COMPONENTES E INSTALACIÓN DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO E.E: Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado Integrantes: Ing. Gabriel Santos Fierro Universidad.

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1 COMPONENTES E INSTALACIÓN DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO E.E: Sistemas de Agua Potable y Alcantarillado Integrantes: Ing. Gabriel Santos Fierro Universidad Veracruzana Estudillo García Miguel Ángel Gómez VelazqueZ Luis Alfredo Hernandéz Arroyo Ismael Martínez López Mónica Mendoza Córdova Norma Guadalupe Mendoza Rodríguez Adonay Sandoval Ambracio Germán Ugarte Nanto Gibrán

2 Características

3 Se denomina alcantarillado, red de alcantarillado, red de saneamiento o red de drenaje al sistema de tuberías y construcciones usado para la recogida y transporte de las aguas residuales, industriales y fluviales de una población desde el lugar en que se generan hasta el sitio en que se vierten al medio natural o se tratan  ¿Qué es?

4 La red de alcantarillado se considera un servicio básico, sin embargo la cobertura de estas redes en las ciudades de países en desarrollo es ínfima en relación con la cobertura de las redes de agua potable. Esto genera importantes problemas sanitarios.

5 SISTEMAS DE ALCANTARILLADO Convencionales No convencionales Los sistemas de alcantarillado no convencionales surgen como una respuesta de saneamiento básico de poblaciones de bajos recursos económicos, son sistemas poco flexibles, que requieren de mayor definición y control de en los parámetros de diseño Han sido ampliamente utilizados, estudiados y estandarizados. Son sistemas con tuberías de grandes diámetros que permiten una gran flexibilidad en la operación del sistema.

6  Los sistemas convencionales de alcantarillado se clasifican en: Alcantarillado separado: es aquel en el cual se independiza la evacuación de aguas residuales y lluvia Alcantarillado sanitario: sistema diseñado para recolectar exclusivamente las aguas residuales domésticas e industriales Alcantarillado pluvial: sistema de evacuación de la escorrentía superficial producida por la precipitación.

7 Alcantarillado combinado: conduce simultáneamente las aguas residuales, domesticas e industriales, y las aguas de lluvia

8  Sistemas de alcantarillado no convencionales Se clasifican según el tipo de tecnología aplicada y en general se limita a la evacuación de las aguas residuales. Alcantarillado simplificado: un sistema de alcantarillado sanitario simplificado se diseña con los mismos lineamientos de un alcantarillado convencional, pero teniendo en cuenta la posibilidad de reducir diámetros

9 Alcantarillado condominales: Son los alcantarillados que recogen las aguas residuales de un pequeño grupo de viviendas, menor a una hectárea, y las conduce a un sistema de alcantarillado convencional. Alcantarillado sin arrastre de sólidos: Conocidos también como alcantarillados a presión, son sistemas en los cuales se eliminan los sólidos de los efluentes de la vivienda por medio de un tanque interceptor. El tipo de alcantarillado que se use depende de las características de tamaño, topografía y condiciones económicas del proyecto.

10  Red de atarjeas Tiene por objeto recolectar y transportar las aportaciones de las descargas de aguas residuales domésticas, comerciales e industriales, hacia los colectores e interceptores. La red está constituida por un conjunto de tuberías por las que son conducidas las aguas residuales captadas. La red se inicia con la descarga domiciliaria o albañal, a partir del paramento exterior de las edificaciones. El diámetro del albañal en la mayoría de los casos es de 15 cm, siendo éste el mínimo recomendable.

11 El trazo de atarjeas generalmente se realiza coincidiendo con el eje longitudinal de cada calle y de la ubicación de los frentes de los lotes Trazo en bayoneta: Se denomina así al trazo que iniciando en una cabeza de atarjea tiene un desarrollo en zigzag o en escalera. Trazo en peine: Se forma cuando existen varias atarjeas con tendencia al paralelismo Trazo combinado Corresponde a una combinación de los dos trazos anteriores El modelo de bayoneta tiene cierta ventaja sobre otros modelos, en lo que se refiere al aprovechamiento de la capacidad de las tuberías.

12  Colectores e interceptores Son las tuberías que tienen aportación de los colectores y terminan en un emisor, en la planta de tratamiento o en un sistema de reúso. Por razones de economía, los colectores e interceptores deben ser en lo posible una réplica subterránea del drenaje superficial natural.

13  Emisores Son el conducto que recibe las aguas de uno o varios colectores o interceptores. No recibe ninguna aportación adicional (atarjeas o descargas domiciliarias) en su trayecto y su función es conducir las aguas residuales a la planta de tratamiento o a un sistema de reúso.

14 Para recolectar las aguas residuales de una localidad, se debe seguir un modelo de configuración para el trazo de los colectores, interceptores y emisores el cual fundamentalmente depende de: 1.La topografía predominante 2.El trazo de las calles 3.El o los sitios de vertido 4.La disponibilidad de terreno para ubicar la planta o plantas de tratamiento Modelo perpendicular: En el caso de una comunidad paralela a una corriente, con terreno con una suave pendiente hacia ésta, la forma de colectar las aguas residuales se logra colocando tuberías perpendiculares a la corriente.

15 Modelo radial: En este modelo las aguas residuales fluyen hacia el exterior de la localidad, en forma radial a través de colectores. Modelo de interceptores: Este tipo de modelo se emplea para recolectar aguas residuales en zonas con curvas de nivel más o menos paralelas, sin grandes desniveles y cuyas tuberías principales (colectores) se conectan a una tubería mayor Modelo de abanico: Cuando la localidad se encuentra ubicada en un valle, se pueden utilizar las líneas convergentes hacia una tubería principal (colector) localizada en el interior de la localidad, originando una sola tubería de descarga.

16 Componentes de un Sistema de Alcantarillado

17 Una red de alcantarillado sanitario se compone de varios elementos certificados, tales como de tuberías, conexiones, anillos y obras accesorias: descargas domiciliarias, pozos de visita, estructuras de caída, sifones y cruzamientos especiales. La expectativa de vida útil de los elementos que conforman una red de alcantarillado sanitario debe ser de al menos 50 años. Todos los elementos que conforman la red de alcantarillado sanitario y su instalación deben cumplir con la norma oficial mexicana NOM-001-CONAGUA-1995 Sistema de alcantarillado sanitario – Especificaciones de hermeticidad.

18  Tuberías La tubería de alcantarillado se compone de tubos y conexiones acoplados mediante un sistema de unión hermético, el cual permite la conducción de las aguas residuales. En la selección del material de la tubería de alcantarillado, intervienen diversas características tales como: resistencia mecánica, resistencia estructural del material, durabilidad, capacidad de conducción, características de los suelos y agua, economía, facilidad de manejo, colocación e instalación, flexibilidad en su diseño y facilidad de mantenimiento y reparación.

19  Poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV) Constituido por una estructura resistente de fibra de vidrio y un plástico que actúa como aglomerante. El refuerzo de fibra de vidrio, provee al compuesto: resistencia mecánica, estabilidad dimensional, y resistencia al calor. Se emplea para tuberías que requieren una alta resistencia a la corrosión

20  Tuberías de fibrocemento (FC) Se fabrican clases B6, B7.5, B9 Y B12.5 y cada una de ellas para dos diferentes tipos de anillos de hule según el diámetro del tubo.

21  Tuberías de poli(cloruro de vinilo) (PVC) Se fabrican de diámetros de 10 a 60 cm, en dos tipos de serie y cada serie con tres tipos de tubería de acuerdo a su espesor Desventajas -Fragilidad -Baja resistencia mecánica -Baja resistencia al intemperismo Ventajas -Hermeticidad -Ligereza -Durabilidad -Resistencia a la corrosión -Capacidad de conducción -Flexibilidad

22  Tubería de polietileno de alta densidad (PEAD) Se fabrican con longitud de 12 m, en diámetros nominales que van desde 100 a 900 mm Se clasifican en cuatro tipos, de acuerdo a sus espesores de pared y resistencia: RD-21, RD-26, RD-32.5 Y RD-41. El acoplamiento de las tuberías de polietileno generalmente es mediante sistema de unión por termo-fusión.

23  Tuberías de concreto simple (CS) y reforzado (CR) con junta hermética Los tubos de concreto simple se fabrican en diámetros de 10. 15. 20, 25, 30, 38, 45 y 60 cm, con campana y espiga y tienen una longitud útil variable de acuerdo al diámetro. Las uniones usadas en las tuberías de concreto simple son del tipo espiga – campana con junta hermética.

24 Los tubos de concreto reforzado se fabrican de diámetros de 30, 38, 45, 61, 76, 91, 107, 122, 152, 183, 213, 244 y 305 cm. La longitud del tubo dependerá del diámetro de este. Se fabrican en cuatro tipos de grados y cada uno de ellos con tres espesores de pared. Las uniones usadas en las tuberías de concreto reforzado son del tipo espiga – campana con junta hermética para diámetros de hasta 61 cm. En diámetros de 45 a 305 cm se utilizan juntas espiga – caja con junta hermética

25  Tuberías de acero Son utilizadas en cruzamientos elevados en donde se requieren instalaciones expuestas, o bien en cruzamientos subterráneos donde se requiere una alta resistencia mecánica en las tuberías. En cualquier caso, será necesario proteger a la tubería con recubrimiento exterior contra la corrosión. La unión empleada en las tuberías de acero pueden ser: soladas, bridas, coplees o ranuras (moldeadas o talladas) con junta mecánica

26 Obras accesorias Comúnmente usadas para mantenimiento y operación del sistema de alcantarillado

27  Descarga domiciliaria  - La descarga domiciliaria se conoce como albañal exterior.  -Es una tubería que permite el desalojo de las aguas residuales del registro domiciliario a la atarjea.  -La conexión del albañal a la atarjea debe ser hermética.

28 Es importante que el albañal tenga estas características: Dependiendo del tipo de material de la atarjea o colector, se debe de seleccionar de Preferencia el mismo material en la tubería de albañal y en las piezas especiales. DIÁMETRO DEL ALBAÑALPENDIENTE MÍNIMA Igual o mayor a 15 cm1% Menor de 15 cm2%

29  Tubería de concreto  NMX-C-417-ONNCCE y NMX-C-401-ONNCCE establecen las especificaciones para las descargas domiciliarias prefabricadas de concreto simple que cuentan con junta hermética.  Contando con dos piezas principales que son: el codo hermético y la descarga domiciliaria.

30 Medidas de codo de concreto con junta hermética Medidas (cm)15.020.0 Grados inclinación (º)45.0 HAltura total70.076.0 DIEDiámetro interior espiga15.020.0 DEEDiámetro exterior espiga19.825.8 DICDiámetro interior campana21.428.0 DECDiámetro exterior campana27.034.7

31 MEDIDAS DE DESCARGA DOMICILIARIA DE YEE MEDIDAS (CM)20X1525X1530X1530X20 LULONGITUD ÚTIL5060 LTLONGITUD TOAL5767 DISDIÁMETRO INTERIOR SUPERIOR202530 DIIDIÁMETRO INTERIOR INFERIOR202530 DIEDIÁMETRO INTERIOR ENTRADA15 20

32  Tubería de fibrocemento  En la conexión de tubería de fibrocemento se utiliza el “slant” a 45º con campana para unir con anillo.  Tiene un extremo de apoyo para unir a la atarjea con pasta epóxica (masa compuesta por resina y catalizador).  El codo de 45 grados con espiga y campana para su acoplamiento al albañal con anillo de hule.

33  En tubería de PVC  En este tipo de conexión se utiliza una silleta de PVC a 45º con campana para unir con anillo y extremo de apoyo para unir a la atarjea o colector y un codo de 45 grados con espiga y campana para su acoplamiento al albañal con anillo de hule.

34  Descargas domiciliarias conectadas a diferentes materiales  Descargas domiciliarias plásticas nuevas a atarjeas existentes de concreto.  Reconstrucción de atarjeas y descargas domiciliarias con materiales plásticos.  Para estos casos, existen conexiones de poliuretano rígido (PUR) que permiten realizar estas uniones herméticas a través de un procedimiento.

35  Se utiliza un accesorio conocido como interconexión de PUR, de 10 o 15 cm según el diámetro de la descarga.  La campana de este accesorio, que es de PUR, recibe a la espiga del albañal existente; el sello se logra utilizando mezcla de cemento-arena en proporción 1:1 y aditivos para aumentar la adherencia y la impermeabilidad.

36  Pozos de visita  Son estructuras que permiten la inspección, ventilación y limpieza de la red de alcantarillado.  Se utilizan generalmente en la unión de varias tuberías y en todos los cambios de diámetro, dirección y pendiente.  Pueden ser construidos en el lugar o prefabricados, las tapas deberán ser de fundición dúctil y del tipo ciega, ventiladas (exclusivamente para pluvial, perforadas) con mecanismo de apertura-cierre.

37  Tienen un diámetro interior de 1.2 m, se utilizan con tubería de hasta 61 cm de diámetro, con entronques de hasta 45 cm de diámetro y permiten una deflexión máxima en la tubería de 90 grados.  Pozos de visita comunes

38 Tipos de pozos caja: Tipo 1 se utiliza en tuberías de 0.76 a 1.07 m de diámetro con entronques a 45 grados con tuberías de hasta 0.60 m de diámetro; Tipo 2, que se usa en tuberías de 0.76 a 1.22 m de diámetro con entronques a 45 grados con tuberías de hasta 0.76 m de diámetro. Tipo 3, el cual se utiliza en diámetros de 1.52 a 1.83 m con entronques a 45 grados con tuberías de hasta 0.76 m de diámetro.

39  Pozos caja de unión  Pozos caja de sección horizontal en forma de polígono irregulares. Estos pozos no permiten deflexiones en las tuberías.  Existen dos tipos de pozos caja unión: el tipo 1, se utiliza en tuberías de hasta 1.52 m de diámetro con entronques a 45 grados de tuberías hasta de 1.22 m de diámetro; y el tipo 2, el cual se usa en diámetros de hasta 2.13 m con entronques a 45 grados de tuberías hasta de 1.52 m de diámetro.

40  Pozos caja de deflexión Se les nombra de esta forma a los pozos caja a los que concurre una tubería de entrada y tienen sólo una de salida con un ángulo de 45 grados como máximo. Se utilizan en tuberías de 1.52 a 3.05 m de diámetro.

41  Pozos prefabricados de concreto  La estructura de este tipo de pozos está constituida por un tubo de concreto de altura variable con tapa inferior y un cono concéntrico de 0.6 m de altura y 0.6 m de diámetro superior. La profundidad de instalación para un pozo de este tipo es adaptable a las necesidades del proyecto, ya que se pueden unir dos o más segmentos de tubo de longitud de 2.5 m (acoplados con junta hermética mediante el empleo de anillos de hule).

42  Excavación de zanjas  La excavación se debe realizar conservando las pendientes y profundidades que marque el proyecto; el fondo de la zanja debe ser de tal forma que provea un apoyo firme y uniforme a lo largo de la tubería.  Las dimensiones de las zanjas quedan determinadas por el proyecto hidráulico de la red, siendo las profundidades variables para albañales, atarjeas, colectores y el emisor. Las zanjas deben tener paredes verticales o como mínimo hasta el lomo de los tubos, en el caso de terrenos no estables.

43  Estructuras de caída  Por razones de carácter topográfico o por tenerse elevaciones obligadas para las plantillas de algunas tuberías, suele presentarse la necesidad de construir estructuras que permitan efectuar en su interior los cambios bruscos de nivel.  Caídas libres Se permiten caídas hasta de 0.50 m dentro del pozo sin la necesidad de utilizar alguna estructura especial.

44 Pozos con caída adosada  Son pozos de visita comunes, a los cuales lateralmente se les construye una estructura que permite la caída en tuberías de 0.20 y 0.25m Ø con un desnivel hasta de 2.00 m.

45  Son pozos constituidos también por una caja y una chimenea de tabique, a los cuales en su interior se les construye una pantalla que funciona como deflector del caudal que cae. Se construyen para tuberías de 0.30 a 0.76 m de diámetro y con un desnivel hasta de 1.50 m. Pozos con caída con deflector

46 Estructuras de caída escalonada  Estructuras con caída escalonada cuya variación es de 0.50 en 0.50 m hasta llegar a 2.50 m (cinco tramos) como máximo, que están provistas de dos pozos de visita en los extremos, entre los cuales se construye la caída escalonada; en el primer pozo, se localiza la plantilla de entrada de la tubería, mientras que en el segundo pozo se ubica su plantilla de salida. Este tipo de estructuras se emplea en tuberías con diámetros desde 0.91 hasta de 2.44 m Lineamientos.