se construir en la Comuna de Maip,

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1.2.4 Antecedentes Legales Con la Ley de Servicios Sanitarios Decreto Fuerza Ley N382 de 1988

del Ministerio de Obras Pblicas, publicada en el Diario oficial el 21 de Junio de 1989, en el articulo que se cita a continuacin se resume el alcance de esta ley: Articulo 1

1. Las disposiciones relativas al rgimen de explotacin de servicios y disponer aguas servidas, servicios denominados en adelante, servicios sanitarios.

pblicos destinados a producir y distribuir agua potable y a recolectar

2. Las disposiciones relativas al rgimen de concesin para establecer, construir y explotar servicios sanitarios. prestacin de los servicios sanitarios. stas con el Estado y los usuarios. 3. La fiscalizacin del cumplimiento de las normas relativas a la 4. Las relaciones entre las concesionarias de servicios sanitarios y de Se da a conocer mediante un organigrama la relacin entre los organismos reguladores que participan en el mercado de la Industria Sanitaria, considerando las normas generales de regulaciones

econmicas, medioambientales, de administracin de la legislacin en materias de recursos hdricos, etc.

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ORGANISMOS REGULADORES DEL SECTOR SANITARIOAdministracin de la Legislacin Asignacin de Derechos de Agua Aprobacin Derechos de Concesin Propone Normativa

MINISTERIO DE OBRAS PBLICAS

Regulacin y Fiscalizacin de Empresas

Determina TarifasSUPERINTENDENCIA DE SERVICIOS SANITARIOS

Interpreta Disposiciones Jurdicas y TcnicasInstancia Administrativa Y Aplicar Sanciones

INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACIN

Propone Decretos de Tarifas

Verificacin de Resolucin o Decretos

MINISTERIO DE ECONOMA, FOMENTO Y RECONSTRUCCI

Fijacin de Precios Regulados por Proposicin de

SISS

CONTRALORA GENERAL DE LA REPUBLICA

MINISTERIO DE SALUD

Vigila Calidad Del Agua

Oficializa Normas de Calidad

CLIENTE

EMPRESA SANITARIA

Produccin y Distribucin de Agua Potable

Recoleccin, Disposicin y Tratamiento de Aguas Servidas

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El desarrollo de la Ingeniera Sanitaria se rige en otras normas, cdigos y leyes, tales como: Sanitarios) Ley N18.902 (crea la Superintendencia de Servicios

Ley General de Urbanismo y Construcciones Ley de Aguas Lluvias Ley Sobre Bases del Medio Ambiente

Normalizacin

Normas Chilenas implantadas por el Instituto Nacional de Cdigo de Aguas Cdigo Sanitario Constitucin Poltica de la Republica de Chile

Nueva Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones

Potable y Alcantarillado (RIDAA) comunales.

Reglamento General de Instalaciones Domiciliaras de Agua

Planes de Desarrollos nacionales, regionales, intercomunales y

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1.2.5 Antecedentes Tcnicos Las condiciones tcnicas para ejecutar la construccin de las obras Servicio Municipal de Agua Potable y Alcantarillado de Maip y a las Normas del Instituto Nacional de Normalizacin junto con la encuentran:

proyectadas debern regirse bajo las especificaciones tcnicas del

Superintendencia de Servicios Sanitarios (S.I.S.S), entre stas se Norma Chilena NCh 1104 de 1998, Ingeniera Sanitaria-

Presentacin y Contenido de Proyectos de Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado. Norma Chilena NCh 2282 de 1996 Tubos de Poli Cloruro de Norma Chilena NCh 2080 de 2000 Tapa y Anillos para

Vinilo (PVC) rgido.

Cmara de Vlvulas de Agua Potable y para Cmaras de Inspeccin de Alcantarillado Pblico. Norma Chilena NCh 2436 de 1998 Obras Hidrulicas-Vlvulas

de Compuerta brida brida de Contacto Elastomtrico o Sobre Metal-Especificaciones. Norma Chilena NCh 399 Of.94 Tubos de Poli Cloruro de Vinilo Norma Chilena NCh 398/1 2003

(PVC) Rgido para Conduccin de Fluidos a Presin.

de Poli Cloruro de Vinilo (PVC) Rgido, para conduccin de Fluidos a Presin.

Norma Chilena 1721 Of.98 Uniones y Accesorios para Tubos

Arranque con Tuberas de Cobre-Especificaciones.

Norma Chilena NCh 2038 Of.1998 Agua Potable-Sistemas de

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Regulacin y Distribucin.

Norma Chilena NCh 691 Of. 98 Agua Potable- Conduccin,

Norma Chilena NCh 283 Presiones para el Diseo y Clculo de Circuitos destinados a la Conduccin de Fluidos. Norma Chilena NCh Arranques- Especificaciones. 2836 Agua Potable Sistema de

En las especificaciones tcnicas especiales deben definirse con precisin y concisin cada elemento de la obra. Referente a disposiciones oficiales de ejecucin de obras se harn en forma definida, sin dar lugar a interpretaciones equvocas (Inspeccin Tcnica de Obra).

1.3 JUSTIFICACIN DEL TEMA Hoy en da las obras de Ingeniera Sanitaria, en su mayora son realizadas supervisadas por la Superintendencia de Servicios Sanitarios, dependiente del Ministerio de Obras Pblicas. Por esto, es necesario tener un manejo de todas las etapas de la obra, desde su aspectos tcnicos, tales como materiales a utilizar y bases de clculo de la obra. por empresas constructoras, las cuales estarn

planificacin hasta la entrega de la misma, pasando por los

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1.3.1 Planteamiento del Problema Una de las tantas prioridades en el uso del agua es el

abastecimiento del recurso a la poblacin, debido al crecimiento de ciudades se ha ido incorporando el uso de tubos plsticos para la conduccin de agua potable, elaborado de distintas materias primas. En el conjunto habitacional Santa Maria de Maip, se con tuberas plsticas de Poli Cloruro de Vinilo (PVC). 1.3.2 Estado Actual del Problema El PVC es uno de los primeros plsticos desarrollados realiza la ampliacin de la red de agua potable, ste se proyecta

industrialmente y en la actualidad es uno de los ms utilizados en la

construccin de redes de agua potable, sin embargo se presentan diversas cualidades, como versatilidad, durabilidad y resistencia qumica.

otras alternativas de tuberas como el Polietileno, que presenta

1.4 HIPTESIS DEL TRABAJO Desde el punto de vista social y segn los materiales utilizados en obtienen beneficios sociales a largo plazo, dando solucin efectiva al mejoramiento de calidad de vida de la poblacin.

las piezas especiales y tuberas en este tipo de proyectos, se

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1.5 OBJETIVOS 1.5.1 Objetivos Generales Anlisis y estudio de un proyecto de agua potable considerando aspectos legales, tcnicos y de ejecucin de la obra. 1.5.2 Objetivos Especficos Analizar aspectos tcnicos de las normas chilenas que

condicionan la ejecucin de un proyecto de agua potable.

mediante un Software, haciendo un paralelo entre los materiales Poli Cloruro de Vinilo (PVC) y Polietileno de Alta Densidad (HDPE).

Disear y calcular el sistema de redes de agua potable,

desde el punto de vista constructivo y de Inspeccin Tcnica de Obra.

Desarrollo de los diferentes tems de trabajo, analizndolos

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1.6 CONTRIBUCIN Y PRODUCTOS ESPERADOS DEL TRABAJO Este tipo de proyectos va en directo beneficio de la poblacin, quedando este en evidencia en el supuesto a largo plazo. perodo final de la obra y por

La elaboracin de este material deja una clara visin de cmo llevar a de apoyo para los futuros profesionales que deseen incursionar en la Ingeniera Sanitaria.

cabo este tipo de proyectos. Tambin es una importante herramienta

1.7 METODOLOGIA El trabajo se encuentra realizado en cinco etapas mencionadas a continuacin:

el

Consiste en la obtencin de antecedentes del proyecto existentes en Servicio (SMAPA), tal como planos, memorias explicativas,

Recopilacin de antecedentes

especificaciones tcnicas; en general es donde se explica claramente que es y que objetivos se desean cumplir en el proyecto. Base de clculo del proyecto

Trata del anlisis hidrulico, sistemas de evacuaciones y suministro, dimensiones de caeras.

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como PVC y HDPE, profundizando en calidad, mantencin y beneficios para su explotacin.

Investigacin de los materiales utilizados en estos elementos, tal

de Alta Densidad (HDPE)

Anlisis de tuberas en Poli Cloruro de Vinilo (PVC) y Polietileno

Contiene todos los valores relacionados con las cubicaciones y obras.

Presupuesto del proyecto

materiales del proyecto, en definitiva dice cuanto cuesta ejecutar las

tuberas y piezas especiales del proyecto.

En esta etapa se verificar la metodologa de colocacin de las

Conocimiento de la obra en terreno

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CAPITULO II 2. METODOLOGIA Para el logro de los objetivos a continuacin se presentan los estudio.

principales fundamentos que permitieron la ejecucin del proyecto en

2.1 FACTIBILIDAD DEL SERVICIO Es el documento formal emitido por las concesionarias de servicios los servicios a un futuro usuario, expresando los trminos y condiciones para tal efecto. Deber considerar los temas que sean relevantes para la correcta elaboracin y justificacin del proyecto, incluyendo al menos los siguientes aspectos: Fuentes de Captacin y Conduccin Las fuentes de abastecimiento que se consideren, debern ser calidad de agua del sector, debiendo incluir al menos lo siguiente:

pblicos sanitarios, mediante el cual asumen la obligacin de otorgar

compatibles con los estudios hidrogeolgicos e hidrolgicos y de Bases de clculo para el dimensionamiento de los componentes.

Ubicacin tcnico-econmica ms conveniente de las obras propuestas. Obras e inversiones en la instalacin del sistema de produccin, fuentes, tratamiento (si corresponde) y conduccin.

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Anlisis hidrulico con sus respectivas frmulas. econmica. Caeras y materiales proyectados,

justificacin

tcnico-

Anlisis hidrulico de conducciones. Instalaciones elctricas. Calidad del agua.

Situacin legal del recinto. Planos.

Situacin de los derechos de agua.

Regulacin Se deber evaluar el comportamiento de la capacidad de regulacin

futura para la sectorizacin propuesta de la red de distribucin. Una vez efectuado el anlisis de la red, se deber presentar lo siguiente: Volumen mximo diario requerido. Volumen de regulacin necesario.

Volumen considerado por estanque. estanques propuestos, si procede. Interconexiones hidrulicas. Situacin legal del recinto. Planos.

Ubicacin tcnica-econmica ms conveniente de los nuevos

Distribucin Una vez que se cuente con los antecedentes necesarios (nivel demandado por los centros de consumo, sectorizacin

y

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acuartelamiento,

condiciones topogrficas de terreno, etc.), se deber planificar la red obras que requiere el sistema.

planes

o

proyectos

expansivos

habitacionales,

de distribucin con el objeto de definir y dimensionar en el tiempo, las

Para ello, se deber analizar lo siguiente: Superficie total servida. Caudales de diseos. Poblacin abastecida, cobertura. Sectorizacin propuesta. etc.

Trazado, capacidad, dimetros, material, longitud, desages, Frmulas hidrulicas y ao de anlisis hidrulico de la red.

Presiones mximas y mnimas. Planos.

Dimetro de las caeras consideradas en la modelacin.

Justificacin tcnico-econmica del material adoptado.

Sobre la base de la informacin obtenida, se debern considerar todos los temas que sean relevantes para el desarrollo de alternativas factibles de instalacin del sistema al nivel de factibilidad, incluyendo al menos lo siguiente:

Dimensionamiento de las obras de las alternativas de trazado de las redes conforme a las bases de clculo adoptadas.

Evaluacin econmica. conveniente.

Valor presente de costos y seleccin de la alternativa ms Factibilidad elctrica.

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tal que sus escritos y planos conformen bsicamente lo siguiente:

El informe preliminar y estudio de factibilidad se ordenar de manera Ejecucin del levantamiento taquimtrico bsico, materializacin de los puntos de referencia (PR) y plano topogrfico en detalle. planos). Indicacin numerada de las viviendas (tanto en terreno como en

Anlisis del impacto ambiental de las alternativas.

Definicin de alternativas y su justificacin. Planos de loteo. del sistema

Bases de clculo para el dimensionamiento de las componentes.

Dimensionamiento de las obras e inversiones en la instalacin de produccin, fuentes, tratamiento (si

corresponde) y conduccin de cada una de las alternativas de trazado de instalacin y ampliacin de las redes conforme a las bases de clculo adoptadas, describiendo al menos:

-Caeras proyectadas, dimetros considerados en la modelacin, justificacin tcnico-econmica del material adoptado. -Presiones mximas y mnimas. -Ao de anlisis de la red. -Descripcin del mtodo utilizado.

-Obras de instalacin en la red de distribucin. -Anlisis hidrulico de redes y conducciones. -Caeras y materiales proyectados, justificacin tcnicoeconmica de los materiales adoptados para el caso de conducciones.

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-Evaluacin econmica de cada alternativa estudiada por etapas y total con su fundamentacin costos de inversin, operacin y mantenimiento. ms conveniente.

correspondiente,

-Valor presente de costos y seleccin de la alternativa -Factibilidad elctrica.

-Anlisis del impacto ambiental de las alternativas.

-Plano general de las obras contempladas en cada alternativa, indicando la ubicacin aproximada de las obras.

En trminos especficos del estanque de regulacin y la red de distribucin, deber considerarse al menos lo siguiente: Estanque de regulacin Se deber analizar el comportamiento de la capacidad de regulacin actual y futura, de acuerdo a la sectorizacin propuesta de la red de distribucin.

Con este objetivo, una vez realizado el anlisis de la red se deber presentar lo siguiente: Volumen mximo diario requerido. Volumen de regulacin necesario. Volumen considerado por estanque.

Ubicacin tcnica-econmica ms conveniente de los nuevos estanques propuestos, donde proceda. Obras e inversiones en estanques.

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Red de distribucin Sectorizacin de la red actual. Sectorizacin propuesta. Superficie total servida. Poblacin abastecida.

Justificacin de una nueva sectorizacin.

2.2 MEMORIA EXPLICATIVA Estar bsicamente compuesta por conjunto de antecedentes escritos

que contienen la explicacin del proyecto, como por ejemplo, el

nmero de viviendas, ubicacin geogrfica, nmero de habitantes, informe de mecnica de suelos al nivel de proyecto, formulas usadas se explica claramente qu es, qu objetivos y alcances posee el proyecto.

datos estadsticos, aspectos operativos del sistema proyectado, para el clculo y antecedentes del proyectista. Por lo tanto, es donde

Los anexos deben incluir por lo menos estudio de poblacin y caudales, especificaciones clculos estructurales, elctricos e

de etapas de construccin, mecanismos de optimizacin de ejecucin de las obras y otros que correspondan.

de funcionamiento cuando corresponda, programas

hidrulicos,

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2.3 PLANOS DEL PROYECTO Se entregarn los planos para la correcta comprensin de la obra, pues contienen esquemas de los nudos deben dibujarse en el mismo plano de planta, identificado y deben referirse a l mediante una toda la informacin grfica

del proyecto. Los

pero cuando ello no sea posible, en un cuadro adjunto, debidamente

correlativa. Cada esquema de nudo debe contener las diversas piezas incluir un cuadro resumen de tuberas, indicando

numeracin

especiales que lo constituyen con indicacin de dimetros. Se deber materiales, longitudes y pesos. Los esquemas de nudos deben cuales se identificarn para cada nudo, segn tipo, material, dimetros, cantidad, peso, tipo de junturas y otros.

dimetros,

resumirse en un cuadro de piezas especiales y de mecanismos, los Estos

antecedentes sern muy tiles al momento de analizar los clculos y posterior replanteo. (Ver plano adjunto)

Los planos deben contener: cuadro de rotulacin (cartula), ndice de planos, simbologa o leyenda, orientacin y escala. Las escalas se seleccionaran entre las siguientes: 1:1 1:2 1:5 1:10 1:20 1:25 1:50 1:200 1:250 1:1000 1:2000

1:5000

1:25000

1::25

1:50000

1:100

1:500

1:2500

1:10000

1:20000

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Los planos de planta deben dibujarse en lo posible, de manera que el Norte quede hacia arriba.

Los planos de perfiles deben dibujarse de modo que el escurrimiento de las aguas se efectu de izquierda a derecha.

2.4 ESPECIFICACIONES TCNICAS ESPECIALES Las especificaciones tcnicas debern ser elaboradas tomando como

referencia las especificaciones de las empresas regionales de servicios sanitarios y especificaciones tcnicas especiales propias de las caractersticas del sistema proyectado. Estas debern indicar para cada tramo, materiales, dimensionamiento y cubicacin (cantidad de de acuerdo con la secuencia operacional.

obra a ejecutar). La ordenacin se har de lo particular a lo general y

En caso que la ejecucin del proyecto afecte obras de caminos existentes, se deber incluir un anexo de vialidad que contenga las especificaciones tcnicas y presupuestos de las partes involucradas. Dichas elaboradas de acuerdo al volumen 5 del Manual de Carreteras. especificaciones sern complementarias al proyecto

y

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2.5 PRESUPUESTO El presupuesto debe contener la misma estructura que las

especificaciones

exactamente con ellas. Cuando corresponda o la empresa lo requiera, los precios unitarios de mayor incidencia que se empleen en la elaboracin del presupuesto deben ser justificados.

tcnicas

especiales,

debiendo

corresponderse

Por ltimo, deben hacerse sumas parciales de los valores de los tems

que correspondan a cada capitulo. Al final se debe realizar un stos, que ser el valor del presupuesto de la obra.

resumen que indique cada capitulo con su valor parcial y la suma de

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2.6 ETAPAS DE LA OBRA 2.6.1 Entrega de Trazado Al comienzo de toda obra de agua potable, se recomienda efectuar la entrega del trazado, consistente en analizar en terreno la ubicacin exacta de las tuberas y cmaras de acuerdo al proyecto de la obra.

considerar el Perfil Trasversal de las calles, para ubicarlas en bandejones o sectores de tierra, evitando que estos conductos queden bajo las aceras y calzadas que ya han sido pavimentadas con

Para fijar el trazado de las tuberas de agua potable se debe

hormign. Adems se recomienda que la instalacin de las tuberas estn ubicadas en las aceras Norte o Poniente distanciadas al menos 1 metro de las lneas de edificacin o construcciones. El plano de planta teniendo en cuenta las especificaciones sealadas. debe contener la distancia entre trazado y lnea de edificacin,

La materializacin del trazado, puede hacerse marcando el eje, los dos bordes de la zanja o uno slo, dependiendo de esto si la excavacin se hace con maquinaria o a mano.

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2.6.2 Nivelacin y Control del Trazado En esta etapa se plantea la materializacin de la Lnea de Sello de la mtodo Niveleta-Cruceta. 2.6.3 Excavaciones La instalacin de tuberas fabricadas con PVC, utilizadas para la estticas y dinmicas que stas soportan. Segn lo anterior deben

tubera. Usualmente esta materializacin se lleva a cabo por el

conduccin de lquidos a presin est condicionada por las cargas seguirse ciertas recomendaciones tcnicas de construccin de las

zanjas para la colocacin de las tuberas, cuyo cumplimiento permitir costo de instalacin.

obtener una larga vida til de servicio, adems de rapidez y un bajo

La zanja debe excavarse en el alineamiento del trazado de la tubera,

de acuerdo al proyecto y considerando dificultades de terreno tales como rboles, postaciones, canales u otros ductos, pues para la conducto. explotacin del servicio debe tenerse la ubicacin exacta de cada

La profundidad de la zanja depende del dimetro de las tuberas y de encamado, el tubo y el relleno por sobre la clave de la tubera.

las condiciones particulares de la obra, permitiendo la instalacin del

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Para el clculo de movimiento de tierra se considera un ancho de zanja de 0,60m. ms el dimetro nominal de la caera y la profundidad de 1,1m. sobre la clave de ella. En lo puntos donde existan uniones la zanja debe contar con una profundidad de algunos centmetros.

El fondo o sello de la zanja debe ser perfectamente nivelado

extrayendo puntas de rocas sobresalientes que impidan un correcto apoyo de la tubera en toda su longitud. En caso de terrenos muy duros debe hacerse una sobre excavacin y rellenar el exceso con una cama de apoyo de arena.

Seccin Transversal de la Zanja

Fig.1 Fuente Duratec

34

2.6.4 Colocacin de Tuberas Previo a la instalacin de tuberas, estas son dispuestas al borde de la zanja al lado contrario del desmonte.

Los tubos no se deben poner directamente en la zanja, salvo

cumplan con la Norma Chilena NCh 2282, sino deben asentarse en el

que

material de encamado en toda su longitud, adaptndose a las seccin o por colocacin de accesorios de unin. La instalacin debe hacerse cuidadosamente, sin daar la tubera con golpes.

irregularidades del dimetro del tubo, originados por cambios de

colocada la tubera, este se constituye por capas de arena o suelos granulares previamente harneados. Est prohibido el uso de material relleno lateral o superior. arcilloso inmediatamente alrededor del tubo, ya sea en el encamado,

El relleno de la zanja debe efectuarse inmediatamente despus de

En la primera capa se rellenan los costados del tubo, desde el

encamado hasta el eje central de ste, para evitar el movimiento de capa de material de relleno de manera que cubra el tubo hasta 150 mm. sobre la clave.

las tuberas, compactando el material. Posteriormente se agrega otra

Se debe continuar el relleno de la zanja hasta llegar al nivel natural del terreno con tierra de excavacin previamente tamizada y

35

debidamente compactada. Este ltimo relleno es efectuado por capas sucesivas, dependiendo la cantidad de la profundidad de la zanja.

comprobando la impermeabilidad de la red, para lo cual se dejan descubiertas todas las uniones y piezas especiales. 2.6.5 Colocacin de Piezas Especiales La colocacin de piezas especiales y de mecanismos se reduce a la confeccin de uniones y fabricacin de machones de anclaje en algunas de ellas, estas uniones se denominan nudos.

Antes de completar el relleno de la zanja se debe probar la tubera,

Las uniones brida brida, pueden realizarse tanto dentro como fuera de la zanja, ya que su montaje es en base a pernos.

Los machones de concreto construidos en las tees, curvas, tapones deben ser de las dimensiones y calidad en el plano tipo de Aguas Andinas. Estos deben quedar empotrados firmemente en terreno,

sobre estos debidamente embutidos las tees, curvas, tapones.

las normas y adaptndose a las condiciones de lugar y terreno.

Las vlvulas y grifos, deben ubicarse correctamente cumpliendo con

Los grifos deben ser ubicados de tal forma que queden fcilmente accesibles entre la solera y la acera, a una distancia prudente de las

36

esquinas y entradas de vehculos. Cada vlvula y grifo debe apoyarse en los machones correspondientes.

Instalada la red con agua y presin se debe verificar que no existan (Ver mayor detalle en 2.8.17 )

filtraciones de agua por las vlvulas y tampoco las haya en los grifos.

Anclajes de Curvas

Fig.2 Fuente Duratec

37

Anclaje de Tapones

Fig.3 Fuente Duratec

Anclajes de Tees

Fig.4 Fuente Duratec

38

Anclaje de Vlvulas

Fig.5 Fuente Duratec

39

Instalacin de Grifos PVC-Acero

Fig.6 Fuente Duratec

1. Grifo Columna de Acero fundido

2. Terminal Brida Brida (BB) de Acero fundido

3. Codo Patin Brida Brida (BB) de Acero Fundido 5. Vlvula Brida Brida (BB) de Acero fundido 7. Trozo de tubera (PVC)

4. Acero fundido Brida Brida (BB) largo 2 metros 6. Terminal Brida Campana (BCa) de Acero fundido 8. Curva espiga-campana (PVC) 9. Trozo de tubera con campana 10. Tee campana-campana-campana (PVC) 11. Matriz de agua potable (PVC)

40

2.7 CONTROL DE CALIDAD DE LAS OBRAS Las empresas constructoras (Contratistas) estn obligadas a efectuar ensayes debido al control de la calidad de obras por parte de constructoras deben implementar un laboratorio de faena con el instituciones fiscalizadoras. Para cumplir con lo anterior, las empresas equipo y personal idneo, as se podr controlar las distintas etapas constructivas de la obra. Cumplida las especificaciones tcnicas anlisis a la Inspeccin Tcnica de la Obra (I.T.O) especiales, se debe informar de los resultados de los ensayes y

La I.T.O debe contar con equipo profesional dedicado al control de calidad de la gestin del Laboratorio de Autocontrol, este equipo se cumplimiento autocontrol. comunicada de las Normativas y Especificaciones, denomina Laboratistas de la I.T.O y su funcin es velar por el

ensayes selectivos en las obras para evaluar los trabajos de El personal de la I.T.O y cualquier persona nominada por el Mandante, permanentemente acceso a las obras de terreno y a todos los talleres, fbricas y otros lugares en que estn preparando parte de los implementos para la obra o de los que se obtengan materiales, deber dar todas las facilidades y asistencia para estos fines. por escrito al Contratista por la I.T.O, tendrn

realizando

artculos manufacturados y maquinarias para la obra. El Contratista

41

En el caso que un contrato no considere asesora particular en el I.T.O, el Laboratorio Regional o Provincial segn corresponda.

control de calidad de la obra, asumir el rol de Laboratorio de la

42

2.8 POLI CLORURO DE VINILO Y POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD

Los plsticos poseen la caracterstica de ser excelentes aislantes trmicos y elctricos, junto con cidos y disolventes qumicos.

tener una buena resistencia a los

El qumico estadounidense, Leo Hendrick, invent el primer plstico totalmente productos que se desarrollaron durante este periodo estn los polmeros naturales alterados, como el Rayn, fabricado a partir de la celulosa. sinttico el que denomin Baquelita. Entre otros

En 1920 se produjo un acontecimiento que marcara la pauta en el

desarrollo de materiales plsticos, el qumico alemn Hermann

Staudinger, predijo que stos se componan en realidad de molculas gigantes o macromolculas. Los esfuerzos dedicados a probar esta afirmacin iniciaron numerosas investigaciones cientficas que

produjeron enormes avances en la historia de la Qumica. Durante las

dcadas de 1920 y 1930 aparecieron nuevos productos, tales como, de resinas y fibras) y el Poli cloruro de Vinilo (PVC), empleado en descubierto con posterioridad, es tambin utilizado en tuberas. el Etanoato de Celulosa o Acetato de Celulosa (utilizado en el moldeo

tuberas y recubrimientos de vinilo. El Polietileno de Alta Densidad,

43

2.8.1 Poli Cloruro de Vinilo (PVC) El PVC corresponde a un material termoplstico de origen

petroqumico, utilizado por primera vez en Alemania en la dcada

de los 30 para la fabricacin de tubos. Debido a las extraordinarias bondades de las tuberas de PVC, stas ocupan un lugar primordial en el mercado nacional utilizndose con gran xito en las redes de agua potable, conduccin de fluidos corrosivos, instalaciones sanitarias, sistemas de riego, instalaciones telefnicas, entre otras.

Cloruro de Vinilo, la cual se le agregan pequeas cantidades de: degradacin trmica. mquinas.

El PVC corresponde a una resina producida por la polimerizacin del Estabilizantes que confieren una mxima resistencia a la

Lubricantes que permiten la trabajabilidad del material en las Colorantes o pigmentos que proporcionan el color que

identifica cada campo de aplicacin de las tuberas y accesorios, al tratarse de agua potable los tubos son celestes.

2.8.2 Resistencia Qumica del PVC La resistencia qumica del PVC constituye una de sus caractersticas ms valoradas, pues es all donde fallan los tubos de materiales tradicionales. Los tubos de PVC poseen una gran y variada modo que no necesitan ser pintados ni cubiertos con revestimientos

resistencia a las aguas agresivas y a la corrosin de los suelos, de

44

de proteccin, salvo que se expongan a los rayos solares. En este caso, los tubos se pueden fabricar con compuestos especiales que PVC son capaces de conducir soluciones salinas, cidos y lcalis diluidos o concentrados sin alteracin de las propiedades de stos. 2.8.3 Caractersticas de las Tuberas de PVC La amplia aceptacin de las tuberas de PVC en todo el mundo, se los hacen resistentes a los rayos ultravioletas. Tambin los tubos de

debe fundamentalmente a sus propiedades y a las numerosas ventajas que tienen sobre otros materiales. A continuacin se mencionan las ms relevantes:

Resistencia mecnica: estas tuberas son tcnicamente clasificadas como rigidas, as las exigencias respecto a las zanjas, especialmente en las ms profundas, son cumplidas con mayor seguridad que otros tipos de tuberas.

Capacidad contra incrustaciones: las tuberas presentan paredes incrustaciones, lisas y proporcionando libres de porosidad una mayor que vida impiden til y

las

manteniendo la eficiencia inicial de la red.

Conduccin: ya se sabe que la superficie interior de las tuberas es lisa, lo que reduce considerablemente las prdidas de carga por friccin o roce.

45

Liviana: las tuberas de PVC son livianas, facilitando su manipulacin, almacenaje e instalacin.

accesorios de PVC hasta 50 mm, consiste en uniones pegadas con adhesivo, cuya unin corresponde a una soldadura en fro sistema de unin desarrolla su mxima resistencia en un

Facilidad de instalacin: el sistema de unin de tubos y

que acta como tal, formando un conjunto homogneo. Este mnimo de tiempo, facilitando ampliamente las instalaciones. En dimetros de 63 a 400 mm se utilizan las uniones Anger con anillos de goma.

2.8.4 Control de Calidad de la Tuberas de PVC Los tubos deben ser fabricados bajo las normas chilenas vigentes

establecidas por el Instituto Nacional de Normalizacin (I.N.N). Entre los principales ensayes que se practican se encuentran: Aspecto en tubos y accesorios: los tubos de PVC deben ser rectos. Las superficies externa e interna de los tubos y de las uniones y accesorios (fittings) deben ser lisas, limpias, sin de acuerdo a la norma correspondiente al tipo de tubo.

pliegues, ondulaciones y porosidades. Los colores deben estar

Dimensin en tubos y accesorios: los tubos de PVC rgido y especificaciones y normas de calidad respecto a los siguientes exterior en cualquier punto, dimetro interno, espesores de los accesorios se fabrican cumpliendo

estrictas

parmetros dimensionales: dimetro exterior medio, dimetro

46

pared en cualquier punto, largo til, excentricidad en una seccin transversal cualquiera y longitud mnima de insercin.

rgido deben resistir un ensayo de aplastamiento de hasta 0,4 trizaduras, grietas y roturas.

Resistencia al aplastamiento en tubos: los tubos de PVC

veces su dimetro exterior sin presentar, a simple vista,

Contraccin longitudinal por efecto del calor en tubos:

los tubos de PVC rgido se someten a un ensayo de contraccin, aplicndoles una temperatura de 150 C. Permite conocer el comportamiento de los tubos desde el punto de vista de su estabilidad dimensional, y su variacin longitudinal debe ser menor o igual que 5%.

y

Requisitos de toxicidad en tubos y accesorios: los tubos accesorios de PVC rgido destinados a tubos

conduccin de agua potable o productos alimenticios, no incorporarles un contenido de elementos txicos mayor que los lmites fijados en las normas respectivas.

para

deben transmitir a esas sustancias sabor, olor o color ni

controla la absorcin mxima permitida para mantener las

Absorcin de agua en tubos y accesorios: este ensaye

propiedades originales y su estabilidad dimensional. Los tubos y accesorios moldeados por inyeccin pueden absorber una cantidad de agua menor o igual a 4 mg/cm .2

47

determinar la resistencia al impacto de los tubos de PVC rgido mediante la cada libre de un percusor desde una altura determinada por las normas. Los tubos de PVC rgido deben roturas. resistir este ensayo sin presentar trizaduras, grietas y

Resistencia al impacto en tubos: este ensayo consiste en

Anillos de goma: los anillos de material elstico usados en las campanas de los tubos, o en los accesorios, deben cumplir los requisitos indicados en la Norma Chilena NCh 1657 parte 2, correspondiente a los anillos de uso general para tuberas de PVC.

2.8.5 Uniones y Montajes en PVC Existen 2 tipos de uniones: mm.

1. Unin cementar, que se utiliza para dimetros entre 20 y 50 2. Unin con anillo de goma o unin Anger, para dimetros entre 63 y 400 mm.

Unin Cementar

plastifica lentamente las paredes de las superficies por unir, produciendo una soldadura en fro, una vez que se evaporan los solventes del adhesivo.

Este sistema consiste en unir dos tubos mediante un adhesivo que

48

Esta unin es muy segura, pero requiere de mano de obra que sepa efectuar el pegado, junto con ciertas condiciones especiales de menores entre 20 y 50 mm. trabajo, es por esto que su uso est restringido a dimetros

Tubo Unin Cementar Espiga-Campana

e: corresponde al espesor del tubo D: dimetro del tubo 15 de chafln

Fig.7 Fuente Duratec

A continuacin se presenta un esquema para una perfecta unin: finos. Efectuar el corte a escuadra (90) usando una gua.

1. Se debe cortar los tubos con sierra o serrucho de dientes

2. Eliminar con una escofina las rebajas que deja el corte en el insercin.(Fig.8) extremo del tubo y efectuar un chafln que facilite la

49

Fig.8 Fuente Duratec

3. Lijar suavemente, con una lija al agua, el extremo del tubo y cuidando de no rebajar la pared del tubo. campana del accesorio para facilitar la accin del adhesivo

4. Limpiar el extremo del tubo y la campana de la unin o

accesorio con bencina blanca o diluyente, lo anterior para eliminar todo rastro de grasa o cualquier otra impureza. De esta operacin va a depender mucho la calidad de la unin.

5. Luego aplicar el adhesivo generosamente con una brocha en accesorios.(Fig. 9)

el tubo y una capa delgada en la campana de los

Fig.9 Fuente Duratec

50

6. Introducir el tubo en la conexin con un movimiento firme y parejo. El tubo debe introducirse a lo menos 3/4 de la vuelve a la posicin original para asegurar una unin ptima.(Fig.10) longitud de la campana girndose media vuelta y luego se

Fig.10 Fuente Duratec

7. Una unin correctamente realizada mostrar un cordn de

adhesivo alrededor del permetro del borde de la unin, el que debe limpiarse de inmediato, al igual como cualquier conexin. mancha de adhesivo que quede sobre o dentro del tubo o

8. Toda operacin, desde la aplicacin de la soldadura hasta la

terminacin de la unin, no debe demorar ms de 1 minuto,

pues el adhesivo es de rpido secado. Se recomienda no mover las piezas cementadas durante los tiempos indicados, segn la temperatura ambiente: a. De 15 a 40C: 30 minutos sin mover b. De 5 a 15C: 1 hora sin mover c. De 0 a 5C: 2 horas sin mover

51

9. Las pruebas hidrulicas de las redes con uniones cementadas

deben efectuarse por lo menos despus de 24 horas de haberse realizado las uniones, as se garantiza que los puntos de unin estn totalmente cementados. Cualquier fuga en la costos y retrasos que ello implica.

unin implica cortar la tubera y rehacer la unin, con los

Unin con Anillo de Goma El anillo de goma asegura una alta resistencia al envejecimiento y lo general los tubos de presin vienen con un chafln de

por su diseo, una impermeabilidad a bajas y altas presiones. Por aproximadamente 15, que es el indicado para una buena y fcil sin chafln, ser necesario de todos modos hacerlo en la obra con una escofina. Se utiliza para dimetros de 63 y 400mm.

insercin, esto evita el arrastre del lubricante. En el caso de tubos

Tubo Unin Anillo de Goma Espiga-Campana

e: corresponde al espesor del tubo D: dimetro del tubo 15 de chafln

Fig.11 Fuente Duratec

52

1. Colocacin del anillo: el anillo y la cavidad de la campana deben limpiarse y secarse cuidadosamente, luego se inserta el anillo con la parte ms gruesa hacia el interior del tubo.

2. Montaje del tubo: limpiar el interior del enchufe y el exterior del tubo o espiga a insertar. Luego se procede a lubricar el ajusta el tubo cuidando que el chafln quede insertado en la chafln y parte de la espiga. A continuacin una persona goma, mientras otra persona procede a empujar el tubo hasta el fondo, retirndolo luego un centmetro hacia atrs. Si la profundidad de insercin se ha marcado previamente, el tubo se introduce hasta la marca. (Fig.12)

Fig.12 Fuente Duratec

53

2.8.6 Clculo Hidrulico en PVC Prdida de carga y determinacin del dimetro y velocidad de la tubera

Todo fluido al ser conducido a travs de una tubera ejerce una fuerza de roce, generndose una prdida de presin, que se calcula es la siguiente: a partir de la conocida frmula de Hazen & Williams cuya frmula

Frmula 1

Q1,852 J = 10,665 1,852 C D 4,869Donde:

J: Perdida de carga en tanto por uno (m.c.a/m) Q: Caudal en C: Coeficiente de rugosidad (C=150)

m3 / s

D: Dimetro interior de la tubera (m.) Despejando el dimetro en la Frmula 1, se obtiene la siguiente

relacin:

54

Frmula 2

Q 0 ,3804 D = 1,626 0 , 2054 J C 0, 3804El valor del coeficiente C = 150 para el empleo de la frmula de

Hazen & Williams en tuberas de PVC, ha sido establecido como una constante, luego de una serie de investigaciones en el Laboratorio es recomendado por el Plastic Pipe Institute, National Engineering PVC en el mundo. Se sabe que:Frmula 3

de Hidrulica Alden del Instituto Politcnico de Worcester. Tambin

Standards de U.S.A. y todos los grandes productores de tubera de

Q =V AEn donde:

Q: Caudal en

A: rea de escurrimiento en

V: Velocidad en m / s

m3 / s

m2

55El rea de escurrimiento se calcula de la siguiente forma:Frmula 4

D2 A= 4

Despejando se obtiene la velocidad del flujo:Frmula 5

V =

4Q D2

2.8.7 Clasificacin de la Tubera PVC por Presin de Trabajo De acuerdo a lo especificado en las Normas Chilenas NCh 397 y trabajo:

399, las tuberas se han diseado para las siguientes presiones deCuadro 1

Presin Nominal de Trabajo Mxima m.c.a kg/cm 2 lb/pulg 2 (aprox.) 4 4 60 40 6 6 90 60 10 10 150 100 16 16 240 160 m.c.a: metros columna agua

Clase

56

Conforme a lo indicado en la Norma Chilena NCh 399, en las

instalaciones de agua potable deben emplearse como mnimo en aquellos casos especiales de instalaciones de agua potable en zonas rurales. 2.8.8 Diseo Estructural del PVC Las tuberas de PVC son flexibles, por lo que estn expuestas a

accesorios y tuberas clase 10, pudiendo usarse la tubera clase 6

deflexiones, especialmente si estn sometidas a cargas externas. En la eventualidad que aumente indebidamente una carga y el pasa a ser mayor que el dimetro vertical (Fig. 13), hasta que la terreno no est debidamente compactado, el dimetro horizontal parte superior de la tubera llega a ser prcticamente plana. Una carga adicional puede causar la curvatura en direccin inversa de la parte alta de la tubera, provocando el colapso estructural en esta.

Fig. 13 Fuente Duratec

Para propsitos del diseo estructural, una deflexin de un 10% es

considerada segura, sin embargo los fabricantes de tuberas por lo general, consideran una deflexin mxima de un 5%.( Tanto para PVC como HDPE)

57Cargas externas Existen dos tipos de cargas externas, las llamadas cargas muertas, provocadas por el efecto del peso de la tierra sobre la tubera y las movimiento, como por ejemplo los vehculos. Las cargas vivas en tuberas flexibles llamadas cargas vivas o sobrecargas, que pueden ser estticas o de

criterio de la AWWA (American Water Works Association), que es largo de la tubera.

se determinan segn el

asumir la carga mvil como esttica uniformemente repartida a lo

Frmula 6

We = CS We : Carga viva en Kg/m de tuberaAnexo Grafico 1 ) En donde:

PC F L

C S : Coeficiente

de carga en funcin del dimetro del tubo (Ver

4.550 Kg. (AWWA), debido a que las carreteras en el mundo tienen de 4,55 ton/rueda. L: Longitud

PC : Carga

concentrada en Kg. Se asume la constante igual a

restricciones de peso mximo por eje, cuya mxima capacidad es F: Factor de impacto (Ver Anexo Tabla 1) AWWA es de 0,90 m. efectiva

del tubo en la cual ocurre la carga, segn

58Para determinar las cargas muertas se supone conservadoramente igual al peso del prisma de tierra sobre la tubera, que es:Frmula 7

W =S HD CEn donde:

lineal de tubera, ton/ml)

WC : Peso del prisma de tierra sobre la tubera (toneladas por metro

H: Profundidad de la zanja sobre la clave en metros D: Dimetro exterior de la tubera en metros

S : Densidad del suelo saturado sobre la tubera

en ton/ m

3

Estimacin de la deflexin en tuberas de PVC Se han estudiado varias frmulas que relacionan la deflexin de la

tubera flexible bajo cargas y las propiedades de la tubera y el suelo. La frmula ms ampliamente utilizada es la siguiente ecuacin, originalmente desarrollada por Spangler en IOWA State conocida mundialmente como la Frmula IOWA.Frmula 8

University y ms tarde modificada por Spangler y Watkins y

x =

K (DE WC + We ) EI + 0,061 E 3 r

59

Donde:

x :

Mxima deformacin transversal en centmetros

todo tipo de suelos) K valor 0.10

De :

Factor de deformacin de largo plazo (recomendado 1,5 para

: Constante de encamado, para tubos de PVC se considera el

WC : Carga muerta sobre la tubera en Kg/cm

r

We :

E : Mdulo de elasticidad del material del tubo (300.000 kg/cm 2 , caracterstica mecnica PVC rgido). I : Momento de inercia de la pared del tubo por unidad de largo

: (D e) /2= Radio promedio del tubo

Carga viva sobre la tubera en kg/cm

pared

(cm 4 /cm). Para tuberas, I = e 3 /12 en que "e" es el espesor de

E': Mdulo de reaccin del suelo (kg/cm 2 ). Depende del tipo de suelo y de su compactacin. (Ver anexo Tabla 2 y 3)

60

2.8.9 Polietileno de Alta Densidad (HDPE) La industria de materiales plsticos se ha desarrollado por

alrededor de 100 aos, sin embargo el polietileno (PE) fue descubierto a fines del los 30. Los primeros PE eran de baja densidad y se utilizaron principalmente como conductores de obtener el HDPE, que debido a su alta densidad le proporciona una

cables. El desarrollo de nuevos materiales y tcnicas permiti mayor rigidez y resistencia a la tensin. Los polietilenos de alta

densidad, utilizados hoy da en sistemas de hidrulicos de agua potable, fueron desarrollados en los aos 50 y se les denomina PE en aproximadamente 35% comparado con una tubera de HDPE tradicional. 100 obtenindose un ahorro en el espesor de pared de las tuberas

2.8.10 Resistencia Qumica del HDPE Las tuberas de HDPE son qumicamente inertes, pues existe un reducido nmero de fuertes productos qumicos que podran afectarlas. Los qumicos naturales del suelo no suelen causarles

degradacin de ninguna forma. El HDPE no es conductor elctrico, por lo cual no son afectadas por la oxidacin o corrosin por accin bacterias u hongos y son resistentes al ataque biolgico marino. electroltica. No permiten el crecimiento, ni son afectadas por algas,

61

2.8.11 Caractersticas de las Tuberas de HDPE Entre las principales y nicas caractersticas de este material se destacan las siguientes: Servicio a largo plazo: la vida til estimada

aos para el transporte de agua a temperatura ambiente (20 C). Para cada aplicacin en particular, las condiciones de cambiar la base de diseo recomendada para alcanzar la misma vida til.

tradicionalmente para las tuberas de HDPE es superior a 50

operaciones internas y externas pueden alterar la vida til o

Bajo peso: las tuberas de HDPE pesan considerablemente menos tradicionales. Su gravedad especfica es 0,950, flotan en acero, haciendo ms fcil su manejo e instalacin, obteniendo equipos y adhesivos. que la mayora de las tuberas de

materiales

agua. Son 70-90% ms livianas que el concreto, fierro o importantes ahorros en mano de obra y requerimiento de

Coeficiente de friccin: estas tuberas, gracias a que sus paredes son lisas y a las caractersticas de impermeabilidad del PE, es posible obtener una mayor capacidad de flujo y presin, se utiliza por lo comn un factor C de 150 para la

mnimas prdidas por friccin. Para los clculos de flujo bajo frmula de Hazen & Williams.

62Resistencia y flexibilidad: permiten a la tubera absorber sobrepresiones, movimientos del vibraciones terreno. Pueden y tensiones deformarse causadas sin

permanente y sin perjudicar el servicio a largo plazo.

dao

por

Estabilidad ante cambios de temperatura: la exposicin no causa degradacin del material. Para proteger el material de las tuberas de HDPE a cambios normales de temperatura

contra la degradacin a altas temperaturas que podra ocurrir durante la fabricacin, almacenamiento o instalacin, se utilizan estabilizadores que protegen el material contra la degradacin trmica.

63

2.8.12 Sistemas de Unin de las Tuberas de HDPE La eleccin del sistema de unin depende de las condiciones operacionales (presin, temperatura) en que las tuberas

accesorios (fittings) van a ser utilizados, de las caractersticas del fluido que van a conducir y del dimetro requerido.

y

Las tuberas y fittings de HDPE pueden unirse mediante uniones

soquete. Tambin existen las uniones desmontables (mecnicas). No se pueden unir mediante solventes o adhesivos. Uniones Fijas

por soldadura a tope, por electrofusin y por soldadura tipo

fijas, basadas en la termofusin, entre las cuales se encuentran:

mm. de dimetro y de la misma relacin dimetro externo-espesor. No debe emplearse para unir tuberas o fittings de diferentes sistema de unin de gran confiabilidad, pues no se producen espesores. Este sistema es reconocido en la industria como un filtraciones y las uniones son ms resistentes que la misma tubera. Este mtodo exige un equipo de soldadura constituido bsicamente de:

empleado ms comnmente en tuberas y fittings de ms de 63

Soldadura a tope: es el procedimiento ms tradicional, siendo

- Mquina bsica o unidad de fuerza, encargada de sostener y alinear las dos tuberas a soldar.

64- Disco de soldadura o placa calefactora, posee un termostato a fin superficies del disco.

de mantener una temperatura determinada, constante, en las

- Refrentador, tiene finalidad de dejar paralelas las superficies de tope de las tuberas que van a ser unidas.

-Termmetro, para chequear regularmente la temperatura de la placa calefactora.

Tambin en terreno se cuenta con otras herramientas, tal como cortadores y marcadores de tuberas de HDPE, etc.

carpas en caso de lluvia y polvo en exceso, utensilios de limpieza,

elctrica

fittings

Soldaduras de electrofusin: en este mtodo se utilizan especiales en espiral, provistos cuyas internamente de extremidades son una conectadas resistencia a

terminales o plugs que se localizan en la parte externa de la pieza. haciendo que, por efecto Joule, la superficie interna de la conexin Una fuente de corriente alterna es conectada a estos terminales

interactan, luego se enfran naturalmente formando un cuerpo nico. La soldadura por electrofusin ha logrado mucha aceptacin para tuberas de gas, especialmente en Europa.

y la externa de la tubera se fundan. De esta manera las masas

bien para unir tuberas y conexiones de dimetros pequeos, hasta

Soldadura tipo soquete: este procedimiento se utiliza ms

65125 mm. Se utilizan de conexiones o moldajes en cuya extremidad la tubera se insertan, ejerciendo una presin de la masa fundida de la conexin contra la masa fundida de la tubera, soldando la superficie interna de la conexin con la externa de la tubera. Uniones Desmontables

Permiten una instalacin fcil y rpida; no slo sirven para unir accesorios y otros equipos.

tuberas entre s, sino que tambin para unir tuberas a vlvulas,

Los sistemas ms comunes son:

para acoplamientos a bombas, vlvulas, etc. Tambin es til si se trata de instalaciones que sern desmontadas a futuro. Para realizar esta unin se requiere: Stub end o porta flange, flange y

Stub ends y flanges: este sistema es utilizado principalmente

pernos con tuerca.

desacople. Son bastante utilizadas en riego e industrias en general. Se utilizan principalmente en dimetros entre 20 y 110 mm. Estas perfil trapezoidal, para permitir una introduccin rpida y fcil de la tubera, sin la necesidad de retirar la tuerca del fitting. piezas poseen un sello o junta de goma ha sido diseado con un

Unin Roscada: este tipo de unin permite un rpido acople y

dientes de sujecin integrales en ambos lados de la carcaza. A medida que se aprietan las carcazas, los pernos fuerzan a los

Unin tipo Victaulic: el acoplamiento cuenta con hileras de

66dientes a morder la tubera. Este diseo permite unir directamente

tuberas de HDPE sin necesidad de termofusin. 2.8.13 Instalacin Subterrnea Excavacin y preparacin del encamado

Debido a que las tuberas de HDPE se pueden unir en largos tramos sobre la superficie, basta excavar zanjas angostas que permitan la instalacin. Gracias a la facilidad de manejo, la tubera se puede mnimos de curvatura recomendados.

colocar rpidamente en la zanja cuidando de no exceder los radios

El ancho de la zanja vara dependiendo de su profundidad y del tipo de suelo. El ancho del encamado debe ser suficiente para permitir 30 cm. ms que el dimetro nominal de la tubera es suficiente. una adecuada compactacin alrededor de la tubera, un ancho de

factores: dimetro y espesor de la tubera, cargas producto del flujo vehicular, estructuras estticas, etc.

Con relacin a la profundidad de la zanja, sta depende de varios

El fondo de la zanja debe ser relativamente uniforme y sin piedras, proporcionando un apoyo continuo a lo largo de la tubera. Cuando se encuentran rocas o piedras que puedan daar o causar cargas puntuales sobre la tubera, stas deben retirarse y se debe rellenar 15cm. de material fino (gravilla o arena). el fondo de la zanja utilizando un encamado compactado de 10 a

67

Tendido de la tubera Las tuberas de HDPE se pueden unir sobre la superficie y luego

bajar hasta la zanja. Se debe tener especial cuidado en no dejar caer la tubera y evitar condiciones que produzcan tensiones forzadas durante la instalacin. Cuando sea necesario, se debe utilizar conexiones flangeadas para facilitar el manejo de tuberas y fittings durante la instalacin en la zanja. La longitud de tubera que la tubera y de las condiciones del terreno. Relleno y compactacin El propsito del relleno de la zanja es dar apoyo firme y continuo alrededor de la tubera. El material excavado desde la propia zanja piedras y se desmorona con facilidad. El mejor material de relleno inicial es arena fina. Si la tubera es tendida en terrenos barrosos como en cruces de caminos, se debe utilizar arena como relleno inicial. se puede utilizar como relleno inicial si es uniforme, no contiene

se puede tirar a lo largo de la zanja depende de las dimensiones de

de mala calidad y si las condiciones de carga externa son severas,

El relleno inicial debe ser colocado en dos etapas: la primera es hasta la lnea media de la tubera. Luego se compacta o nivela est bien asentada. Se debe tener especial cuidado en que la tubera quede bien apoyada en los costados, ya que la mojando con agua para asegurar que la parte inferior de la tubera

68compactacin de esta zona influye en forma muy importante en la

deflexin que experimenta la tubera en servicio. En la segunda

etapa, se deben agregar capas adicionales de 20 a 25cm., bien

compactadas, hasta 15 a 30 cm. sobre la clave de la tubera. Se puede utilizar el material extrado para rellenar hasta el nivel del compactacin hasta completar al menos 30 cm. sobre la clave de la tubera. terreno. Se debe tener precaucin de no usar equipos pesados de

2.8.14 Clculo Hidrulico Prdida de carga y determinacin del dimetro y velocidad de la tubera Las

hidrulicos son las de Hazen & Williams y de Colebrook.

frmulas

ms

comnmente

utilizadas

para

los

clculos

considera el coeficiente C, que para tuberas de HDPE es 150. En la frmula de Colebrook, los valores de rugosidad adoptados son: Para dimetro = 200 mm: = 10 m (1,0 x 10 2 mm.)

En la frmula de Hazen & Williams, la influencia de la rugosidad

Para dimetro > 200 mm: = 25 m (2,5 x 10 2 mm.)

69

Las frmulas son las siguientes: Hazen & Williams

Frmula 6

J = 10 .643 Q 1, 85 C 1,85 D 4 ,87Donde: J: Perdida de carga (m.c.a/m) Q: Caudal en C: Coeficiente de rugosidad (C=150)

m3 / s

D: Dimetro interior de la tubera (m.) ColebrookFrmula 7

L v2 J= f D2GDonde: J: Perdida de carga (m.c.a/m) v: Velocidad media f: Factor de friccin

m2 / s

D: Dimetro interior de la tubera (m.) L: Largo de la tubera (m.) G: Aceleracin de gravedad

m2 / s

Es recomendable aplicar ambas frmulas y adoptar la mayor prdida de carga obtenida entre las dos.

70

Seleccin del dimetro interno de la tubera A partir de la velocidad media del fluido, se determina el dimetro interno mediante la siguiente relacin:Frmula 8

D = 18,8 Donde:

Q v

D: Dimetro interno de la tubera (mm.) V: Velocidad media (m/s) 2.8.15 Clasificacin de la Tubera HDPE por Presin de Trabajo La tubera de Polietileno se clasifica segn su presin nominal, segn la Norma Chilena NCh 398/1, de la siguiente forma:Cuadro2

Q: Caudal (m 3 /h)

Clasificacin PN 6 PN 8 PN 10 PN 12,5 PN 16 PN 20

Presin Nominal de Trabajo Mxima m.c.a kg/cm 2 lb/pulg 2 (aprox.) 6 90 60 8 120 80 10 150 100 12,5 188 125 16 240 160 20 300 200

71

Segn

instalaciones de agua potable deben emplearse como mnimo 100 m.c.a, metros columna agua)

lo

indicado

en

la

Norma

Chilena

NCh

399, en

las

accesorios y tuberas de clasificacin PN 10. (Presin Nominal de

2.8.16 Diseo Estructural del HDPE Debido a que las tuberas de HDPE son capaces de deformarse, su diseo se basa en determinar la deflexin esperada y limitarla a valores apropiados. Su mayor o menor deformacin depende de su suelo envolvente.

relacin dimetro/espesor y del grado y tipo de compactacin del

Estimacin de la deflexin en tuberas de HDPE El mtodo ms usado para determinar las deflexiones es el de Spangler, quien public en 1941 su frmula de IOWA:Frmula 9

y =

K (D L WC + We ) EI + 0,061 E 3 r

Los trminos tienen el siguiente significado:

y : Deflexin vertical de la tubera en cm.

WC : Carga muerta sobre la tubera en Kg/cm.

DL : Factor de deflexin a largo plazo, valor recomendado 1,5

72

r I

We :

: (D e) /2= Radio promedio del tubo

Carga viva sobre la tubera en kg/cm.

longitud (I=e 3 /12) en cm 3 E Kg/cm 2

: Momento de inercia de la pared de la tubera por unidad de

: Mdulo de elasticidad del polietileno, PE 100: E = 14.000

K : Factor de encamado, dependiente del ngulo de apoyo (Ver anexo Tabla 4)

E : Mdulo de reaccin del suelo, Kg/cm. (Ver anexo Tabla 2 y 3)

Esquema de Deflexin de la Tubera

Fig.14 Fuente Duratec

La Figura 14 muestra el esquema de deflexin de la tubera, donde H corresponde a la profundidad de la zanja sobre la clave, sea PVC o HDPE. deformacin permisible y E es el mdulo de elasticidad del tubo, ya

es la

73

2.8.17 Pruebas Hidrulicas de las Tuberas Instaladas Corresponde a pruebas de presin hidrosttica, que consiste en llenar

la tubera con agua a una determinada presin sealada en la Norma Chilena NCh 1362.Estas pruebas se realizan en terreno para verificar en las campanas, angulacin de las uniones, entre otros. la correcta colocacin de los anillos, accesorios y evitar deformaciones

que la tubera, accesorios y piezas especiales, estn debidamente

Antes de efectuar la prueba de presin en terreno, se debe verificar

ancladas con hormign que evite los desplazamientos de la unin. Los extremos del tramo por probar se deben cerrar convenientemente con dos tapones (NCh 1362). Debe existir un relleno de aproximadamente 50 cm. sobre la tubera, con excepcin de las uniones que deben permanecer descubiertas. La tubera se debe llenar lentamente con agua, desde el punto ms bajo del tramo de prueba. Posteriormente, se debe eliminar completamente el aire de la tubera en los cambios de direccin verticales y en los extremos cerrados, pues este ocupar las partes altas de las redes y si en estos puntos no existen accesorios una reduccin importante del caudal. que permitan su escape al exterior, al acumularse el aire se producir

La longitud de la tubera a probar no deber exceder los 500 metros, recomendndose Durante la prueba de presin no se deben ejecutar trabajos en la lnea. La presin aplicada debe ser 1,5 veces la presin mxima de longitudes menores para dimetros mayores.

trabajo de la tubera, medida en el punto ms bajo del tramo, y nunca

74

debe ser menor que 1,25 veces en el punto ms alto. El tiempo de ensayo debe ser de una hora cuando se efecta en forma separada y estanqueidad. Esta prueba se considera satisfactoria si no hay prdida una bomba de presin manual o elctrica y un manmetro. de dos horas cuando se hace en forma conjunta con el ensayo de de presin mayor que 0,5 kg/cm 2 despus de una hora. Se necesitar

75

CAPITULO III 3. DESARROLLO Y APLICACIN 3.1 MEMORIA EXPLICATIVA DEL PROYECTO El proyecto se desarrolla en el loteo Conjunto Habitacional Ciudad siguientes lmites: Norte Sur

Santa Maria de Maip, en los terrenos ubicados dentro de los : Conjunto habitacional Santa Maria de Maip, etapa B15b. : Calle Isabel Riquelme.

Oriente : Conjunto habitacional Santa Maria de Maip, etapa B18c. Poniente: Avenida El Rosal.

Con una superficie de 1,9 has. y 73 viviendas pertenecientes a la etapa B114a2.

De acuerdo al estudio de suelos ejecutado por GEOFUN, Ingeniera en tpica:

Geotecnia y Fundaciones el terreno presenta la siguiente estratigrafa Horizonte H-1: capa vegetal de espesor variable entre 0,0 m y Horizonte H-2: secuencia de capas de arcillas limosas y limo arenosas de color caf, de estructura homognea y migajn, con finos de plasticidad mediana a baja, de consistencia dura y contenido de humedad natural media a alta. 0,20 m, presentando algunos rellenos artificiales de arcilla.

76

Espesor del estrato variable entre 0,30 m y +1,5 m. exploracin (agosto del 2001).

La napa de agua no fue detectada en las profundidades de la

conforme a las especificaciones tcnicas del Servio Municipal y Nacional de Normalizacin (I.N.N) y al la Resolucin Excenta N 585 instalar son de cargo del contratista.

Estas obras se ejecutarn de acuerdo a los planos del proyecto

Alcantarillado de Maip (S.M.A.P.A) y a las normas del Instituto del 12 de Marzo de 1982, del Ex SENDOS. Las obras por construir o

Todos los materiales y otros elementos que sean necesarios en las instalaciones contratista, quien deber velar por su oportuno suministro a fin de evitar la permanencia excesivamente larga de zanjas abiertas que obstaculicen el trnsito por calles o caminos. El contratista tendr responsabilidad si se presentan inconvenientes por no cumplir con este requisito. que se especifican sern suministrados por el

Las obras se ejecutarn cumpliendo rigurosamente las instrucciones a cerca de medidas de seguridad y buena ejecucin, indicadas en la circular Ex SENDOS N 3.834, del 10 de Diciembre de 1981.

Tambin el contratista deber cumplir con lo dispuesto en el Articulo N 102 de la Ley N 18.920 y asumir la responsabilidad por las consecuencias derivadas de un eventual incumplimiento.

77

Otras Obligaciones El contratista deber arbitrar los medios para que las tuberas existentes, instalaciones, se mantengan y no sufran dao. postes, rboles y otras obras interfieran con

las

Debern ejecutarse, adems los trabajos necesarios para el correcto funcionamiento de la Red y la completa habilitacin de calles y condiciones antes de efectuarse los trabajos. caminos, los que debern quedar, al menos, en las mismas

Se deber instalar en un lugar visible de la obra, un letrero en el cual se especifique el nombre y el nmero del proyecto, nombre del contratista y la frase:CONSTRUIDO CON LA SUPERVIGILANCIA DEL SERVICIO MUNICIPAL DE AGUA POTABLE DE MAIP.

Todos los elementos prefabricados utilizados en las obras, debern llevar impreso en forma clara correspondiente, otorgado por el laboratorio, empresa de servicio o por el I.N.N. y accesible el sello de calidad

persona natural, cuya calificacin haya sido previamente aprobada

Segn lo dispuesto por la Intendencia Regin Metropolitana, en circular N 1.169 del 27 de Abril de 1982, conjuntamente con la ejecucin de las obras de urbanizacin, el contratista autorizado Municipalidad de Maip.

deber entregar un programa de ejecucin de stas a la Ilustre

78

El contratista deber colocar en los lugares donde sea necesario efectuar roturas de pavimentos un letrero para trabajos en la va pblica, de acuerdo al modelo enviado a Aguas Andina (ex EMOS), letrero se podr obtener en el archivo tcnico de Aguas Andinas.

por ordenanza N 1.724 del 17 de Agosto de 1982. Copia de este

reposiciones de las reas verdes, prados o veredones destruidos con ocasin de los trabajos.

El contratista o ejecutor de las obras ser responsable de las

No se podrn cortar rboles sin autorizacin de la Inspeccin Tcnica. En todo caso, el contratista deber reponer por su cuenta los rboles que resulten daados por otros de la misma especie. Medidas de Seguridad En la ejecucin de las excavaciones el contratista deber adoptar las generales, las normas I.N.N correspondientes o el inspector jefe,

medidas de seguridad que estipulen las especificaciones tcnicas teniendo especial consideracin en lo siguiente: vehculos.

a) Instalacin de sealizacin de advertencia para el trnsito de

b) Colocacin de elementos de iluminacin en las zonas donde el trnsito de vehculos o personas.

existen excavaciones abiertas u obstculos que interfieran con

c) Instalacin de puentes para vehculos o personas en los sectores en que los trabajos impidan el acceso a zonas

79

habitadas o no existan otras alternativas que permitan la d) Colocacin de cunetas o barreras de proteccin en que exista e) Ejecucin de las obras de proteccin necesaria para evitar la inundacin de las zanjas o excavaciones. trnsito de vehculos o peatonal. mantencin del trnsito.

El contratista deber tener instalados en obra los elementos de seguridad necesarios antes de iniciar los trabajos de excavacin y seguridad. ser responsable de la mantencin permanente de las medidas de

3.2 ESPECIFICACIONES TCNICAS ESPECIALES DEL PROYECTO Solucin General Segn el Certificado de Factibilidad el Conjunto Habitacional se debe conectar a las redes existentes en el sector. Bases de Clculo Nmero de Viviendas Poblacin Abastecida Gasto Mximo Diario Frmulas Empleadas : 73

Dotacin de Agua Potable : 300 l/hab./da Gasto Mximo horario : 1,01 l/seg. : 1,52 l/seg.

: 292 Habitantes

: Hazen & Williams

80

Caractersticas Tcnicas Material de las Tuberas Dimetros y Longitudes Vlvulas BB Grifos B : PVC, Clase 10 : D=200mm. D=110mm.

: D=100mm. : D=100mm

L=393m. N 1 N 1

L=109m.

Movimiento de Tierras Excavacin en Zanja

La excavacin de zanjas, encamado de la tubera y colocacin del

relleno se regirn por las especificaciones de la Normas Chilena NCh 2282/2.Of 96 Tubos de Poli Cloruro de Vinilo (PVC) rgido- Parte 2: Instalacin subterrnea de Tubos y Accesorios, y por las presentes especificaciones y las exigencias tcnicas generales de Aguas Andinas, en cuanto no se opongan con aquellas.

Las excavaciones deben hacerse de tal forma que permitan la existir una altura mnima de 1,1m. hasta el nivel del terreno.

colocacin de tuberas, considerando que sobre la clave de ellas, debe

dimetro exterior del tubo ms 300 mm. a cada lado.

El ancho mnimo en el fondo y a nivel de la clave del tubo ser igual al

El fondo de la zanja se debe limpiar para eliminar piedras, races, afloramientos rocosos y cualquier otro obstculo.

81

Excavacin en Zanja Profundidad 1,40 m. 1,31 m. Zanja Ancho

Cuadro 3

0,80 m. 0,71 m.

Zanja

Dimetro 200 mm. 110 mm. Tubera

Cantidad 122 m3 366 m3

Relleno de Excavacin en Zanja El material de relleno destinado a estar en contacto directo con el

tubo estar constituido por capas de arena o suelos clase II y III (Ver Chilena NCh 2282/Of.96.

Anexo Tabla 3) previamente harneados, de acuerdo con la Norma

De acuerdo con el estudio de mecnica de suelos, el terreno es de tipo IV de la clasificacin del Anexo B de la norma NCh 2282/Of.96, no apto para los rellenos laterales e inicial. Por lo tanto, para la formado por arena o suelos clase II y III.

ejecucin de estos rellenos deber usarse un material de emprstito

Se rellenarn los costados del tubo, desde el encamado hasta el eje central de este. Se debe compactar este material para obtener un grado 90% Proctor Estndar. Posteriormente se debe agregar otra capa de material de relleno de manera que cubra el tubo hasta una exclusivamente sobre los bordes de la zanja. altura de 150 mm. sobre la clave. Se debe compactar esta capa

82

Sobre la capa interior y hasta 0,5 m. de la superficie, se colocar un relleno intermedio compactado al 90% del Proctor Modificado o su 300 mm. de espesor mximo suelto, con tamao mximo 50 mm. equivalente en Densidad Relativa, segn corresponda, en capas de

de color azul a lo largo de todo el trazado, a fin de diferenciar las lneas de agua potable de otras redes bajo el terreno.

Antes de realizar el relleno final, se deber colocar una cinta plstica

previamente tamizada. Se utiliza un tamiz cuya mayor abertura ser de espesor mm. Este ltimo relleno es efectuado por capas sucesivas de mximo de 300 mm., que deben ser compactadas

Se debe continuar el rellenado de la zanja con tierra de la excavacin

sucesivamente y cuyo nmero depende de la profundidad de la zanja. Slo se proceder al relleno con la autorizacin de la inspeccin.Cuadro 4

Con material de las excavaciones Retiro y transporte de excedentes Con material de emprstito

Relleno de zanja

Cantidad 384 m3 96 m3

158 m3

83

Transporte de Material, Colocacin y Prueba de Tuberas y Piezas Especiales. El transporte de material comprende el traslado de todas las tuberas, desde las bodegas de los proveedores hasta la obra.Cuadro 5

piezas especiales, con o sin mecanismo, material de junturas, etc.,

Tuberas y Piezas Especiales

Total Peso de Transporte de

2.503 Kg.

permeabilidad conforme a las normas e instrucciones de S.M.A.P.A, quienes mediante la Inspeccin Tcnica de Obras especificarn el mtodo, tiempo de pruebas y valores permisibles de las filtraciones. Las pruebas sern realizadas con las uniones descubiertas y se deber contar con el equipamiento adecuado para su realizacin.

Una vez colocadas las tuberas, se harn las pruebas de presin y

84

Los dimetros y longitudes de las tuberas que se instalarn son los siguientes:Cuadro 6

PVC, Clase 10 con uniones espigaDimetro Largo campana 200 mm.

110 mm.

Apoyo de las Tuberas de PVC

Los tubos no se deben poner directamente sobre el fondo de las zanja. Se deben instalar sobre un encamado de una altura mnima de 100 mm. El encamado estar constituido por una capa plana y lisa de puedan daar los tubos.

arena limpia, compactada, libre de piedras u otros obstculos que

Los tubos deben asentarse en el encamado en toda su longitud para lo irregularidades del dimetro de la tubera, originadas por cambio de seccin y colocacin de accesorios de unin. La superficie del encamado debe seguir la pendiente especificada en el diseo.Cuadro 7

cul

ste

se

construye

de

manera

de

adaptarse

a

las

Total Volumen Cama de Apoyo de Arena

37 m3

85

Confeccin de Junturas Brida Incluye el suministro de empaquetaduras y pernos.Cuadro 8

Dimetro Cantidad

Empaquetaduras y Pernos 7

200 mm.

Conexin a la Red Existente Este agotamiento, etc. trabajo incluye corte

del

sector,

excavacin

adicional,

Conexin a la Red Existente en Nudos 4, 7,10 y 13, segn plano adjunto:

Dimetro 200 mm. 110 mm.

Cuadro 9

Cantidad 2 2

86

Obras de Hormign Machones de Anclaje: Se ejecutarn segn el plano tipo HA e-3 para unidades. tees, curvas, tapones y codo patn del grifo. Se necesitan 18

Afianzamiento de Grifos: Se afianzarn a la solera con hormign de 212 Kg. cem/m 3 . Se necesita una unidad.

Construccin de Cmaras para Vlvulas. Esta obra comprende las mayores excavaciones, rellenos, material de obra, etc.

para las cmaras, con colocacin de su marco o anillo y tapa, mano

Las cmaras para vlvulas, incluida la de los grifos, se ejecutarn segn los planos S.M.A.P.A, con anillo y tapa de fundicin dctil y dispositivo de cierre segn Norma Chilena NCh 2080. La cmara ser de albailera para profundidades inferior a 2,0 m. y hormign H-20 en muros y losas en aquellos casos donde la profundidad sea mayor. 95% de confianza.

El hormign a utilizar en paredes, losas y muros ser Grado H-20 de

Se utilizarn tubos cortos a travs de las paredes, apoyados en el

centro de las mismas, garantizando un espacio libre en todos sus lados al interior de la cmara de 1,30 m. para trabajos de mantencin u otros propios de la operacin del sistema. El acoplamiento de la vlvula de corte en la lnea se realizar mediante Unin de

87

Desmontaje Autobloqueante. Las uniones de caeras a muros sern elsticas, para lo cual mediante el hormigonado debe considerarse dejar espacio suficiente para la pasada de las caeras.

rellenar con caucho sinttico (Neoprene o un elemento similar) el ser circular y su dimetro no deber ser superior a 1,5 veces el dimetro de la caera pasante.

Una vez instalada las caeras y/o piezas especiales, se deber

espacio que quede entre la caera y el muro. El orificio en el muro

En la elaboracin y control del hormign para las cmaras, dada la

profundidad de estas, se debern tener en cuenta las siguientes disposiciones de las Normas Chilenas: NCh 171 E175, NCh 1037, NCh 170 para hormign H-30, NCh 1019 y NCh 1789.

Se necesitar una cmara de vlvula de dimetro 100 mm.

88

Suministro de Piezas Especiales Los materiales que se describen a continuacin se consideran puestos en la bodega del proveedor.

Fierro fundido Campana, sin Con1 Brida, sin mecanismos mecanismos

Piezas Especiales

Cuadro 10

62,5 Kg. 8,5 Kg.

Unidad

hermticas de goma incorporada. Grifo B, de columna, D=100 mm. Vlvulas BB, de compuerta de fierro dctil, de cierre D=100 mm. No cementadas.

De PVC, Clase10con uniones

Con2 Brida, sin mecanismos

71,7 Kg.

151 Kg.

1 Unidad

1 Unidad

elastomtrico, ovaladas, PN10,

89

Suministro de Tuberas Para imprevistos y roturas, a las longitudes de tuberas se les ha agregado un 3%. Las tuberas se entregarn con sus correspondientes uniones.

PVC clase 10 con uniones espiga-campana.

Las tuberas de Poli Cloruro de Vinilo (PVC) rgido

con la Norma Chilena, NCh 399 Of.94, Uniones y Accesorios de Policloruro de Vinilo (PVC), rgido, para conduccin de Fluidos a Presin- Requisitos.

debern cumplir

deben ser cementadas.

Las uniones de los tubos sern del tipo Anger, con anillo de goma. No

Las tuberas debern ser certificadas de acuerdo en lo establecido en

la Norma Chilena NCh 399 Of.94, a travs de un organismos de (I.N.N) para el rea Obras e Instalaciones Sanitarias.Cuadro 11

certificacin acreditado por el Sistema Nacional de Certificacin

Dimetro 200 mm. 110 mm.

Largo (suministro) 114 m. 402 m.

90

Arranques Domiciliarios Se consultan arranques domiciliarios de agua potable de cobre segn Norma Chilena NCh 2038 Of. 1998. En caso de contar con visto bueno tubera de polipropileno entre el collarn y el guardallave, 2428 Of.98. La caera segn NCh de la Inspeccin Tcnica de Obras de S.M.A.P.A, podr utilizarse

recubrimiento mnimo de 0,90 m., cuando el arranque atraviese calles locales y 1,20 m. para calles de mayor categora.

de

proteccin

D=75mm.

Deber

cumplir

con

un

La proteccin del Medidor de Agua Potable (MAP) deber corresponder con el Plano Tipo vigente para Arranques y Pilones de Riego del S.M.A.P.A en la etapa de construccin (Ver plano).Cuadro 12

S.M.A.P.A, el cual podr ser sustituido por otro especificado por

Domiciliario de agua Piln para rea Verde Potable

Arranques

19 mm. Y MAP de 15 19 mm. Y MAP de 20 mm. mm.

Dimetro

Cantidad 73 1

91

3.3 PRESUPUESTO DE LA OBRA A continuacin se presenta el presupuesto de la cantidad de obra a maquinara.

ejecutar (Ver 2.5), no se considera el costo de horas hombre ni horas

El presupuesto de la obra se divide en lo siguientes tems: DESIGNACIN UNIDAD CANTIDAD PRECIO TOTAL

Excavaciones en zanja de material comn para tuberas de 200mm. De1,31m 0,71m De1,40m 0,80m m3

I. MOVIMIENTO DE TIERRAS 122

UNITARIO

2.200

268.400

para tuberas de 110mm. Relleno

m

3

366

2.200

805.200

Relleno de excavaciones con material de las excavaciones Relleno con material de emprstito Retiro de m3

384

4.350

1.670.400

m

3

96

8.290

795.840

excedentes

m

3

158

3.340

527.720

92

DESIGNACIN

UNIDAD

CANTIDAD

II. TRANSPORTE DE MATERIAL, COLOCACIN Y PRUEBA DE Transporte de material TUBERAS Y PIEZAS ESPECIALES Kg. 2.503 14 35.042

UNITARIO

PRECIO

TOTAL

Colocacin y prueba de tuberas de PVC, clase 10 con uniones espiga-campana D=200mm. D=110mm. Apoyo de Tuberas Cama de apoyo material granular m3

m. m.

109 393

890 548

97.010 215.364

37

14.370

531.690

Confeccin de junturas en nudos D=100mm. Brida, --7 4.740 33.180

Conexin a red existente D=200mm. D=110mm. ----2 2 160.740 128.780 321.480 257.560

93

DESIGNACIN

UNIDAD

CANTIDAD

Machones anclaje grifos Afianzamiento

de de

III. OBRAS DE HORMIGN ----18 1

UNITARIO 9.690

PRECIO

TOTAL

174.420 15.810

15.810

Cmaras para vlvulas D=100mm.