INSPECCION PARTICULAR DE ALCANTARILLADO 1 Entrega de trazado

Imagen 5.1

Al iniciar una obra en general y particularmente una red de colectores de alcantarillado es obligatorio efectuar la entrega del trazado, la cual consiste en ir al terreno con todos los antecedentes necesarios y analizar la ubicación exacta de las cañerías y cámaras de acuerdo al proyecto de la obra. En el proyecto se detalla cota de terreno y radier de cada cámara de inspección, junto con dirección, pendiente, longitud, diámetro y denominación de las cañerías en cada tramo, lo que se determina es la ubicación precisa de la cañería en relación con el perfil de la calzada (Imagen 5.1). Deben estar presentes en este acto el Contratista o su representante oficial y el Inspector Fiscal que ha sido designado para las labores inspectivas y de control de la obra. La reunión se efectúa en el día y hora que han acordado previamente las personas indicadas anteriormente.

En esta oportunidad se debe dejar claramente establecido la ubicación de las matrices de Agua Potable y determinar si existe algún inconveniente de trazado con respecto a las mismas o a

cualquier otro servicio de utilidad pública, que se encuentre bajo la superficie.

Por otra parte, se deben verificar la ubicación y cotas de los puntos de referencia que el proyectista deja al hacer el estudio correspondiente. Esto obliga a nivelar totalmente la red de puntos de

referencia, pudiendo hacerse en forma parcial en este acto si el

proyecto es de gran extensión y el plan de trabajo consulta iniciar la obra por un pequeño sector. Sin embargo, debe ser obligatorio la

verificación completa de las cotas de los puntos de referencia para

no tener problemas posteriores que obliguen a modificaciones del proyecto, situación que el Ingeniero Geomensor conoce, porque un pequeño error en alguna medición, la pérdida de tiempo, capital y prestigio, son irrecuperables.

5.1.2 Nivelación y Control de Cruceta y Niveletas

Siendo lo más importante de un trabajo de alcantarillado la nivelación del terreno y replanteo de la línea de pendiente, debe ser lo más cuidadosa y exacta posible en especial con los puntos de referencia, como ya se indicó anteriormente.

Ahora bien, bajo el punto de vista inspección - contratista sin separarlo de este aspecto dependerá el buen desarrollo de las otras etapas.

Se llama “cota de terreno” a la cota que debe quedar en definitiva la parte superior del anillo de una cámara de inspección. En la mayoría de los casos las cotas de terreno del proyecto no coinciden con las cotas del terreno tomadas por el conjunto inspector-contratista antes de iniciar una obra, salvo en aquellos proyectos en que se trabaja en una urbanización completa de un loteo o cuando al hacer el estudio topográfico para el proyecto ya estaban pavimentadas o colocadas las soleras de las calles, en cuyo caso la diferencia es solo producto de los inevitables errores.

Las diferencias mayores se producen en el caso que los estudios topográficos se hacen en cierta época, después de la cuál se modifican rasantes y se llega al replanteo de nuestro alcantarillado para su construcción después de un prolongado periodo, situación muy común en nuestro país.

En toda forma, bajo el punto de vista hidráulico sólo nos interesa que la cota de radier (parte inferior del interior del tubo) quede invariable, cualquiera que sea la variación de la cota de terreno.

Sin preocuparnos dónde ubicar las cámaras, ya que se hizo en la “entrega de trazado”, o sea ubicación de la cámara en el perfil transversal de la calle, el problema fundamental que tenemos es la

materialización de la línea de pendiente que corresponde al radier

de la cañería.

Para esto digamos que el punto A (fig.5.1) sea el de ubicación, dentro del perfil longitudinal de la cañería, de la cámara de inspección A teniendo cota de terreno CTA y de radier CRA. En el otro extremo del tramo AB que escurre de A a B está el punto B donde se ubica la cámara B con la cota de terreno CTB y cota de radier CRB. Este tramo tiene una longitud “L” y una pendiente “i” dados en el proyecto.

Figura 5.1

El problema planteado es cómo materializar la recta A0 B0 línea del radier y la línea de sello de la cañería, la que es una paralela a la anterior separada de ella en el espesor del tubo y se encuentra más profunda.

Para esta materialización lo usual es proceder por el método CRUCETA- NIVELETA.

Tanto A como en B (o muy cerca de ellos, se colocan dos cuartones de 4” x 4” verticales y un Iistón atravesado horizontal con el canto superior recto (Fig 5.2) y a una altura que posteriormente detallaremos, además se puede materializar la misma horizontal con un cuartón de 4” x 4” vertical dónde se clavará el listón horizontal de más o menos 1,50 m. , el que queda en posición horizontal con un nivel carpintero fijando esta posición con otro listón diagonal tal cual se observa en la figura 5.2

Este elemento así construido recibe el nombre de "NIVELETA".

Para determinar la ubicación de !os listones horizontales se puede proceder de una de las dos formas que se indican:

Teniendo hechas las nivelaciones del terreno dónde se construirá cada cámara se traspasa esa cota a los cuartones de la niveleta y se determina la longitud esta de acuerdo a formula 5.1 o 5.2:

NA—NB+hB—hA (5.1) NB—NA+hA—hB (5.2)

En que NB o NA, esta dando de antemano y de acuerdo a comodidad de visual, 1,40 a 1,50 metros y por otra parte:

-hA, (tomada en terreno) + CTA(h en Cl N0A) = CRA (proyecto) (5.3)

-hB (tomada en terreno)+CTB (h en Cl N0 B) =CRB (proyecto) (5.4)

El otro método consiste en marcar sobre los cuartones de las niveletas una horizontal para lo cual se ubica un nivel de ingeniero entre la niveleta y se calcula la cota de esta horizontal refiriéndola al PR más cercano. De esta horizontal se mide hacia arriba o hacia abajo según el caso las diferencias eA y eB en ambas niveletas para dar la línea de pendientes A” B”.

De acuerdo con lo indicado hasta ahora tenemos materializada la línea A” B” y el proyecto nos da la cota de radier de las cámaras A y B por lo que necesitamos determinar un tercer elemento que tenga una altura constante y que se pueda desplazar entre las paralelas A” B” y A´ B´. Esta recta móvil se materializa con un listón de 2’ x 2’ al cuál se le clava otro listón perpendicular al anterior con su correspondientes diagonales.

En que NB o NA, esta dando de antemano y de acuerdo a comodidad de visual, 1,40 a 1,50 metros y por otra parte :

-hA,(tomada en terreno)+CTA(h en Cl N0A) =CRA (proyecto) (5.5 )

-hB(tomada en terreno)+CTB (h en Cl N0 B)=CRB(proyecto) (5.6)

Figura 5.3

(e = espesor del tubo) del extremo inferior para el caso del sello y de la excavación y tal cual se indica en la figura 5.3

Este elemento se llama “CRUCETA” y se opera con el de la siguiente manera. :

Supongamos que en un momento determinado de la excavación, se quiere saber si se he llegado al suelo natural, el canchero quien lleva en forma pareja la cancha donde se instalarán los tubos, le indica a su compañero que observe si coinciden los puntos A”, C” y B” , instalado en B” o A”.

Si el punto “C” de la cruceta corta la línea A” B”, significa que le falta excavar para dar el sello. Si queda más bajo, significa que excavó demás. Si los tres puntos A” C” B” están en línea recta, significa que está exacto el sello. Como se puede apreciar el conjunto NIVELETA - CRUCETA es de gran importancia para dar sello a la excavación.

En la ejecución del presente proyecto, se utiliza maquinaria retroexcavadora para las excavaciones a tajo abierto. En el proceso se debe tener la precaución de no excederse del sello natural del terreno, en donde se ubicaría la tubería. Para evitar este problema, es recomendable dejar 0,10 m. de excavación para realizarlo a mano y así asegurar que el terreno no sea removido, lo cuál provocaría que la tubería se asiente en el momento de rellenar la excavación.

Los pasos ha seguir en el terreno son los siguientes: 1. Nivelar el terreno de acuerdo al trazado del proyecto.

Hacer un cuadro de niveletas y crucetas para todos los tramos del proyecto. Dicho cuadro debe seguir el mismo orden del perfil longitudinal, o sea, según los colectores, cañerías y sus laterales.

Este cuadro debe estar en un lugar visible de la oficina de la obra, dónde puede ser consultado por el jefe de obra, los capataces, los excavadores y la inspección técnica, sin perjuicio de las copias que puede tener cada uno de ellos.

Las ventajas de este cuadro son evidentes y podemos destacar entre otras:

a) En ningún momento los capataces y/o excavadores podrán decir que no tienen niveletas, cualquiera que sea el tramo

b) El jefe de obra evita tener que calcular en cada oportunidad la niveleta y cruceta para un tramo determinado y tiene libertad para atender otros asuntos, incluso ausentarse de la obra sin riesgo de encontrar a su vuelta a los excavadores y colocadores sin avance por falta de niveles.

c) Gran comodidad para la inspección técnica, ya que llegando a una obra se inspecciona el tramo correspondiente en base al cuadro verificando estos datos en el terreno mismo.

5.1.3 Trazado de un tramo

5.1.3.1 Aspecto Constructivo

Anteriormente quedó claramente establecido el uso de la cruceta y niveleta, además de la confección del cuadro de las mismas.

Previamente a la excavación se realiza el trazado del tramo, incluyendo las UD.

Se debe tener claro en el proyecto, si el colector irá por el eje de la calzada o más cercano a las soleras, debido a que debe visualizarse mediante nivelación y cálculos previos si la unión

domiciliaria de alcantarillado pasa bajo la red de agua potable (figura 5.4).

De gran valor para el contratista que ejecutará el proyecto, es saber esta interrogante. Tenemos que considerar los siguientes puntos para resolverlo.

1) Si colector es profundo, la UD podrá tener una considerable pendiente, que permitirá confeccionar una cámara de inspección domiciliaria baja, y la matriz de agua potable pasará sobre esta sin problema.

2) Si colector es menos profundo, la UD tendrá menor pendiente, para dar paso a la matriz de agua potable y por tanto se confeccionará una cámara de inspección domiciliaria más profunda, lo que para el contratista es antieconómico.

Por esta razón, en ocasiones se acerca el trazado del colector a la solera, en la acera por dónde se instalará la red de Agua potable. Teniendo menos distancia entre colector y matriz, se puede dejar bien definida la UD, con una pendiente que permita la confección de una cámara de inspección domiciliaria baja, para una buena inspección de la tubería en caso de ser obstruida.

Estudio que debe hacer el profesional encargado del proyecto, que por lo general se resuelve en terreno, esta es una muestra de lo importante que puede ser la participación del Ingeniero de Ejecución en Geomensura, para dar una solución de un problema de esta índole, en que está relacionado el terreno con la instalación de dos tipos de tuberías, es decir que la opinión topográfica, geométrica con el diseño del proyecto la puede entregar este profesional.

Figura 5.5

Se aceptará CI domiciliaria en albañilería si H es mayor que 0,90 m. , En caso contrario se puede realizar con módulos de cemento comprimido de diámetro 0,60 (figura 5.5).

5.1.3.2 Aspectos Inspectivos.

La presencia de la inspección fiscal en el trazado es de vital importancia. Lo primero que debe hacer es marcar las posiciones de las matrices del agua potable (o de cualquier otro servicio de utilidad pública que está bajo tierra, y que podría ser interceptado en las faenas de excavación), y a la profundidad que van ubicadas; y después de obtener estos datos dar instrucciones al jefe de obra con el fin de evitar la destrucción de cualquiera de estos servicios en la excavación misma, en instrucciones referentes a la protección en caso de quedar al descubierto.

Como dato muy importante, una vez instalado el colector y cámaras de inspección domiciliarias;

- Medir distancia CI a línea de edificación - Medir distancia línea edificación a colector. - Nivelar y dar cota al NPT de la vivienda.

- Nivelar y dar cota a la tapa de la cámara de inspección. - Dar cota al radier de la cámara de inspección.

- Dar cota a la solera por donde pasa la UD proyectada. - Determinar cota de UD en colector.

- Distancia de UD a CI pública aguas arriba.

Con estos datos y los que se tienen en el cuadro de crucetas y niveletas se determina la pendiente de la unión domiciliaria y la profundidad de la unión domiciliaria bajo la línea de edificación. La importancia de determinar esta profundidad se debe a que el contrato exige solo la excavación y colocación de la unión domiciliaria hasta la línea de edificación.

Estos datos, de ser posible, deben ser anotados en el libro bitácora antes de trazar el tramo, con el fin de evitar el atraso de las faenas de excavación. El único problema al hacer esto antes, es el no poder medir directamente la altura Mh11’ bajo la calzada, y esta se

debe determinar en forma analítica, pero esto no es complicado ya que se conocen todas las cotas y la distancia del colector.

La pendiente de la UD debe ser mayor del 3% y menor o igual que el 24% de ser mayor que esta pendiente se deben reforzar con un dado de hormigón la UD.

5.1.4 Excavaciones

Todas las especificaciones de proyectos de alcantarillado, consideran las excavaciones hechas en zanjas y a “tajo abierto”

5.1.4.1 Tajo abierto

Son excavaciones que van desde la superficie del terreno por la parte superior y hasta el sello por la parte inferior, y a lo largo de todo el tramo.

El ancho de la excavación es igual al diámetro nominal del tubo más 0,60 m.

Los motivos que pueden obligar a un contratista a efectuar las excavaciones a tajo abierto son los siguientes:

a) Poca consistencia del terreno (material de relleno) En este caso se corre el riesgo de derrumbes. b) Dureza del terreno

Se da el caso de terrenos en los cuales existen distintas durezas que se encuentran por capas o vetas. Y no queda otra solución que hacer la excavación a tajo abierto.

c) Poca profundidad del colector

Esto ocurre por lo general en tramos nacientes, cuya cámara inicial está a menos de un metro y que por razones topográficas la cámara de llegada también tenga poca profundidad. En este caso, el efectuarla o no a tajo abierto, dependerá solo de la consistencia del terreno.

Ahora bien, el proyectista cuando ejecuta un proyecto, hace pozos de reconocimiento de terrenos y Análisis Estratigráfico (Anexo) y de acuerdo con estos, confecciona las especificaciones en las cuales establece las calidades de terreno. Esto tiene un carácter solo informativo, ya que existen zonas donde la calidad del terreno varia de una cuadra a otra y estos casos se ordena una clasificación de terrenos.

Junto con la medición de las capas, otra de las labores de la inspección técnica es determinar la altura a que aparece la “napa de agua subterránea” en las excavaciones, y determinar de este modo si el agotamiento será gravitacional o mecánico (puede ser también una combinación de ambos).

5.1.4.2. Aspecto constructivo:

Terminado el trazado de un tramo se procede a colocar las niveletas y a construir la cruceta.

Las excavaciones se ejecutan por lo general a tajo abierto, y con un talud de 1/10 en los 2 primeros metros de la excavación (de profundidad) (figura 5.6).

Anteriormente ya se dijo que el ancho de la excavación es igual al diámetro nominal del tubo más 0.60 m., dependiendo esto del diámetro del tubo. Así tenemos que:

Si D 650 mm b= Dn + 0.60 m Si D 700 mm b= Dn + 0.90 m

En el caso del presente proyecto, se ejecutaron excavaciones a tajo abierto (con maquina).

Excavación con máquina :

La máquina comienza a excavar dejando una cola de un metro aproximadamente antes de la cámara. Delante de la cámara va un gasfiter con un ayudante sacando los arranques de agua potable, para evitar que estos sean rotos por la retroexcavadora, cuando existen antes que el colector.

También se usa al dejar un puente donde esta ubicado al arranque de agua potable y posteriormente se hace el túnel a mano en dichos puentes. Detrás de la retroexcavadora va un hombre con la cruceta y en la niveleta de 1.50 m., se encuentran un capataz vigilando el sistema cruceta - niveletas y guiando al operador para que este no pierda el eje de la excavación.

En el fondo de la excavación se encuentran colocados uno o dos jornaleros dándole el “contrasello” a la excavación. Dichos hombres reciben el nombre de “cancheros”.

Recibe el nombre de “sello”, el fondo de la excavación, habiéndose llegado a estas con hombres o a máquina.

Generalmente, y aún cuando siempre se trata de que así sea, el sello no queda parejo y es este el motivo que detrás vengan los cancheros dándole el contrasello o sello definitivo a la excavación. Excavación en agua:

En general cuando hay napa subterránea sólo afecta a los tramos que están bajo dicha profundidad y en especial cuando la napa es abundante y hay que comprometer una importante capa de ella.

La depresión de la napa puede hacerse gravitacionalmente o a máquina, se debe tratar en lo posible de emplear el primer sistema.

Por otra parte para efectuar las excavaciones en agua existen varios métodos de los cuales destacaremos los que se describen a continuación:

a) Se excava a lo largo de todo el tramo hasta el sello y enseguida se excava una canaleta de 0.15 m. por 0.30 m. a un lado del sello de la excavación para alojar el dren de diámetro adecuado que se consulta en estos casos.

Si la napa es abundante es que la cancha no queda nunca lista, ya que el agua arrastra sedimento que se va alojando en la canaleta, la que permanentemente hay que limpiar hasta que se consigan las condiciones necesarias para instalar el dren.

Sí no hay posibilidad de desagüe gravitacional la bomba se instala en la cámara aguas abajo, la que debe tenerse funcionando todo el tiempo necesario para mantener la napa deprimida.

b) Otro método: se van excavando tramos cortos (por Ej. 10,00 m.) En este sector se da el sello a la excavación, se hace la canaleta para el dren, se ripia, se coloca el tubo, con o sin silla de apoyo, se hace refuerzo según el caso y se tapa inmediatamente.

La ventaja de este método sobre el anterior es que disminuye el gasto de agua de la napa, produciéndose con esto menos arrastre de sedimentos, con lo cual aumenta el rendimiento notablemente.

c) Un último método que describiremos es el que consiste en excavar sólo hasta la aparición de la napa Subterránea. Excavando a esta profundidad quedan solamente dos excavaciones que son : Las de profundizar la excavación hasta dar el sello para la colocación de tubos y hacer el dren.

Terminada la faena de excavación, se procede a recibir los tramos. Esta labor es corriente que la ejecute el jefe de obra, pero en algunas obras las recibe el colocador de tubos. Una ventaja de este sistema es que es imposible que el jefe de obra, por muy capacitado que sea, determine si los tramos están bien o mal ejecutados, y sólo el maestro colocador puede asegurarlo una vez que maestree el tramo.

Aparentemente el método no parece muy apropiado ya que el maestro debe dejar la colocación de un tramo para ir a “maestrear” otro. La labor de maestreo dura aproximadamente dos horas, y esta aparente pérdida de tiempo se recupera con creces recibiendo