Alcantarillas - En este documento usted encontrara generalidades sobre los sistemas de alcantarillado PDF

Preview

Summary

En este documento usted encontrara generalidades sobre los sistemas de alcantarillado como: Definición y Clasificación general de los mismos....

Description

INDICE 1. INTRODUCCIÓN........................................................................................................................3 2. DEFINICIÓN..............................................................................................................................4 3. CARACTERÍSTICAS:................................................................................................................4 4. SISTEMAS DE ACANTARILLADO:.......................................................................................5 4.1 Alcantarillado sanitario.........................................................................................................5 4.2 Alcantarillado pluvial.............................................................................................................5 4.3 Componentes de una red de alcantarillado..........................................................................5 5. TIPOS DE ALCANTARILLAS...................................................................................................7 5.1 Alcantarillas en bóveda maciza o de concreto armado........................................................7 5.2 Alcantarillas metálicas...........................................................................................................7 5.3 Alcantarillas circulares o Tubos de hormigón simple y armado.........................................8 5.4 Alcantarillas cajón..................................................................................................................8 6. PARAMETROS DE DISEÑO....................................................................................................8 6.1 Aguas residuales domésticas..................................................................................................8 6.2 Aguas industrial (Qi)............................................................................................................10 7. PARTES DE UNA ALCANTARILLA.....................................................................................10 8. BIBLIOGRAFIA:.....................................................................................................................12

ALCANTARILLAS 1. INTRODUCCIÓN Las alcantarillas es una construcción de gran importancia cuya su función es evacuar el flujo superficial proveniente de cursos naturales o artificiales que interceptan la carretera. En la proyección e instalación de alcantarillas el aspecto técnico debe prevalecer sobre el aspecto económico, es decir que no pueden sacrificarse ciertas características hidráulicas sólo con el objetivo de reducir los costos. Hoy en día se usa mucho los diferentes tipos de alcantarillas, en las construcciones de acuerdo al problema para solucionar con esta, las cuales son de diferentes tipo de material de construcción.

2

2. DEFINICIÓN Se denomina al sistema de estructuras y tuberías usadas para la evacuación de aguas residuales. Esta agua pueden ser albañales (alcantarillado sanitario), o aguas de lluvia (alcantarillado pluvial) desde el lugar en que se generan hasta el sitio en que se disponen o tratan 3. CARACTERÍSTICAS: Desde mediados del siglo XX empezaron a construirse redes separativas, tras la aparición de los primeros sistemas de depuración, y con base en los siguientes argumentos: La separación reduce los costes de depuración y simplifica los procesos, puesto que el caudal tratado es menor y, lo que es incluso más importante, más constante. La separación reduce la carga contaminante vertida al medio receptor por los episodios de rebosamiento del alcantarillado unitario. Siendo correctos los argumentos anteriores, existen también una serie de inconvenientes del alcantarillado separativo que desde finales de los años 1990 están reduciendo su uso, incluso en redes de nueva implantación (la separación de redes unitarias existentes pronto se vio como económica y técnicamente inviable). Por estas razones surgen los siguientes criterios: Debe existir un estricto control de vertidos para evitar que se acometan caudales residuales a la red de pluviales (que irían directamente al medio natural sin depurar) y viceversa. Esto redunda en una explotación más compleja y costosa de la red. El coste de instalación es, evidentemente, muy superior, en un rango de entre 1,5 y 2 veces la red unitaria equivalente. Las aguas pluviales urbanas no son aguas limpias, si no que están fuertemente polucionadas, por lo que su vertido directo al cauce puede generar una contaminación apreciable. La separación completa implica redes interiores separativas en los edificios, con duplicación de las bajantes. 3

La red de residuales de una red separativa no se beneficia de la auto limpieza de los conductos en tiempo de lluvia, por lo que puede llegar a ser necesaria la descarga de caudales de agua limpia por la red, anulando sus ventajas de ahorro y eficiencia. 4. SISTEMAS DE ACANTARILLADO: 4.1 Alcantarillado sanitario El alcantarillado sanitario es aquel que se dedica a la recogida y desagüe de las aguas residuales utilizadas para la higiene personal. Por ello, este alcantarillado es el utilizado en los hogares para drenar las aguas generadas por los desechos fisiológicos de la población. 4.2 Alcantarillado pluvial El alcantarillado pluvial es el sistema encargado de la recogida del agua de la lluvia, el cual se sitúa en lugares estratégicos para una correcta y abundante captación de lluvia. Este tipo de alcantarillado puede tener como finalidad desaguar dichas precipitaciones de la superficie o también puede tener como objetivo el almacenamiento de esta agua 4.3 Componentes de una red de alcantarillado Los componentes principales de una red de alcantarillado, descritos en el sentido de circulación del agua, son: Las acometidas, que son el conjunto de elementos que permiten incorporar a la red las aguas vertidas por un edificio o predio A su vez se componen usualmente de: Una arqueta de arranque, situada ya en el interior de la propiedad particular, y que separa la red de saneamiento privada del alcantarillado público; un albañal, conducción enterrada entre esa arqueta de arranque y la red de la calle; y un entronque, entre el albañal y la red de la vía, constituido por una arqueta, pozo u otra solución técnica. Las alcantarillas (en ocasiones también llamadas «colectores terciarios»), conductos enterrados en las vías públicas, de pequeña sección, que transportan el caudal de acometidas e imbornales hasta un colector.

4

Los colectores (o «colectores secundarios»), que son las tuberías de mayor sección, frecuentemente visitables, que recogen las aguas de las alcantarillas las conducen a los colectores principales. Se sitúan enterrados, en las vías públicas. Los colectores principales, que son los mayores colectores de la población y reúnen grandes caudales, hasta aportarlos a su destino final o aliviarlos antes de su incorporación a un emisario. Los emisarios interceptores o simplemente interceptores, que son conducciones que transportan las aguas reunidas por los colectores hasta la depuradora o su vertido al medio natural, pero con su caudal ya regulado por la existencia de un aliviadero de tormentas. Aguas abajo, y ya fuera de lo que convencionalmente se considera red de alcantarillado, se situaría la estación depuradora y el vertido final de las aguas tratadas: Mediante un emisario, llevadas a un río o arroyo. Vertidas al mar en proximidad de la costa; vertidas al mar mediante un emisario submarino, llevándolas a varias centenas de metros de la costa; reutilizadas para riego y otros menesteres apropiados. Otros elementos complementarios Las cunetas, rigolas y caces, que recogen y concentran las aguas pluviales de las vías y de los terrenos colindantes; Los imbornales, tragantes o sumideros, que son las estructuras destinadas a recolectar el agua pluvial y de baldeo del viario; Los pozos de inspección, que son cámaras verticales que permiten el acceso a las alcantarillas y colectores, para facilitar su mantenimiento. Y en ocasiones son necesarias otras estructuras más importantes: Estaciones de bombeo: como la red de alcantarillado trabaja por gravedad, para funcionar correctamente las tuberías deben tener una cierta pendiente, calculada para garantizar al agua una velocidad mínima que no permita la sedimentación de los materiales sólidos transportados. En ciudades con topografía plana, los colectores pueden llegar a tener profundidades superiores a 4 - 6 m, lo que hace difícil y costosa su construcción y complicado su mantenimiento. En estos casos puede ser conveniente intercalar en la red 5

estaciones de bombeo, que permiten elevar el agua servida a una cota próxima a la cota de la vía. Líneas de impulsión: tubería en presión que se inicia en una estación de bombeo y se concluye en otro colector o en la estación de tratamiento. Depósitos de retención o también pozos o tanques de retención: estructuras de almacenamiento que se utilizan en ciertos casos donde es necesario laminar las avenidas producidas por grandes tormentas, allí donde no son raras (depósitos, tanques o pozos de laminación, o arcas de expansión); y donde es necesario retener un cierto volumen inicial de las lluvias para reducir la contaminación del medio receptor (depósitos, tanques o pozos de tormentas) 5. TIPOS DE ALCANTARILLAS De acuerdo a la altura del relleno y desde el punto de vista económico, para aberturas inferiores a los 8 metros las mejores soluciones pueden ser de los siguientes cuatro tipos 5.1 Alcantarillas en bóveda maciza o de concreto armado. Son estructuras que resisten grandes rellenos encima de su techo. Casi siempre formadas por secciones de espesores variables y con geometría de arcos circulares o parabólicos 5.2 Alcantarillas metálicas. Especialmente utilizadas cuando el relleno es de mediana altura y de solución muy interesante cuando el terreno de fundación es malo, están formadas por tubos metálicos prefabricados o chapas acanaladas de acero galvanizado, premoldeadas para formar tubos de diámetros previsto. Funcionan como estructuras elásticas ó flexibles, por lo cual se adaptan a las presiones del relleno que soportan Se recomienda que el relleno mínimo sobre las alcantarillas metálicas sea de 60 cm. y pueden soportar el paso de grandes cargas rodantes sobre la calzada 5.3 Alcantarillas circulares o Tubos de hormigón simple y armado. Generalmente cuando las corrientes de agua son reducidas, se les da paso mediante alcantarillas formadas por tubos. Para pequeños diámetros es suficiente fabricarlos con mezcla húmeda de cemento y arena. 6

Son tubos enterrados, generalmente de diámetros no menores de 90 cm, para facilitar su limpieza y la economía, cuidando también que no sean tubos de diámetros grandes ya que son muy costosos 5.4 Alcantarillas cajón. Cuando la altura del relleno es pequeña o nula la solución normal puede ser un

sistema aporticado o el uso de secciones cajón. Son empleadas frecuentemente para

luces que no llegan a los 10 metros, pero si el terreno de fundación es de mala capacidad puede alcanzar luces hasta de 12 metros, están formadas por dos paredes laterales, una tapa y fondo, generalmente de sección constante y a veces presentan unas cartelas en las esquinas. Algunas veces no tienen relleno encima por lo cual las cargas rodantes estarán en contacto con la losa de tapa; otras veces tienen relleno encima. 6. PARAMETROS DE DISEÑO 6.1 Aguas residuales domésticas. Se define como la contribución durante un período de 24 horas, obtenida como el promedio durante un año. Cuando no se dispone de datos de aportes de aguas residuales, lo cual es usual en la mayor parte de los casos, se debe cuantificar este aporte con base en el consumo de agua potable obtenida del diseño del acueducto o en función del número de habitantes que cuenten con el servicio de alcantarillado. Este aporte de aguas residuales se puede determinar aplicando las siguientes ecuaciones de la norma RAS 2000, en su título D, la primera se recomienda utilizar cuando el nivel de complejidad del sistemas es superior al nivel de complejidad del sistema bajo, en cuanto a la segunda se recomienda utilizarla para los sistema de nivel de complejidad bajo.

7

En donde: C= es el consumo medio diario por habitante de agua potable (l/hab*día), este corresponde a la dotación neta o la cantidad de agua que recibe un habitante para satisfacer sus necesidades. Esta dotación depende del nivel de complejidad del sistema, del clima de la localidad y del tamaño de la población. Para su cálculo se debe hacerse con base en el literal B.2.4 del Título B, de la Norma RAS 2000. D= corresponde a la densidad poblacional de la zona, (Hab/Área). P= corresponde a la población servida puede ser estimada como el producto de la densidad de población (D) y el área residencial bruta acumulada de drenaje sanitario (Ard). Esta área debe incluir las zonas recreacionales. P también se puede determinar a partir del producto del número de viviendas planificadas en el área de drenaje y el número medio de habitantes por vivienda. R= es denominado como coeficiente de retorno, este es tomado de una fracción del agua de uso doméstico servida (dotación neta), para determinarlo se pueden utilizarse los valores de R descritos en la tabla D.3.1, de la Norma RAS 2000. TABLA 01 Coeficiente de retorno de aguas servidas domésticas

Nivel de complejidad del sistema Coeficiente de retorno Bajo y medio

0,7 - 0,8

Medio alto y alto *

0,8 - 0,85

*Puede ser definido por la empresa portadora del servicio. Fuente: Tomado de la Norma RAS 2000, titulo D. 8

6.2 Aguas industrial (Qi) Los aportes de aguas residuales industriales Qi deben ser determinados para cada caso en particular, con base en información de censos, encuestas y consumos industriales y estimativos de ampliaciones y consumos futuros de cada industria. Para industrias pequeñas localizadas en zonas residenciales o comerciales pueden utilizarse los valores mostrados en la tabla D.3.2 del RAS 2000. TABLA 02 Contribución industrial

Nivel de complejidad del sistema

Contribución industrial (L/sha  ind) 0,4

Bajo 0,6 Medio 0,8 Medio alto 1,0-1,5 Alto

7. PARTES DE UNA ALCANTARILLA



Encole: estructura diseñada para reducir la velocidad y disipar la energía de los flujos de agua en la entrada de las obras de drenaje, y así entregar de manera segura el agua a la tubería de la alcantarilla.

9



Estructura de entrada: se refiere a todas las obras construidas con el fin de conducir el flujo hacia la tubería y de estabilizar el terraplén de la vía y/o el terreno natural tales como: aletas, solado, muro cabezal, etc.



Poceta o lavadero: estructura que recibe el agua recolectada por las diferentes estructuras de drenaje longitudinal, especialmente cunetas. Se utiliza como encole y en algunas ocasiones puede encontrarse en el descole acompañada de otras estructuras de conducción de agua.



Muro Cabezal: tiene como finalidad contener el material que sirve como estructura de la vía así como de protección de la tubería.



Aletas: se utilizan para contener los taludes que conforman el terraplén de la vía y/o el terreno natural.



Tubería: puede ser de concreto o láminas metálicas, especialmente de acero. Tiene como fin garantizar la conducción del flujo de un lado al otro de la vía, evitando infiltraciones que puedan afectar los materiales que componen la estructura de pavimento. Los extremos de los tubos y el diseño de las juntas deben garantizar un encaje adecuado entre secciones, de manera que formen un conducto continuo, libre de irregularidades en la línea de flujo.



Estructura de salida: se refiere a todas las obras construidas con el fin de entregar el flujo hacia el descole o sitio de vertimiento de las aguas y de estabilizar las zonas aledañas. Se debe garantizar una estructura adecuada de tal forma que no se presente socavación del terreno donde se encuentre cimentada la alcantarilla. Generalmente está constituida por los mismos elementos de la estructura de entrada.



Descole: es una estructura diseñada para reducir la velocidad y disipar la energía de los flujos de agua en la salida de obras de drenaje y así entregar de manera segura el agua a canales naturales u otros canales no erosionables.

10

8. BIBLIOGRAFIA:

https://www.studocu.com/ec/document/universidad-central-del-ecuador/instalacionessanitarias/practica/tipos-de-alcantarillas-existentes/5141443/view https://www.ecured.cu/Alcantarillado#Caracter.C3.ADsticas https://es.slideshare.net/anaisborjaba/conceptos-basicos-de-electricidad? next_slideshow=1 https://www.invias.gov.co/

11

ANEXOS

FIGURA 01 Partes de una alcantarilla.

12

13...